十一五以來(lái),住建部在全國(guó)范圍內(nèi)陸續(xù)開展了供熱分戶計(jì)量改革,把過(guò)去單純按面積的收費(fèi)模式,改為分戶按熱量和溫度收費(fèi)?!笆濉逼陂g,供熱計(jì)量改革依然是國(guó)家節(jié)能減排的重點(diǎn)。住建部在過(guò)去五年試點(diǎn)改革成功的基礎(chǔ),從2011年起開始全力推進(jìn)供熱分戶計(jì)量改革。
實(shí)際上,這個(gè)任務(wù)是十分艱巨的。但由此產(chǎn)生的市場(chǎng)效益,帶動(dòng)的熱表、抄表、管道等一系列產(chǎn)業(yè)規(guī)模可能突破五千億元人民幣。以北京為例,市委市政府明確要求到“十二五”末期,本市供熱面積達(dá)到8.5億平方米,新增加的2.2億平方米供熱面積將按熱計(jì)量收費(fèi),整個(gè)北京市場(chǎng)的熱表需求量將可能將超過(guò)500萬(wàn)只。
熱計(jì)量改革極大的推動(dòng)了熱表市場(chǎng)的快速發(fā)展。目前,超聲波熱表已經(jīng)成為比較符合國(guó)內(nèi)供熱現(xiàn)狀的測(cè)量?jī)x表。但艾薩半導(dǎo)體(ICCI)及其中國(guó)區(qū)總代理北京美科芯科技有限公司高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理洪欽卻認(rèn)為,由于各廠家采取的方案不同,熱表產(chǎn)品在穩(wěn)定性和精確性方面仍然存在較大問(wèn)題。再加上熱表需要測(cè)量流量、溫度等特殊性參數(shù),研發(fā)周期長(zhǎng),試驗(yàn)運(yùn)行慢。眾多廠商的蜂擁而至,無(wú)疑會(huì)使熱表產(chǎn)品出現(xiàn)良莠不齊的局面。
當(dāng)前,超聲波熱表的應(yīng)用方案基本分為兩大門類:一、采用分立器件,自己搭建電路?;舅悸肥遣捎肕CU+FPGA+其他一系列應(yīng)用芯片,成本低,精度高。但該方案功耗也高,且要求廠商具備比較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力;二、采用德國(guó)ACAM的TDC-GP2。一般模式是GP2+MSP430+模擬開關(guān)+比較器+觸發(fā)器+各種電阻容等。這種方案成本雖高但功耗低,容易實(shí)現(xiàn)超聲波熱表基本功能。但問(wèn)題是由于各應(yīng)用技術(shù)方案不同,容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)測(cè)量不一定十分一致。
洪欽分析認(rèn)為,目前來(lái)看,市場(chǎng)上采取第二種模式的廠商最多,總體的技術(shù)方案比較成熟。但成本確實(shí)偏高,要求成熟的技術(shù)方案。否則即使GP2的精度再高,如果與之配合的器件不給力,測(cè)量出的數(shù)據(jù)在精確度、穩(wěn)定性方面必然有所差異。因此,超聲波熱表如何才能實(shí)現(xiàn)較低的成本,更低的功耗,更高的精度,更強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性,成為目前熱表行業(yè)面臨的最大問(wèn)題。
基于上述挑戰(zhàn),艾薩半導(dǎo)體和美科芯共同推出了基于UTA6902系列的超聲波熱表方案,配套相關(guān)的熱表整表方案,以及數(shù)據(jù)支持方案等。洪欽稱,UTA6902A超聲波熱表方案的基本特點(diǎn)是以UTA6902A為核心,外加MCU、模擬開關(guān)和相關(guān)電阻容即可,省去了模擬比較器,觸發(fā)器,增加了熱表的空管檢測(cè),探頭檢測(cè)功能,從而使產(chǎn)品在成本、功耗、精度、穩(wěn)定性、易用性等方面有了顯著提升。
美科芯方面提供的資料顯示,UTA6902A在單芯片上集成了超聲波回波比較器、施密特觸發(fā)器和秒脈沖發(fā)生器(可做計(jì)時(shí)時(shí)鐘,提供秒脈沖時(shí)間基準(zhǔn)),綜合成本比現(xiàn)有方案可下降約20%;精度方面,UTA6902A只有一個(gè)Stop通道對(duì)應(yīng)Start通道,每個(gè)單獨(dú)的stop信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)精度為10ns的可調(diào)窗口,可提供準(zhǔn)確的stop使能。其典型的分辨率為50ps RMS,間隔脈沖對(duì)的分辨率為2×Tref,具備3次采樣能力,測(cè)量范圍為2×Tref~4ms@4MHZ,片上工作時(shí)綜合功耗170μA,間隔采樣時(shí)6μA;此外,除具備一般的超聲波芯片功能外,UTA6902A還具備斷線檢測(cè)(檢測(cè)超聲波探頭是否損壞)和空管檢測(cè)(檢測(cè)管道是否有水)功能。
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責(zé)編:Quentin