如今，住宅水表都是智能静态水表，即没有移动部件。超声波飞行时间技术是实现这一目标的常用方法，ScioSense 可提供合适的前端集成电路来管理整个测量过程。流量转换器驱动压电传感器，拾取接收信号，必要时进行放大，并以皮秒级的精度和稳定性进行高难度的飞行时间测量，以实现接收脉冲串的多次零交叉。只需几微安的电流，这些仪表就能使用电池运行长达 20 年。
测量的基本原理如下：向水流方向和相反方向各发送一次超声波脉冲，然后测量飞行时间。水流方向的飞行时间比相反方向的短，两者之间的差值与流量成正比。考虑到一些非线性修正和温度修正，时间差可用来计算流量。 << c
图 1：常见的传感器设计
超声波水表的设计是一项相当大的挑战。您必须测量 30 至 200 µs 范围内的飞行时间，精度达到皮秒级。不仅如此，实现如此低的噪声也是一项挑战。在此范围内实现低偏移和偏移稳定性更是一个巨大的挑战。使用 R800 的 DN15 流量计的目标误差限制已经达到 12ps。ScioSense 流量转换器基于时间数字转换器技术，完美地解决了时间测量任务。此外，模拟前端的设计特别注重对称性和互易性，因此偏移量很小，在温度变化时也很稳定。
图 2：接收信号
ScioSense 流量转换器可在单个接收脉冲串内测量多个过零点。这提高了总飞行时间测量的分辨率。只要选择正确的过零点-不要太早以捕捉稳定期，也不要太晚以避免干扰效应-测量就会尽可能精确和温度稳定。
