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ACAM公司簡介
ACAM 公司成立于 1996 年，發(fā)并且制造出了以高精度皮秒級時間測量為基礎(chǔ)的一系列測量時間間隔的方案和概念。由于 ACAM 在高精度時間測量及高集成度芯片領(lǐng)域所掌握的專業(yè)知識，使我們的研究領(lǐng)域擴展到任何自然界中與時間測量有關(guān)的物理量例如電阻電容等。 ACAM 的基于 CMOS 技術(shù)的純數(shù)字轉(zhuǎn)換器不僅能夠達到較好性能特性，同時為客戶提供了一種全新的測量解決方法。
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TDC原理
TDC是ACAM核心的超高精度的時間間隔測量產(chǎn)品，全數(shù)字化集成電路，采用標準CMOS工藝制造，對溫度和電壓的變化采用補償方式，以便能同時滿足高精度、高測量刷新率、低功耗和小體積等方面的要求。具體來講，TDC是以信號通過內(nèi)部門電路的傳播延遲來進行高精度時間間隔測量的，如下圖1顯示了這種測量間隔時間TDC的主要框架。芯片上的智能電路結(jié)構(gòu)、冗余電路和特殊的布線方法使得芯片可以精確地記下信號通過門電路的個數(shù)，并且能保證每個門電路的延遲時間嚴格一致。芯片能獲得的測量精度由信號通過芯片內(nèi)部門電路的最短傳播延遲時間tpd決定。
測量單元由 START 信號觸發(fā)，接收到 STOP 信號停止。通過START和STOP之間通過的門電路的個數(shù)來獲得START和STOP信號之間的時間間隔。如上圖由START通過環(huán)形振蕩器到達的位置和coarse counter的計數(shù)值即計算出 START 信號和 STOP 信號之間時間間隔，測量范圍可達 20 位。
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下圖2中tss即為測量的時間間隔。
與模擬測量方法如AD方式相比，TDC主要優(yōu)勢在于高測量刷新率，優(yōu)秀的測量分辨率和極低功耗，以及可用性、靈活性、可用電路的高集成性等等，是一種使很多用戶都能方便使用的芯片。
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TDC產(chǎn)品系列與應用
ACAM:
acam.de
原產(chǎn)地:
德國
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品牌全稱:
acam-messelectronic gmbh
ACAM產(chǎn)品:
時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器、超聲波流量轉(zhuǎn)換器、電容測量器、轉(zhuǎn)速傳感器
應用領(lǐng)域:
醫(yī)學、科學、/太空
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TDC-GP2 很適合低成本的超聲波熱量計設(shè)計。由于其良好的功能性（包括精確的溫度測量，觸發(fā)脈沖產(chǎn)生器校準器），加上一個簡單的微處理器（不需要 A/D 轉(zhuǎn)換）和一個傳感驅(qū)動與接收器，就可以構(gòu)成一個完整的超聲波熱量計。如圖4的示意圖和圖5典型電路圖：
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發(fā)送時脈沖發(fā)生器Fire1、Fire2發(fā)送脈沖，驅(qū)動換能器電路產(chǎn)生超聲波（假設(shè)此時為順流），同時給GP2一個start信號，啟動GP2測量單元。接收時，經(jīng)過換能器接收處理，產(chǎn)生的脈沖信號通過模擬電路轉(zhuǎn)換為方波給到S通道，GP2將自動完成S到START的時間間隔t1的測量。同樣的方法，逆流時得到傳播時間t2，根據(jù)t2-t1時間差，使用時差法，能計算出流量。
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另外TDC-GP2還帶有兩路溫度測量功能，可直接接PT1000或PT500熱電阻進行溫度測量，這為熱量表的應用提供了集成化的解決方案。系統(tǒng)中接在PT1和PT4端口，而PT2、PT3作為一個參考的電阻接口端。
截止目前，ACAM 已經(jīng)推出3款TDC產(chǎn)品：
1、 TDC-GP1
TDC代產(chǎn)品，分辨率為125ps or 250ps，時間測量間隔200ms，帶有RLC單元（電阻、電感、電容測量單元），主要應用包括：
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距離測量
超聲波流量測量
密度測量
2、 TDC-GP2
ACAM通用TDC新一代產(chǎn)品，更高的分辨率和更小的封裝，故此尤其適用于對成本比較敏感的應用。分辨率65ps，時間測量4ms，集成有溫度測量單元，脈沖發(fā)生器，主要應用：
超聲波熱表
超聲波流量計
激光測距儀
激光掃描儀
辭致伸縮定位儀
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3、 TDC-GPX
GPX是TDC系列中產(chǎn)品功能大的，它的多功能構(gòu)造，尤其是單次測量的高分辨率性能、高測量刷新率，使TDC-GPX在以TDC為基礎(chǔ)的時間測量上向前邁出了一大步，分辨率10ps，27ps，41ps，81ps，時間測量量程與分辨率對應，分別為10us，40us，64us，9.4us或無限制。尤其適合于對性能和精度要求都很高的工業(yè)和科研應用，如：
TOF光譜分析
TOF測量
生物醫(yī)學技術(shù)
TDC應用實例
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下面以的GP2為例，說明ACAM TDC的具體應用。我們先看一下GP2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如下圖3：
TDC：時間測量核心單元
ALU：數(shù)據(jù)處理單元，通過SPI與MCU或DSP通信。
TU：溫度測量單元
Fire generator：脈沖發(fā)生器
其他控制單元、寄存器配置等
ACAMPT2G-BD V1.0 System 202400009轉(zhuǎn)速傳感器
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ACAMPT2G-BX轉(zhuǎn)速傳感器
ACAMPT2G-C-2B 220100001速度傳感器
ACAMPT2G-H-SM5.6傳感器
ACAMPT2G-SM5.3 220160010振動傳感器
ACAMPT2G-SM5.3 Sensor 1537-00傳感器
ACAMPT2G-SM5.6傳感器
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ACAMPT2G-SM5.6 傳感器
ACAMPT2G-SM5.6 1660-00傳感器
ACAMPT2G-SM5.6 PT2G-SM5.6振動傳感器
ACAMPT2G-SM5.6 Sensor 1660-00振動傳感器
ACAMPT2G-XS-05 220190002電纜
ACAMPT2G-XS-10 220190003電纜
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ACAMPTBM V6 System監(jiān)控主機
ACAMPTBM V6.2 System 202300004轉(zhuǎn)速計
ACAMPTSM 5.5 Sensor傳感器
ACAMPTSM 5.6 Sensor振動傳感器
ACAMPTSM 5.6 Sensor 1059-01振動傳感器
ACAM PT2G-SM5.3振動傳感器
ACAMExtension cord SMB to SMB 1.5m電纜
ACAMExtension cord SMB to SMB 1.5m 插座面板
ACAMPCap01AK集成電路
ACAMPICOTURN-BM6.2 傳感器
ACAMPICOTURN-SM5.3 傳感器
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ACAMPT2G-BD振動傳感器
ACAMPT2G-BD 202400009振動傳感器
ACAMPT2G-BD 202400009傳感器
ACAMPT2G-BD V1.0 202400009振動控制器
ACAMPT2G-BD V1.0 System傳感器
CKD喜開理氣缸 IFM易福門傳感器PILZ皮爾茲繼電器
Bürkert寶德儀表Microsonic威聲傳感器EGE傳感器
Haug豪格靜電設(shè)備Hbm扭矩傳感器Fipa吸盤 staigerPULS普爾世
Spieth脹緊套/聯(lián)軸器VESTA 電磁閥線圈ELEKTROR 過濾器EMRAX 電機
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Microsensys 溫度檢測器Mazurczak 加熱電阻器NSI比利時鍵盤
SCHIEDRUM HYDRAULIK流量閥Schunk雄克夾具 DELO點膠頭Kalinsky 傳感器
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