設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

　　燃?xì)夂退?AMR(自動(dòng)抄表)是一項(xiàng)包含度量和單向通信媒介的電子儀表(電子式電表)技術(shù)，它收集和呈現(xiàn)實(shí)用程序的時(shí)間同步間隔儀表數(shù)據(jù)，并提供客戶長(zhǎng)期的功耗使用概況。它結(jié)合了高功率端點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)接收器、數(shù)據(jù)收集引擎和固定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能讓提供商知道何人何時(shí)使用了多少燃?xì)夂退?/p>

　　燃?xì)夂退?AMI(先進(jìn)抄表基礎(chǔ)設(shè)施)有時(shí)稱為智能抄表，作為一個(gè)雙通道通信網(wǎng)絡(luò)，它向 AMR 增加了其它通信和控制功能，包括閥門(mén)控制和客戶訪問(wèn)功耗數(shù)據(jù)。

　　TI 提供了一系列支持當(dāng)今 AMR 和 AMI 智能燃?xì)獗砗退?從超聲波到機(jī)械式)所需的眾多關(guān)鍵功能的高性能產(chǎn)品。TI 解決方案提供以下功能：

　　雙向通信和時(shí)間同步測(cè)量

　　TI 提供與 TI MCU 相連接的低功耗射頻產(chǎn)品系列(低于 1GHz 和 2.4GHz 的解決方案)。這種類型的通信使得能夠及早檢測(cè)這些儀表的泄漏，并且實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控和客戶認(rèn)知。

　　記錄和計(jì)費(fèi)

　　由于需要實(shí)施靈活的費(fèi)率，因此在記錄功耗信息的地方配備這樣的系統(tǒng)至關(guān)重要。TI MCU 解決方案提供嵌入式 flash 技術(shù)，使這種類型的系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)。此外，TI 提供了采用防篡改和預(yù)付費(fèi) RFID 選項(xiàng)的解決方案，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)今智能燃?xì)獗淼慕K極靈活性。

　　延長(zhǎng)基礎(chǔ)設(shè)施壽命

　　為了優(yōu)化服務(wù)頻率，這類應(yīng)用的電池壽命需要持續(xù) 10-15 年。TI 的 MSP430 超低功耗 MCU 系列通過(guò)將高性能與低功耗相結(jié)合，很好地順應(yīng)了這種想法。

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　　電源

　　在最大化地延長(zhǎng)電池壽命的同時(shí)，優(yōu)化低功耗 MSP430 的關(guān)鍵在于正確地選擇超低靜態(tài)電流電源管理設(shè)備。雖然直接從電池運(yùn)行 MCU 可能會(huì)起作用(在指定的 MCU 工作范圍內(nèi))，而且似乎節(jié)省了電源管理組件的成本，但缺少電壓調(diào)節(jié)會(huì)引發(fā)待機(jī)功耗過(guò)高和電池壽命縮短。這會(huì)導(dǎo)致更高的維護(hù)成本，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了因不使用穩(wěn)壓器而帶來(lái)的所有成本節(jié)約。將 MCU 和外設(shè)通信 IC 穩(wěn)定在盡可能最低的電壓將優(yōu)化節(jié)電功能并延長(zhǎng)電池壽命。

　　根據(jù)使用的電池類型和儀表的工作模式(滿載)占空比，我們有多種電源管理解決方案選擇。對(duì)于使用具有平穩(wěn)放電曲線電池(例如 Li-SOCl2 原裝電池)的低占空比(長(zhǎng)待機(jī))的簡(jiǎn)單應(yīng)用而言，使用超低 Iq LDO 可以以非常低的成本提供較長(zhǎng)的電池壽命。對(duì)于工作占空比較高的應(yīng)用而言，在省電模式(用于輕載)下使用低 Iq DCDC 穩(wěn)壓器，會(huì)在適度增加成本的基礎(chǔ)上提供更高的效率。

　　對(duì)于使用具有線性放電曲線電池(例如多節(jié) alkaline 或 NiXX)的應(yīng)用而言，使用低 Iq 降壓/升壓轉(zhuǎn)換器，將通過(guò)提供低至 1.8V 的穩(wěn)定放電電壓來(lái)最大化地延長(zhǎng)電源壽命。對(duì)于使用單節(jié)電池或小鈕扣型電池(在此情況下，電池電壓可以低于調(diào)節(jié)電壓)而言，使用低 lq 升壓轉(zhuǎn)換器可以為調(diào)節(jié)電壓提供低至 0.7V 的輸入電壓。

　　盡管可以在某一電壓下對(duì)完全運(yùn)行的 MCU 和外設(shè)通信 IC 進(jìn)行優(yōu)化，這些設(shè)備在待機(jī)模式下仍可以在低得多的電壓下工作(只保持 RTC 和內(nèi)存)。使用具有動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)功能(通常通過(guò) V-Select 邏輯引腳來(lái)實(shí)現(xiàn))的 DCDC 轉(zhuǎn)換器和 LDO 可以進(jìn)一步延長(zhǎng)電池壽命。

　　模擬傳感

　　燃?xì)獗淼臋C(jī)械力通過(guò)電感式傳感器(流量)、壓力傳感器和 RTD 或硅溫度傳感器(溫度)進(jìn)行測(cè)量/檢測(cè)。由于電壓非常低，在前端分別需要精確的低噪音放大器(用于流量和溫度)以及 OPA2209 和 INA10x 等儀表放大器(用于壓力)。通常，電壓會(huì)借助集成在 MSP430 中的精密 ADC 實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。

　　超聲波儀表的機(jī)械結(jié)構(gòu)比膜片式儀表簡(jiǎn)單得多，使得設(shè)計(jì)越來(lái)越輕巧和緊湊。由于采用了特殊的測(cè)量方法，這種儀表與膜片式儀表相比，對(duì)泄漏的檢測(cè)更細(xì)致靈敏，檢測(cè)速度也更快，可以用于更廣泛范圍的測(cè)量。超聲波儀表需要特定的模擬前端，用于檢測(cè)與時(shí)間測(cè)量值成正比的流量，及其在兩個(gè)超聲波傳感器之間的準(zhǔn)確度。TI 目前正在開(kāi)發(fā)的器件將使測(cè)量精度低至幾皮秒，同時(shí)還能無(wú)縫連接到 MSP430。

　　通過(guò)支持這些功能，TI 使您能夠制作準(zhǔn)確的帳單、執(zhí)行常規(guī)燃?xì)庀到y(tǒng)平衡和調(diào)節(jié)、實(shí)現(xiàn)對(duì)泄漏的及早檢測(cè)，并提供實(shí)時(shí)使用情況以便更好地節(jié)能。