TDK传感器在智能仪表中的应用优势

全球智能仪表产业正因技术创新以及住宅和商业领域需求的增长而不断扩大。智能仪表技术使用户能够更好地监控和减少电力、自来水和燃气的使用量，最终提高能源利用效率。政府法规和对环境保护的重视也进一步推动了智能仪表解决方案的普及。TDK紧跟市场变化，积极调整智能仪表产品路线图，凭借在传感、保护器件、通信和电源管理等领域的丰富解决方案，为智能仪表应用提供支持。

智能仪表解决方案概述

智能仪表解决方案是为高精度、高可靠性地测量燃气、水和电力消耗而设计的先进电子设备。智能仪表技术不断进步，智能仪表正逐步发展为自动化、具备互联网连接能力的设备，并通过安全网络将使用信息传输给供应商。

这些智能仪表解决方案能够高效地向用户提供用能数据，帮助用户更清晰地了解用能模式，同时为供应商提供系统监控和准确计费所需的数据。为了满足现代能源管理的需求，智能仪表解决方案必须确保长期的精确性和稳定运行，符合监管要求，并在智能仪表应用中实现可靠的性能。

智能仪表主要功能

实时监测用量

远程抄表

需求响应管理

故障检测与诊断

提高计费准确性

图 1: 智能表流程：家庭用水、燃气和电力监测

智能仪表系统架构

根据不同应用的电力需求和安全要求，智能仪表系统可采用多种架构。TDK为智能仪表提供多样化的电子元器件，满足各种需求。

智能仪表的高精度与高可靠性测量

作为智能仪表技术产品组合的一部分，TDK提供先进的超声波传感器和温度传感器。这些解决方案尤其适用于水表和供热计量表，可实现更高精度和更高可靠性的测量，帮助客户轻松满足认证所需的法规精度标准。

图 2: TDK传感器在智能水表和热量表中的应用

智能仪表技术中的核心部件——超声波换能器

在智能仪表中，超声波换能器是实现高精度、高可靠性流量测量的关键部件。两枚配备压电效应陶瓷片的超声波换能器交替作为发射器和接收器，发射并检测人耳听不到的声波。超声波信号在流动方向上会被加速，在逆流方向上则会减速。通过测量信号速度的差异，并结合管道的截面积，可以准确计算流体或气体的流量，从而确保符合法规标准，并支持先进的智能仪表技术。

智能仪表中超声波传感器的应用

超声波传感器广泛应用于智能水表和燃气表

流量测量：
超声波传感器通过向介质发送超声波脉冲并测量脉冲传播时间来测量水或气体的流量。该方法精度高且无机械部件，减少了磨损和维护。

漏水检测：
通过持续监测流量，超声波传感器有助于检测漏水或异常使用模式。

长期可靠性：
由于没有机械部件，确保了更长的使用寿命和稳定的性能。

超声波流量传感器规格

 

直径	5 - 15 mm
厚度	0.5 - 2.5 mm
频率公差	≦3%
谐振频率	水/液体 0.5～4.0 MHz气体 100～500 kHz

 

表1：超声波传感器

提升智能仪表解决方案精度的温度传感器

温度传感器在提升智能仪表测量精度方面起着关键作用。NTC温度传感器（负温度系数）是一种热敏半导体电阻器，随着温度升高，其电阻值会显著下降。在智能仪表中，这些高性能温度传感器主要用于检测流量测量过程中因水温变化导致的测量误差。
这种高精度的测量能力确保智能仪表解决方案能够满足认证要求，并将故障率控制在法规标准规定的容许范围内，从而支持智能仪表的高可靠性和高精度性能。

特点:

不锈钢外壳封装NTC热敏电阻

水中热响应时间短

采用可耐125°C的XLPE绝缘导线

快速响应(t(63) < 2秒)

温度范围：-20°C～120°C

主要应用:

水表：1个

热量表：2个

选项:

可根据要求提供替代外壳、线缆长度、线缆材质(PTFE)、R/T特性和连接器。

 

温度范围	+(-20 to +125°C)	+++(-260°C to +850°C)	+(-50 to +125°C)
公差	+(2%)	++(0.04%)	+
灵敏度	+++	-	++
国际标准化	N/A	+++(IEC 751/ DIN EN60 751)	N/A
线性度	-	++	+++
成本	+++	+	+
	TDK NTC(B57504K0103A009)	PT1000	IC

 

表2：温度传感器技术对比

智能仪表解决方案总结

本文介绍了TDK的电子元器件产品组合，并强调了其在智能仪表解决方案和技术进步中的作用。高精度的超声波传感器和温度传感器等创新解决方案，支撑着对智能仪表日益增长的需求，实现能耗监测和资源优化。TDK始终致力于品质与创新，满足行业不断变化的需求，并提供符合监管标准的智能仪表解决方案。详情请咨询我们的专家团队

温度传感器	温度测量、检测因水温引起的测量误差	提高精度、高灵敏度、低成本
超声波传感器	流量测量、漏水检测	高精度、可靠性强、低维护
传感器类型	智能水表中的应用	优点