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以下文章来源于达尔闻说 ，作者妮mo

与我们生活息息相关的燃气表，有人知道它的工作原理吗？近日，TI 与达尔闻联合发起了 MSP430FR6043 超声波燃气评估模块的测评分享活动，探究 MSP430 在超声波燃气上的应用。

燃气表听上去挺复杂的，其实这套 MSP430FR6043 超声波燃气评估模块上手非常简单。

硬件：

- MSP430FR6043 评估板

- 嘉康超声波换能器

- 气体管段

- 风扇

软件：

- Ultrasonic Sensing Design Center：电脑端的 GUI 工具，可以在线进行参数调试，读取超声波的波形信息

- USS Software Library：基于 FR6043 的软件参考代码

- IDE：Code Composer Studio v8.2.0 及更高，IAR Embedded Workbench 7.11.3 及更高

- UniFlash：程序固件下载工具

- 系统环境要求：Java JRE 1.7 及更高

因无法完全模拟燃气的效果，只能用手动调整气流速度，体验 MSP430FR6043 的性能了。

随着风扇不同的风速变化，USS GUI 界面监测到的飞行时间差、绝对飞行时间与气体流量迅速响应：

为什么说燃气表是 MSP430 的新玩法呢？这还得从传统的燃气测量方法说起。

在燃气测量的市场里，膜式气表占有绝对市场，工艺成熟，成本较低，计量无需供电。但其劣势也是一目了然。从上面的拆解视频可以看到，膜式气表的测量依靠是两个测量室的运动，带动整个连杆机构进行计数，纯机械结构。

随着长期使用，膜片必然会有磨损，会导致精度下滑。此外，膜式气表尺寸大，安装不方便，并且计算量程也有限。不难看出，膜式气表会逐渐的被新技术所替代。而这个技术就是超声波。

超声波技术是采用安装于气体管段上下游的一对超声波传感器，相对发射、接收超声波，利用超声波信号沿顺流与逆流方向在气体中的传播时间差计算气体的流速，进而计算气体体积。

使用超声波技术设计的燃气表是全电子式的结构，具有体积小、质量轻，重复性好，不易老化，使用寿命长等优点。由于无机械部分，不受机械磨损等故障影响，可靠性和精度高。

超声波感应系统还具有低阻抗输出驱动器的物理接口 (PHY)，可以实现最佳传感器激励和准确的阻抗匹配，从而在零流量漂移 (ZFD) 方面达到最佳效果。

高度集成，外围电路简单：可在设计时节约大量时间。除了片内集成USS模块之外，MSP430FR6043 MCU 还集成了其他外设，如计量测试接口 (MTIF) 模块能够通过脉冲生成来指示仪表测量的流量，以及片上 8 通道多路复用器 LCD 驱动器、实时时钟 (RTC)、12 位 SAR ADC、模拟比较器、高级加密 (AES256) 和循环冗余校验 (CRC) 模块等等。

低功耗：USS 与低功耗加速器 (LEA) 和 MSP CPU 集成在一起，可实现平均电流消耗小于 20μA（每秒测量一次）的自主低功耗运行。

燃气表使用频繁，贯穿四季，温差变化大，温差对于气体的测量也有一定的影响。为了检验超声波技术应对温度变换的反应，我们特意带着 MSP430FR6043 超声波燃气评估模块去了趟高低温实验室。

在高低温 6 个不同的温度点工作时，飞行时间和气体流量变化基本无变化，保持高精准的输出，MSP430FR6043 表现非常优秀。