赛恩斯发布第四代超声波流量转换器,主打超低功耗智能计量
荷兰智能传感器厂商赛恩斯(ScioSense)于2026年5月14日正式发布UFC23超声波流量转换器。这是该公司超声波流量产品线的第四代产品,针对水表、热量表与气表的高精度测量需求而设计,同步兼顾电池供电系统对超低功耗的严苛要求。
赛恩斯总部位于荷兰埃因霍温,专注于半导体环境传感器与流量传感器的研发与制造,产品覆盖湿度、气体/空气质量、温度、压力及流量等多个领域,广泛应用于楼宇自动化、家电、物联网、可穿戴设备、汽车及工业领域。
纯前端架构重构系统灵活性
UFC23Zui核心的架构创新在于去除了前几代产品中集成的片上中央处理器(CPU),转而采用纯前端设计。这一调整看似"做减法",实则恰好契合当前计量仪表行业的主流趋势——越来越多的整机制造商(OEM)倾向于由主机微控制器(MCU)统一承担流量计算任务,以便在保留自有软件生态与算法的同时,对系统架构拥有更大的掌控权。UFC23的纯前端定位,使仪表厂商得以将赛恩斯的模拟前端性能与自选主控芯片及软件环境灵活组合,避免被单一方案锁定。
在精度指标方面,UFC23在典型DN15水表配置下,单次测量标准差为35皮秒,128次均值后偏置稳定性达到±7皮秒,在0至50°C温度范围内漂移小于10皮秒。这一精度水平可满足高端水表设计中R1000级测量的要求,即在极低流量下仍能保持可靠读数——这正是精密计量仪表的核心难点。
超低功耗指标刷新电池寿命上限
在功耗控制方面,UFC23的表现同样亮眼:待机电流典型值仅为0.8µA,在8Hz采样频率下工作电流低至6.6µA。对于以一次性锂电池运行长达十年的智能水表或热量表而言,这两项指标直接关系到产品全生命周期的可靠性与维护成本。
为进一步降低系统整体功耗,UFC23引入了批处理模式(Batch Mode):传感器可在本地累积多达12组测量数据后,再统一唤醒主机控制器进行处理,大幅减少主控芯片的唤醒频次,从而在系统层面实现额外的功耗节省。
UFC23的功能集成度同样值得关注。产品内置超声波换能器驱动电路、接收信号采集模块与高精度飞行时间(ToF)数据提取功能,支持水表应用的3.3V单端驱动与气表应用的全桥驱动两种模式。可编程增益放大器具备更高增益与带宽,可有效处理弱接收信号;可编程超声波突发发生器Zui高工作频率达4.4MHz,支持Zui高20MHz外部参考时钟,便于针对不同换能器与应用场景进行精细调校。此外,产品还支持通过外部铂电阻传感器进行温度测量,适用于热量表与热水系统。
多场景通用设计降低制造商研发成本
UFC23的另一项设计亮点是跨产品族的通用性。由于同一颗传感器芯片可覆盖水表、热量表、气表、热水器、泵控系统以及智能水龙头等多类应用,仪表制造商得以在不同产品线之间复用相同的硬件平台,缩短新品开发周期,降低物料管理复杂度。
在系统可靠性增强方面,UFC23支持对Zui多三路接收波形的幅度监测,并提供扩展脉冲宽度测量功能,用于改善首波检测(First-Hit Detection)的准确性,有效应对管道内气泡、杂质等干扰因素带来的信号质量问题。
赛恩斯市场与产品管理总监诺伯特·布雷耶尔(Norbert Breyer)表示:"UFC23回应了计量市场对高精度、超低功耗超声波流量转换器的明确需求,它能够让制造商将赛恩斯的模拟与时序性能与其自选的主机微控制器及软件环境相结合。"
UFC23工作电压范围为2.5V至3.6V,工作温度范围为-40°C至85°C,采用QFN32封装。目前样品已可供货,评估套件也已通过主要分销商同步上市。
智能计量是当前全球水务、能源领域数字化改造的重要基础设施环节。随着中国城镇水网智能化改造、"双碳"目标下能源精细化管理的持续推进,超声波计量方案凭借无机械磨损、精度高、寿命长的优势,正加速替代传统机械式仪表。UFC23所代表的"高精度+超低功耗+开放架构"路线,对于正在布局下一代计量产品的国内传感器及仪表厂商而言,提供了一个值得借鉴的技术方向——如何在不牺牲算法自主权的前提下,选用性能更优的模拟前端芯片,或将成为差异化竞争的关键变量。