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[参考译文] TDC1000-C2000EVM:TDC1000-C2000EVM

Guru**** 2541470 points
Other Parts Discussed in Thread: TDC1000, TUSS4470

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1400826/tdc1000-c2000evm-tdc1000-c2000evm

器件型号:TDC1000-C2000EVM
主题中讨论的其他器件:TDC1000TUSS4470

工具与软件:

您好 Isaac:  

感谢您的帮助。  我们按照您的建议安装了换能器、并遵循了所有设置说明。

我们正在使用的换能器是 来自 Jiakang Electronics (TI 合作伙伴)的 PSC1.0M014085H2AD2-B0 超声波流量换能器-换能器和传感器-产品-浙江嘉康电子有限公司(jkelec.com)


不过、GUI 显示不正确但恒定的 ToF 值、即30.74us、但水位约为67mm (TOF = 90.29us)。

Start Pulse 连接到通道1、Compin 缓冲器连接到示波器的通道2、以查看 Start 脉冲和用于生成 STOP 脉冲的回波之间的时序。

我们使用了以下寄存器 设置  


敬请告知我们应使用的寄存器设置、以及如何获得实际 ToF 读数、该读数也会随水位的变化而变化。  

谢谢你。

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    您好、Semlayo:

    感谢您在传感器论坛发帖! 我认为问题可能是您的 TIMING_REG 设置目前配置为对于预期信号过高。

    尝试类似这样的设置来查看是否有帮助、这是我用于~7cm 水的配置。

    此致!

    Isaac

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    您好 Isaac:

    感谢您的帮助、我们已按照您的建议更改了 TIMING_REG 设置。 但是、我们得到的 ToF 读数仍然不正确、并且其不随水位的变化而变化、我们的结果如下图所示;



    30.74us 的恒定错误 ToF 现在变为57.926us。 这仍然远远不能达到我们必须达到的目标。 下面是我们针对6.7cm 水位使用的寄存器设置  



    期待获得更多帮助。 谢谢你

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    您好、Semyalo、

    感谢您提供的信息。 您的预期 ToF 应~90us、因此如果液体设置为6.7cm、似乎可能会触发某种噪声。

    您是否可以尝试将 AUTOZERO_PERIOD 更改为更大的值? 512xT0将忽略前80us 发生的任何情况。 我在下面添加了时序图、但实际上这是为了使侦听窗口进一步上移、以避免触发一些可能发生更早的噪声。 更改 TIMING_REG 只会增加或减少比较器处于活动状态以鉴定阈值的时间。

    可能必须调整该值、具体取决于您的检测范围。

    此致!

    Isaac

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    您好 Isaac:

    感谢您到目前为止的帮助。 我们取得了显著进展。

    将换能器直接放置在水面上之后、即可获得准确的读数。 但是、如果放在容器外部表面、则无法获得准确的读数。 TX 信号似乎无法穿透容器表面。

      

    参考数据表、我们使用示波器(峰峰值幅度)测量了 Vout TX、如下所示、结果为0.32V


    请建议如何提升 TX 脉冲的电压、以便能够穿透容器表面。

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    您好、Semyalo、

    感谢您提供的信息。 您确实需要更大的电压才能穿透箱壁、请记住、金属箱会比塑料箱更难穿透、因此我们仅推荐薄的软金属、如果您计划使用金属箱。

    就 TX 信号上的峰峰值电压而言、似乎非常低。 它应在 EVM 的电压为5V 时发光。 您应该能够在 USB 附近探测 TP16、以确保从 USB 总线获得5V 电压、也可以通过 D10附近的探测 VDUT、以查看那里的电压。 如果您尝试移除传感器并开始测量、它是否会生成~5V 信号?

    此致!

    Isaac

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    您好 Isaac:

    我们已 使用数字万用表完成了您建议的测量。 结果如下:

    TP16 V5P0       = 4.91V
    TP17 DUT_VDD  = 4.65V
    VOUT TX          = 0.016V
      
    然后、移除传感器并开始测量、Vout TX 结果如下所示

    VOUT TX = 0.033V

    查看我们的结果、与 TDC1000数据表相比、似乎我们在 TX 处具有很低的电压。
    请告知我们如何提高电压或对情况进行故障排除。

    谢谢你。

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    尊敬的  Semyalo:

    艾萨克是外出为劳动节假期。  他应该在星期三回来。

    此致、

    MEKRE

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    您好、Semyalo、

    感谢您的详细介绍、要获得~5V 的 TX 电压激励、您无需采取任何措施。 该电路板的配置方式与此开箱即用电压类似、不需要在硬件或 GUI 中进行任何额外配置。 您是否可以使用如下所示的示波器进行探测、以查看是否可以验证波形看起来是什么样的? 尝试在有和没有换能器的情况下进行采集、以确保不会产生任何影响。 请记住、J5连接器上的顶部引脚是您的信号引脚、而底部的所有连接器都是接地引脚。

    此致!

    Isaac

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    您好 Isaac:

    您在最近共享的示波器图像上的 TX 输出峰峰值电压是多少;我们应该获取多大的输出 TX 电压、如何获得?  

    感谢您目前的协助、我们已按照您的建议获得示波器图像;

    下面是没有换能器的 TX 波形。 使用示波器测得的峰峰值 TX 电压为0.44mV、如下所示。 即"峰峰值"是蓝色水平粗线和蓝色虚线之间的测量值、如下所示;



    此外、 下面是使用传感器测得的 TX 信号波形的图像



    鉴于两个共享波形、请提供有关我们如何继续操作的建议:不带传感器的 TX 信号和带传感器的 TX 信号。

    谢谢你。

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    您好、Semyalo、  

    TX 的峰峰值电压约为4.7V、这大约就是您应该得到的 TX 电压值。

    正如我提到过的、这应该是开箱即用的标准配置、因此您无需进行任何修改即可输出该电压。

    您是否可以使用其他示波器来确认电压? 我之所以提出这个问题、是因为我假设黄色信号是起始脉冲、但看起来也很微弱、因为这应该提供3.3V 高电平信号、但您的捕获显示为~300mV、因此我要尝试确保示波器不会衰减信号。 我认为示波器使用的原因是、当换能器直接与水耦合时、您能够使用此 EVM 进行测量。 如果电路板以0.44mV 的电压激励传感器、则无法获得反射回传感器的正确 TX 信号或 RX 信号。

    此致!

    Isaac

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    您好 Isaac:

    您是对的、我们更改为不同的示波器、读数与您拥有的读数类似。 我们的峰峰值电压约为4.7V。

    我们的 START 脉冲还提供3.3V 高电平信号。

    问题是,为什么我们不能穿透塑料。 我们尝试了不同的厚度。

    在移动到金属容器的目标之前、我们至少应该能够用塑料容器读取读数。

    请提供建议。

    谢谢

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    您好、Semyalo、

    很抱歉我们在美国的周末不能上班、所以我们在那几天不能回答。 很高兴听到器件正在按预期生成适当的电压。

    由于无法通过塑料进行检测、在尝试实现这一点时通常会出现两个主要问题。 第一种方法通常是在没有正确完成将换能器安装到容器上。 您需要在容器和换能器之间建立良好的机械连接、以便使信号能够正确地穿过容器并能够接收信号。

    我们有本文档供您参考: https://www.ti.com/lit/an/snaa266a/snaa266a.pdf

    另一个问题是塑料罐是内部分层的,这意味着它有一个内壁除了外罐壁。 请参阅下图、但其中的问题是回波的很大一部分会反射到内部水箱壁上、因此信号无法传输到容纳液体的内部水箱中、并且有足够的能量通过内部和外部水箱壁返回。

    此致!

    Isaac

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    您好 Isaac:

    感谢您的帮助、  

    该问题必须出在 GUI 的寄存器设置中。 在耐心地使用阈值电压和回波零值后,我们能够使信号通过塑料和一些薄钢(约2mm 厚)。

    现在、我们面临的问题是信号无法通过我们的钢制液化石油气瓶(约5mm)穿透。 当然、我们知道激励/Tx 传感器电压过低、因此可能需要 HV 电路。

    您能说明如何使用我们的 EVM (TDC100-C2000)实施此操作吗?

    此致、

    Semyalo

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    您好、Semyalo、

    感谢您提供有用的信息。 为了提高激励脉冲的电压、您需要另一个电路。

    我们之前销售的此 EVM 是用于高达30V 激励脉冲的 TX 升压产品: https://www.ti.com/lit/ug/sniu026a/sniu026a.pdf

    遗憾的是、该器件不再供应、但用户指南中提供了原理图。 如果您决定创建类似这样的器件、只需确保您创建的电路能够在适当的激励频率下驱动。 至于所需的电压、您需要通过较厚的水箱穿透超声波、这需要进行测试。

    您还可以尝试使用我们的 BOOSTXL-TUSS4470EVM TUSS4470能够在无需外部电路的情况下生成更高的激励脉冲、并且它仍然可以在1MHz 下运行。

    此致!

    Isaac