德州仪器（TI）智能燃气表和水表解决方案

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燃气和水AMR（自动抄表）是一项包含度量和单向通信媒介的电子仪表（电子式电表）技术，它收集和呈现实用程序的时间同步间隔仪表数据，并提供客户长期的功耗使用概况。它结合了高功率端点、网络接收器、数据收集引擎和固定网络技术，能让提供商知道何人何时使用了多少燃气和水。

燃气和水AMI（先进抄表基础设施）有时称为智能抄表，作为一个双通道通信网络，它向AMR增加了其它通信和控制功能，包括阀门控制和客户访问功耗数据。

TI提供了一系列支持当今AMR和AMI智能燃气表和水表（从超声波到机械式）所需的众多关键功能的高性能产品。TI解决方案提供以下功能：

双向通信和时间同步测量

TI提供与TIMCU相连接的低功耗射频产品系列（低于1GHz和2.4GHz的解决方案）。这种类型的通信使得能够及早检测这些仪表的泄漏，并且实现了监控和客户认知。

记录和计费

由于需要实施灵活的费率，因此在记录功耗信息的地方配备这样的系统至关重要。TIMCU解决方案提供嵌入式flash技术，使这种类型的系统成为现实。此外，TI提供了采用防篡改和预付费RFID选项的解决方案，实现了当今智能燃气表的*灵活性。

延长基础设施寿命

为了优化服务频率，这类应用的电池寿命需要持续10-15年。TI的MSP430超低功耗MCU系列通过将高性能与低功耗相结合，很好地顺应了这种想法。

电源

在zui大化地延长电池寿命的同时，优化低功耗MSP430的关键在于正确地选择超低静态电流电源管理设备。虽然直接从电池运行MCU可能会起作用（在指定的MCU工作范围内），而且似乎节省了电源管理组件的成本，但缺少电压调节会引发待机功耗过高和电池寿命缩短。这会导致更高的维护成本，远远超出了因不使用稳压器而带来的所有成本节约。将MCU和外设通信IC稳定在尽可能zui低的电压将优化节电功能并延长电池寿命。

根据使用的电池类型和仪表的工作模式（满载）占空比，我们有多种电源管理解决方案选择。对于使用具有平稳放电曲线电池（例如Li-SOCl2原装电池）的低占空比（长待机）的简单应用而言，使用超低IqLDO可以以非常低的成本提供较长的电池寿命。对于工作占空比较高的应用而言，在省电模式（用于轻载）下使用低IqDCDC稳压器，会在适度增加成本的基础上提供更高的效率。

对于使用具有线性放电曲线电池（例如多节alkaline或NiXX）的应用而言，使用低Iq降压/升压转换器，将通过提供低至1.8V的稳定放电电压来zui大化地延长电源寿命。对于使用单节电池或小钮扣型电池（在此情况下，电池电压可以低于调节电压）而言，使用低lq升压转换器可以为调节电压提供低至0.7V的输入电压。

尽管可以在某一电压下对完全运行的MCU和外设通信IC进行优化，这些设备在待机模式下仍可以在低得多的电压下工作（只保持RTC和内存）。使用具有动态电压调节功能（通常通过V-Select逻辑引脚来实现）的DCDC转换器和LDO可以进一步延长电池寿命。

模拟传感

燃气表的机械力通过电感式传感器（流量）、压力传感器和RTD或硅温度传感器（温度）进行测量/检测。由于电压非常低，在前端分别需要精确的低噪音放大器（用于流量和温度）以及OPA2209和INA10x等仪表放大器（用于压力）。通常，电压会借助集成在MSP430中的精密ADC实现数字化。

超声波仪表的机械结构比膜片式仪表简单得多，使得设计越来越轻巧和紧凑。由于采用了特殊的测量方法，这种仪表与膜片式仪表相比，对泄漏的检测更细致灵敏，检测速度也更快，可以用于更广泛范围的测量。超声波仪表需要特定的模拟前端，用于检测与时间测量值成正比的流量，及其在两个超声波传感器之间的准确度。TI目前正在开发的器件将使测量精度低至几皮秒，同时还能无缝连接到MSP430。

通过支持这些功能，TI使您能够制作准确的帐单、执行常规燃气系统平衡和调节、实现对泄漏的及早检测，并提供实时使用情况以便更好地节能。

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