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关于雷达液位计的制作方法与实用意义

关于雷达液位计的制作方法与实用意义

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  • 发布时间:2021-10-08 14:25
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关于雷达液位计的制作方法与实用意义

【概要描述】雷达液位计是一种基于时域反射原理的液位测量装置。雷达液位计脉冲的电磁脉冲信号以光速传播。当遇到被测介质表面时,雷达液位计的部分脉冲信号被反射形成回波信号,沿同一路径返回脉冲发射机。由于雷达液位计和被测介质表面之间的距离与它们之间的脉冲信号的传播时间成正比,所以可以基于获得的传播时间和光速来计算液位高度。但是现有技术中雷达液位计的电路结构复杂,集成度低,不仅导致产品本身硬件成本高,而且后期运维成本高

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雷达液位计是一种基于时域反射原理的液位测量装置。雷达液位计脉冲的电磁脉冲信号以光速传播。当遇到被测介质表面时,雷达液位计的部分脉冲信号被反射形成回波信号,沿同一路径返回脉冲发射机。由于雷达液位计和被测介质表面之间的距离与它们之间的脉冲信号的传播时间成正比,所以可以基于获得的传播时间和光速来计算液位高度。但是现有技术中雷达液位计的电路结构复杂,集成度低,不仅导致产品本身硬件成本高,而且后期运维成本高。


雷达液位计


本发明提供了一种雷达液位计,包括集成射频电路、模数转换电路和控制器,集成射频电路集成信号处理电路、发射天线和接收天线;信号处理电路接收控制器发送的驱动信号,并将驱动信号转换为预设频率的发射信号;发射天线发射发射信号;接收天线接收对应于发射信号的回波信号;信号处理电路基于传输信号和回波信号产生差频信号;模数转换电路对差频信号进行模数转换,得到与差频信号对应的差频数字信号;控制器对差频数字信号进行fft分析,并根据fft分析结果确定液位高度。可选地,本发明提供的雷达液位计还包括中频放大电路,中频放大电路放大差频信号的功率,得到放大后的差频信号;因此,模数转换电路对放大的差频信号执行模数转换,以获得对应于放大的差频信号的差频数字信号。可选地,控制器包括数码相机接口,其中数码相机接口用于接收差频数字信号。可选地,模数转换电路包括集成芯片。可选地,控制器还被配置为分别与集成芯片和数码相机接口。

发送预设频率的驱动脉冲。可选地,控制器还被配置为向数码相机接口发送行同步脉冲信号和场同步脉冲信号;行同步脉冲信号和场同步脉冲信号用于控制数码相机接口的工作状态。可选地,驱动信号是其幅度在预设范围内变化的三角波信号。可选地,信号处理电路包括压控振荡器、复制器、第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器和第一混频器。压控振荡器接收驱动信号,并根据预设的电压与信号频率的对应关系,将驱动信号转换成相应频率的冲击波。本发明提供的雷达液位计包括集成射频电路、模数转换电路和控制器,集成射频电路集成信号处理电路、发射天线和接收天线。信号处理电路将控制器发出的驱动信号转换成预设频率的发射信号,由发射天线发出。接收天线接收到与发射信号对应的回波信号后,信号处理电路根据获得的发射信号和回波信号生成差频信号,模数转换电路对差频信号进行模数转换,得到与差频信号对应的差频数字信号。最后,控制器对获得的差分频率数字信号进行fft分析,并基于fft分析结果确定液位高度。
本发明采用集成射频电路代替现有技术中单独设置的喇叭天线及相应的信号发射装置和信号接收装置,有效提高了雷达液位计的产品集成度,简化了整体电路布局,有效降低了硬件成本。发射信号和回波信号属于高频信号,集成射频电路完成高频信号的处理。本发明中,除集成射频电路外,其他组件不参与高频信号的处理,可以降低电路的设计难度和后期维护成本。


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