Soluciones de medidores inteligentes de gas y agua de Texas Instruments (TI)

Resumen: La información sobre soluciones de medidores inteligentes de gas y agua de Texas Instruments (TI) es proporcionada por excelentes fabricantes de medidores de flujo. Consideraciones de diseño: El AMR (Lectura Automatizada de Medidores) de gas y agua es una tecnología de medidores electrónicos que incorpora métricas y un medio de comunicación unidireccional que recopila y presenta datos de medidores de intervalos sincronizados por la empresa de servicios públicos, proporcionando a los clientes un perfil de consumo de energía a largo plazo. Más fabricantes de medidores de flujo eligen modelos y cotizaciones. Le invitamos a consultar. A continuación, se detalla el artículo sobre soluciones de medidores inteligentes de gas y agua de Texas Instruments (TI). Consideraciones de diseño: El AMR (Lectura Automatizada de Medidores) de gas y agua es una tecnología de medidores electrónicos que incorpora métricas y un medio de comunicación unidireccional que recopila y presenta datos de medidores de intervalos sincronizados por la empresa de servicios públicos, proporcionando a los clientes un perfil de consumo de energía a largo plazo. Combina terminales de alta potencia, receptores de red, motores de recopilación de datos y tecnología de red fija para que los proveedores sepan cuánto gas y agua se está utilizando, quién lo está utilizando y cuándo. La Infraestructura Avanzada de Lectura de Medidores (AMI) de Gas y Agua, también conocida como Lectura Inteligente de Medidores, actúa como una red de comunicación de dos canales que incorpora otras funciones de comunicación y control al AMR, incluyendo el control de válvulas y el acceso del cliente a los datos de consumo energético. TI ofrece una gama de productos de alto rendimiento que soportan muchas de las funciones clave requeridas en los medidores inteligentes de gas y agua AMR y AMI actuales, desde ultrasónicos hasta mecánicos. Las soluciones de TI ofrecen las siguientes capacidades: Comunicación bidireccional y mediciones sincronizadas. TI ofrece una familia de productos de RF de baja potencia (soluciones sub-1GHz y 2.4GHz) conectados a las TIMCU. Este tipo de comunicación permite la detección temprana de fugas en estos medidores, además de facilitar la monitorización y el conocimiento del cliente. Registro y facturación. Debido a la necesidad de implementar tarifas flexibles, es fundamental contar con un sistema que registre la información de consumo energético. Las soluciones TIMCU proporcionan tecnología flash integrada que hace realidad este tipo de sistema. Además, TI ofrece soluciones con opciones RFID prepago y a prueba de manipulaciones, lo que permite la máxima flexibilidad de los medidores de gas inteligentes actuales. Prolongación de la vida útil de la infraestructura. Para optimizar la frecuencia de servicio, la duración de la batería de estas aplicaciones debe ser de 10 a 15 años. La familia de MCU de ultrabajo consumo MSP430 de TI se ajusta perfectamente a esta idea, combinando alto rendimiento con bajo consumo de energía. Energía. Para maximizar la duración de la batería, la clave para optimizar el MSP430 de bajo consumo reside en la correcta selección de dispositivos de administración de energía con corriente de reposo ultrabaja. Si bien el funcionamiento del MCU directamente desde la batería puede funcionar (dentro del rango operativo especificado) y parecer ahorrar en el coste de los componentes de administración de energía, la falta de regulación de voltaje puede provocar un consumo excesivo de energía en espera y una reducción de la vida útil de la batería. Esto genera mayores costes de mantenimiento que superan con creces el ahorro derivado de no utilizar el regulador. Estabilizar el MCU y los circuitos integrados de comunicación periférica al voltaje más bajo posible optimizará las funciones de ahorro de energía y prolongará la vida útil de la batería. Según el tipo de batería utilizado y el ciclo de trabajo del modo de funcionamiento (carga completa) del medidor, disponemos de diversas soluciones de administración de energía. Para aplicaciones sencillas con un ciclo de trabajo bajo (modo de espera prolongado) y celdas con un perfil de descarga suave (como las celdas originales de Li-SOCl₂), el uso de LDO de Iq ultrabajo puede prolongar la vida útil de la batería a un costo muy bajo. Para aplicaciones con un ciclo de trabajo alto, el uso de un regulador DCDC de bajo Iq en modo de ahorro de energía (para cargas ligeras) proporciona una mayor eficiencia con un aumento moderado del costo. Para aplicaciones que utilizan baterías con una curva de descarga lineal, como las alcalinas multicelda o las de NiXX, el uso de un convertidor reductor/elevador de bajo Iq maximizará la vida útil de la fuente de alimentación al proporcionar una tensión de descarga regulada de tan solo 1,8 V. Para su uso con una celda individual o una celda de botón pequeña (en cuyo caso la tensión de la batería puede ser inferior a la tensión regulada), el uso de un convertidor elevador de bajo Iq puede proporcionar una tensión de entrada de tan solo 0,7 V para la tensión regulada. Si bien los MCU y los circuitos integrados de comunicación periférica completamente operativos pueden optimizarse para una tensión específica, estos dispositivos pueden funcionar a una tensión mucho menor en modo de espera (manteniendo solo el RTC y la memoria). La vida útil de la batería se puede prolongar aún más mediante el uso de convertidores DC/DC y LDO con escalado dinámico de voltaje (generalmente implementado mediante el pin lógico V-Select). La fuerza mecánica de un medidor de gas con sensor analógico se mide/detecta mediante sensores inductivos (flujo), sensores de presión y sensores de temperatura RTD o de silicio (temperatura). Debido a los bajos voltajes, se requieren amplificadores precisos de bajo ruido (para flujo y temperatura) y amplificadores de instrumentación como el OPA2209 y el INA10x (para presión) en la interfaz, respectivamente. Normalmente, el voltaje se digitaliza con un ADC de precisión integrado en el MSP430. La estructura mecánica de los medidores ultrasónicos es mucho más simple que la de los medidores de diafragma, lo que resulta en diseños cada vez más ligeros y compactos. Gracias al uso de un método de medición especial, este instrumento ofrece una detección de fugas más detallada y sensible, así como una mayor velocidad de detección en comparación con los instrumentos de diafragma. Puede utilizarse para una gama más amplia de mediciones. Los medidores ultrasónicos requieren un front-end analógico específico para detectar el caudal proporcional al tiempo de medición y su precisión entre dos sensores ultrasónicos. TI está desarrollando un dispositivo que permitirá realizar mediciones de hasta picosegundos y se conectará sin problemas al MSP430. Gracias a estas funciones, TI le permite generar facturas precisas, realizar ajustes y balanceos rutinarios del sistema de gas, detectar fugas de forma temprana y proporcionar información sobre el consumo en tiempo real para un mayor ahorro de energía. Este artículo abarca todo lo anterior. Le invitamos a consultar sobre la selección y cotización de medidores de caudal en nuestra fábrica. "Texas Instruments (TI) Soluciones Inteligentes para Medidores de Gas y Agua".

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