随着新能源集中供热系统的兴起分户计量计费制度开始实施，热能表计费计量方式的需求得到广泛应用。针对传统热能表价格高昂、电路结构复杂、工作不可靠、测量精度差、采用有线式数据传输组网工作复杂等问题，系统利用ACMA公司生产的TDC-GP21高精度时间测量芯片作为热量测量器件、SI4432进行无线组网连接、STM8L152超低功耗单片机作为本系统的核心处理器，设计了一种新型无线低功耗超声波热能表。该系统具有价格低廉、硬件结构设计简单、工作稳定可靠、测量精度高、无线组网容易等特点。为新能源集中供热系统的分户计费仪表的研究提供了一定的参考价值。
随着新能源技术的发展，实现分户热量检测计费越来越重要，超声波热能表则作为新能源应用中必不可少的流量检测与热能计费工具。超声波热能表不仅克服了传统涡轮式热能表受水质、流速、和水温等影响而导致无法精确测量、工作不稳定和工作寿命短等关键性问题。超声波热能表是工业检测控制与生活环境中最为常用的一种流量与热量检测计量设备。广泛应用于新能源、生活计量计费等控制环境中。
在热能表的实际应用中仪表的长期稳定可靠与低功耗和成本以及多设备组网连接方便等因素成为决定产品性能与质量的关键性因素。因此根据这些特点设计了一款价格低廉、硬件结构设计简单、工作稳定可靠、测量精度高、低功耗的易组网无线超声波热能表。
本文设计了一种基于TDC-GP21和低功耗微控制器的低成本高精度无线超声波热能表测量电路系统，实现对水流量、热量、数据的远程发送功能，同时利用无线通信方式进行组网方便多设备的同时监测与使用，系统还加入设备部件故障报警提示，满足对故障的发现、排除的基本要求，整个无线超声波热能表具有测量精度高、远程实时传输、现场显示、使用时间长等优点。实际运行结果表明：基于TDC-GP21的无线超声波热能表具有使用功耗极低，便携独立供电，测量精度高，工作稳定可靠等特点可直接应用在新能源中，以及需要进行热量、流量测量等其他场合进行使用，具有较高的推广价值及应用前景。
