摘要：  随着今年热表市场的迅速发展，新的热表产品不断的推出，大量的热表产品被应用在千家万户中。但由于我国供热计量改革起步较晚，热表产业发展基础较薄弱，作为供热计量的终端核心产品，热量表的质量仍然存在较大问题。2010年以来，经各地质监局和供热部门抽查反映，目前国内的热表不合格率仍旧较高。虽从最初的较高的不合格率，逐步较低到目前比较好的水平，但是这个不合格产品仍存在，并且随着热表应用年限的延长还可能出现更多不合格的产品。

关键字：  超声波热表，  分立器件

随着今年热表市场的迅速发展，新的热表产品不断的推出，大量的热表产品被应用在千家万户中。但由于我国供热计量改革起步较晚，热表产业发展基础较薄弱，作为供热计量的终端核心产品，热量表的质量仍然存在较大问题。2010年以来，经各地质监局和供热部门抽查反映，目前国内的热表不合格率仍旧较高。虽从最初的较高的不合格率，逐步较低到目前比较好的水平，但是这个不合格产品仍存在，并且随着热表应用年限的延长还可能出现更多不合格的产品。

当然，我们在全面分析热表使用状况的时候，不仅是要分析热表本身的电子结构，物理结构，还有注意分析它的实际工作环境和应用场合。由于热表测量的水质较差，而且管道中水温高低变化较快，高水温持续时间较长，但全年只工作4个月左右。这种特殊的情况，导致了对热表设计和应用的技术要求更高了。

经过多次比较和反复实践，超声波热表逐步成为目前比较符合国内供热现状的测量仪表。

因为，超声波热表的计量方式，是利用超声波在管道中传输的时间差，测算出管道中水流流量和温度差，从而得出较准确的计量数据。这种超声波表很少受到水质的影响，并且测量的精度较高，能长时间保持较稳定的使用状态。

当前，超声波热表的应用方案，基本分为两大门类。一大类，是采用分立器件，自己搭建电路的模式。这种方式基本应用方案是MCU+FPGA+其他一系列应用芯片，成本较低，精度较高，但是要求技术实力较强，有较高的技术门槛，功耗很高。因此，有些企业选择了这个。

第二大类，采用德国ACAM的TDC-GP2，一般模式是GP2+MSP430+模拟开关+比较器+触发器+各种电阻容等。这种基本应用方案，成本较高，功耗较低，容易实现超声波热表基本功能，但由于各应用技术方案不同，导致数据测试不一定十分一致。目前来讲，第二大类，应用的厂家最多，总体的技术方案较为成熟，但成本确实较高，要求技术方案较成熟，不然即使GP2的精度较高，但配合的器件不容易协调，得出的数据精确度，稳定程度有所差异。

由于热表工作的特殊场合，必须要求功耗低，计量精确，能长期稳定的运转，加上热表市场的激烈竞争，要求必须下降成本。因此，超声波热表如何才能实现较低的成本，更低的功耗，更高的精度，更强的稳定性和可靠性，成为目前热表行业面临的一大问题。

面对这一状况，艾萨半导体和北京美科芯科技，共同努力，实现了基于UTA6902的全新一代超声波热表方案。这套方案，整合了原有两大类方案的特点，一方面较大的降低了成本，另一方面，保证了整表的功耗更低，计量数据更精确，更稳定，而且便于焊接，应用。

这套超声波热表方案的基本特点是：

以UTA6902这块超声波计量芯片为核心，外加MCU，模拟开关和相关电阻容即可。

设计电路简便，精度较高，长时间运行稳定，低成本设计。

首先， 讲下UTA6902A的技术特点和功能:

1)高精度，

只有一个Stop通道对应Start通道

典型的分辨率为50ps RMS

间隔脉冲对的分辨率为2 x Tref

有3次采样能力

测量范围：2×Tref～4ms@4MHZ

可选上升/下降沿触发，每个单独的stop信号都有一个精度为10ns的可调窗口，可提供准确的 stop 使能

2)高集成度

集成了超声波回波比较器

施密特触发器

秒脉冲发生器，可做计时时钟，提供秒脉冲时间基准

3)低功耗

集成上述三种外在芯片后，片上工作时综合功耗170UA，，间隔采样时6UA，

4)低成本。

综合成本比现有下降20%。

5)多功能，

除具备一般的超声波芯片功能外，还具备一下两种功能

断线检测

检测超声波探头是否损坏

空管检测

检测管道是否有水

因此，以UTA6902A为核心的超声波热表方案，就省去了模拟比较器，触发器，增加了热表的空管检测，探头检测功能，功耗大为降低，成本下降较大，是目前较为先进的一种超声波热表综合解决方案。