你家一个月要用多少水?过去只能靠抄表员挨家挨户上门查抄写数据,如今智能水表会自动把数据传回远端服务器,而实现这项技术的关键就在于传感器如何在表端准确的计算用水量。日前,宁波奥拉半导体有限公司成功研发出国内首款专用无磁传感器芯片AU2001,解决行业应用中工作距离、功耗、计量精度、抗干扰能力、机电读数一致性、集成度等方面痛点。
随着时代发展,智能水表替代部分传统机械水表,得到广泛应用,而智能水表的现有计量方式有干簧管、光电、超声波检测等方式,但存在抗干扰能力差、可靠性差、性能低等问题。在这种情况下,无磁计量水表以无磁性、不被人为干扰、易与现有机械基表配合安装等优点,被广大水表厂家所青睐,也有用分立器件的方式构建无磁模块的尝试,但在可靠工作距离、功耗、计量精度等方面不尽人意,无法大规模量产与推广应用。
AU2001芯片是由来自硅谷的资深模拟/射频芯片专家,为智能表计行业专业化定制的无磁传感器集成电路芯片。“专家拥有30多年设计经验、超过30亿颗的RF芯片设计及销售业绩。”奥拉半导体相关负责人告诉记者,无磁传感器芯片位于水表玻璃板上方,原理是通过传感器进行感应检测,当水流推动叶轮时,与叶轮关联的转子(覆盖有部分金属)会同步旋转,传感器会检测到转子转动引起的信号变化,芯片算法根据传感器拾取的变化信息计算出转子旋转的圈数。由于拾取过程是无磁的,整个拾取过程不怕强磁干扰和气泡影响。“可靠工作距离大于10mm是AU2001芯片最大的优势,对窜动量的容忍度高,水表可以使用常规的、厚度更加可靠的塑料壳体以及普通的低价格、较厚的(6mm左右)钢化表玻璃,这对于大批量生产时提高生产率、保证性能、保证一致性、降低成本等起着重要作用。”
在计量精度上,基于AU2001芯片完整解决方案构建的智能水表,可以达到1/4圈的计量精度。当应用于1升计量的转子时,计量精度为0.25升;当应用于0.1升的计量转子时,计量精度为0.025升,这在业界是绝无仅有的。同时,奥拉半导体提供完整成熟的解决方案,用户可快速开发出自己的智能水表产品,包括计量的周期、时长、数据等均可实现软件定义,适配各种类型的应用场景。比如通过用水量的实时监测,结合大数据分析,可以及时发现是否有管道泄漏。“宁波是全国最著名的水表生产基地,公司对芯片的发展充满信心。目前,芯片已交由多家头部水表企业进行测试。”奥拉半导体相关负责人说。
奥拉芯片签约
今年3月,疫情期间通过多次“屏对屏”沟通,借助“邮寄签”形式,奥拉半导体投资的芯片设计项目正式完成签约,业务主要涉及时钟芯片、射频芯片和音频芯片三个部分,后期还将设计销售通讯基站市场其他芯片,包括高端电源芯片等,客户为国内主要通信设备公司。作为新区首家集成电路设计开发及销售公司,目前订单预测,量产后年销售收入可达10亿元人民币。