用于确定罐中的物品的填充料位的雷达料位计制造技术

一种用于确定罐中物品的填充料位的雷达料位计，该雷达料位计包括：易失性高速工作存储器；连接至易失性高速工作存储器的第一处理单元，第一处理单元具有激活模式和非激活模式，在激活模式下，第一处理单元被开启并访问工作存储器，并且在非激活模式下，第一处理单元被关闭；存储器加载功能件，其被配置成将软件代码从非易失性存储器传送到易失性高速工作存储器中，其中，存储器加载功能件还被配置成将软件代码划分成多个较小部分，并且一次传送一个这样的较小部分。通过将要传送的软件代码划分成多个较小部分，完成传送一个这样的较小部分所需的能量可以足够小，以允许可行大小和成本的能量存储容量。

Radar level gauge for determining filling position of items in tanks

A radar level meter for determining the filling level of an item in a tank includes a volatile high-speed working memory, a first processing unit connected to the volatile high-speed working memory, a first processing unit having an activation mode and an inactivation mode, and a first processing unit being turned on in the activation mode and connected to the volatile high-speed working memory. Access to working memory, and in inactivated mode, the first processing unit is turned off; the memory load function is configured to transfer software code from non-volatile memory to volatile high-speed working memory, where the memory load function is also configured to divide the software code into several smaller parts. Divide and transmit one such smaller part at a time. By dividing the transmitted software code into several smaller parts, the energy required to complete the transfer of such a smaller part can be small enough to allow the feasible size and cost of energy storage capacity.

【技术实现步骤摘要】
用于确定罐中的物品的填充料位的雷达料位计
本专利技术涉及雷达料位计(RLG)。
技术介绍
最近一代的汽车雷达系统包括77GHz雷达收发器以及合适的处理电路系统。这样的系统适于从12V电池电源接收电力，并且具有相对高的测量更新速率，例如每秒10次或甚至100次测量数量级。为了获得足够快的处理，软件代码以及数据被存储在快速(但易失性的)存储器中，例如SRAM中。使用在系统每次启动时由处理器执行的引导加载器(boot-loader)，将软件代码从非易失性存储器(例如闪速存储器)加载到SRAM中。通常的启动时间大约为1秒钟。这样的雷达系统通常具有相对宽的带宽，例如至少1GHz。这使得这样的雷达系统在罐或其他容器中的雷达料位测量
中可能是有用的，在该
中，通常需要1GHz或更大的带宽来获得足够的分辨率和准确度。由于这些系统适用于汽车产业，且可以保持低的制造成本，因此制造量非常大。因此，如果这样的系统可以用于雷达料位测量，例如，用于监测罐或其他容器中的液体或固体的料位，将是有益的。注意，大量生产的雷达系统(例如对于汽车产业而言)不是一个新概念。然而，先前可用的系统已经在其他频率范围内(例如在24GHz区域内)工作，其中，仅受限的带宽是公开可用的，即，从监管角度看是允许的。因此，这样的先前可用的雷达系统尽管从成本角度看是同样有益的，但对于高性能雷达料位测量而言，带宽不足。然而，RLG雷达系统的要求与汽车系统的要求显著不同。尤其是，能量消耗的不同方面至关重要。虽然汽车中的雷达系统通常具有来自12V电源的几乎无限制的电力，但许多雷达料位计由从双线式控制回路(例如4mA-20mA控制回路)提取的能量来供电，在这种情况下，最坏情况下的可用电力被限制在几十mW。例如，在4mA的低控制电流和大约10V的可用电压下，仅有40mWs可用于为RLG供电。按照惯例，在RLG中使用能量储存装置以在连续测量周期中的每一个周期的部分期间周期性地提供更高的电力，但是在每秒一次测量或更多次测量的数量级的典型更新速率的情况下，测量周期内可用的总能量也很有限。另一类别的雷达料位计是电池供电的，在这种情况下，可用电力可能更大，但是能量消耗必须最小化，以便确保电池具有令人满意的使用寿命。如果在RLG中使用根据上文的雷达系统，则这些对能源消耗的限制引入了一些特定的挑战：1)在各次测量之间，雷达系统必须关闭，以节省电力并积累能量。结果，对于每次测量，雷达系统的任何启动过程都必须重复，例如将软件代码传送至快速存储器(SRAM)，从而将更新速率降低到可接受的更新速率以下。2)将软件代码从非易失性存储器传送至快速存储器所需的能量通常为100mWs数量级，例如大约400mWs。即使可以从4mA-20mA控制回路(给定的足够的时间)中提取这样数量的能量，仍需要大量的能量储存容量。这样的能量储存容量与大的电路板面积和大成本相关联。
技术实现思路
本专利技术的一般目的是解决这些挑战，并且提供一种雷达料位计，该雷达料位计具有适于大规模生产还适应于功耗和能量消耗特定要求的电路系统。例如，如果旨在针对汽车市场大量生产的雷达系统可以适用于雷达料位计，这将在成本和空间方面表现出显著的优势。根据本专利技术的第一方面，通过用于确定罐中物品的填充料位的雷达料位计来实现该目的和其他目的，该雷达料位计包括：收发器电路系统，其被配置成生成和发射电磁发射信号并且接收电磁返回信号；处理电路系统，其连接至收发器电路系统并且被配置成基于发射信号与返回信号之间的关系来确定填充料位；临时能量储存装置，其用于储存来自能量源的能量，该能量源被选择作为以下中的至少一个：电力受限的电力接口和本地能量受限的能量源；电力管理电路系统，其被配置成将电力从能量储存装置分配给收发器电路系统和处理电路系统；以及通信电路系统，其被连接以从处理电路系统接收测量数据，并且将测量数据传达至雷达料位计的外部。处理电路系统包括：易失性高速工作存储器；第一处理单元，其连接至易失性高速工作存储器，第一处理单元具有激活模式和非激活模式，在激活模式下，第一处理单元被开启并且访问工作存储器，在非激活模式下，第一处理单元被关闭；存储器加载功能件，其被配置成将软件代码从非易失性存储器传送到易失性高速工作存储器中，其中，存储器加载功能件还被配置成将软件代码划分成多个较小部分，并且一次传送一个这样的较小部分。通过将要传送的软件代码划分成多个较小部分，完成传送一个这样的较小部分所需的能量可以足够小，以允许可行大小和成本的能量存储容量。如上面所提及的，使用处理器运行的引导加载器(processor-runbootloader)来传送所需软件代码所需要的总能量可能高达400mWs。通过将该软件代码划分成40个较小的部分，10mWs数量级的能量存储是足够的。在一些实施方式中，可以在测量周期之间保持工作存储器的内容。然而，仍然需要进行代码的传送，例如RLG第一次通电或者在完全断电之后。因此，如果处理电路系统还被配置成在每个测量周期开始时对工作存储器执行验证，并且，如果工作存储器内容不完整或不完备，则发起将软件代码从非易失性存储器传送至工作存储器，这是有利的。这样的功能将使得处理电路系统能够始终遵循相同的启动过程。如果确定需要传送代码，则将发起这样的传送。如果未确定，则开始测量周期。根据一个实施方式，在第一处理单元处于非激活模式的时段期间，工作存储器具有存储器保持低电力模式，并且辅助电力连接件被配置成在存储器保持低电力模式期间从电力管理电路系统向易失性高速工作存储器供电，并且处理电路系统被设计成在存储器保持低电力模式下减少从易失性高速存储器到处理电路系统的其他部分的任何泄漏电流。提供一种具有存储器保持低电力模式的易失性工作存储器，例如SRAM是先前已知的。通过向工作存储器提供辅助电力连接件，还可以在第一处理单元关闭时确保对工作存储器的继续供电。然而，如果工作存储器与第一处理单元集成在相同的集成电路上，则这样的存储器保持低电力模式的功耗增大，并且可能太高以至于对于RLG应用来说是不可行的。这样的功耗的很大一部分可能是由从工作存储器泄漏到电路系统的其他部分(例如第一处理单元)的泄漏电流引起的。通过防止来自工作存储器的任何泄漏电流，可以将存储器保持低电力模式下的功耗减到最小，从而使得在RLG应用中的测量之间保持高速工作存储器的存储是可行的。根据一个实施方式，存储器加载功能件包括：存储器加载电路系统，该存储器加载电路系统与处理单元分离，并且被配置成在第一处理单元处于非激活模式时将软件代码从非易失性存储器传送到易失性高速工作存储器中；以及外部可访问的电源连接件，该外部可访问的电源连接件被配置成仅向易失性高速工作存储器和存储器加载电路系统供电。通过这种设计，可以单独地向存储器加载电路系统和工作存储器供电，从而使得软件代码能够从非易失性存储器加载到易失性高速工作存储器中，而不激活相对耗电的处理器。如上面所提及的，在用于汽车应用的集成电路中，将软件代码从非易失性存储器传送至工作存储器由通过处理器(CPU)实现的启动加载器来执行。换言之，相对耗电的处理器必须在整个存储器传送过程中处于激活状态。通过使用由单独电源供电的单独电路系统执行存储器传送，可以显著减少存储器传送期间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定罐中的物品的填充料位的雷达料位计，其特征在于，所述雷达料位计包括：收发器电路系统，其被配置成生成和发射电磁发射信号并且接收电磁返回信号；处理电路系统，其连接至所述收发器电路系统，并且被配置成基于发射信号与返回信号之间的关系来确定所述填充料位；临时能量储存装置，其用于储存来自能量源的能量，所述能量源被选择作为以下中的至少一个：电力受限的电力接口和本地能量受限的能量源；电力管理电路系统，其被配置成将电力从所述能量储存装置分配给所述收发器电路系统和所述处理电路系统；以及通信电路系统，其被连接以从所述处理电路系统接收测量数据，并且将所述测量数据传达至所述雷达料位计的外部，其中，所述处理电路系统包括：易失性高速工作存储器；第一处理单元，其连接至所述易失性高速工作存储器，所述第一处理单元具有激活模式和非激活模式，在所述激活模式下，所述处理器被开启并且访问所述工作存储器，在所述非激活模式下，所述第一处理单元被关闭；存储器加载功能件，其被配置成将软件代码从非易失性存储器传送到所述易失性高速工作存储器中。

【技术特征摘要】
2017.06.02 US 15/612,1391.一种用于确定罐中的物品的填充料位的雷达料位计，其特征在于，所述雷达料位计包括：收发器电路系统，其被配置成生成和发射电磁发射信号并且接收电磁返回信号；处理电路系统，其连接至所述收发器电路系统，并且被配置成基于发射信号与返回信号之间的关系来确定所述填充料位；临时能量储存装置，其用于储存来自能量源的能量，所述能量源被选择作为以下中的至少一个：电力受限的电力接口和本地能量受限的能量源；电力管理电路系统，其被配置成将电力从所述能量储存装置分配给所述收发器电路系统和所述处理电路系统；以及通信电路系统，其被连接以从所述处理电路系统接收测量数据，并且将所述测量数据传达至所述雷达料位计的外部，其中，所述处理电路系统包括：易失性高速工作存储器；第一处理单元，其连接至所述易失性高速工作存储器，所述第一处理单元具有激活模式和非激活模式，在所述激活模式下，所述处理器被开启并且访问所述工作存储器，在所述非激活模式下，所述第一处理单元被关闭；存储器加载功能件，其被配置成将软件代码从非易失性存储器传送到所述易失性高速工作存储器中。2.根据权利要求1所述的雷达料位计，其特征在于，其中，在所述第一处理单元处于非激活模式的时段期间，所述工作存储器具有存储器保持低电力模式，其中，辅助电力连接件被配置成在所述低电力模式期间从所述电力管理电路系统向所述易失性高速工作存储器供电，以及其中，所述处理电路系统被设计成在所述存储器保持低电力模式下减少从所述易失性高速存储器到所述处理电路系统的其他部分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：米卡埃尔·克列曼，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：新型
国别省市：瑞典,SE