一种用于雷达物位计的两线制供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于雷达物位计的两线制供电系统，该系统的控制模块按预设的时序交替进入休眠状态和唤醒状态。进入休眠状态时，控制模块先关闭第二电平转换模块，停止对雷达物位计供电，自身进入低功耗模式，此时仪表功耗低于环路供电能力，储能模块充电，储存电能；控制模块进入唤醒状态后，其自身进入正常工作状态，打开第二电平转换模块，开始测量工作，此时，仪表功耗较大，环路供电能力不足，储能模块放电，为雷达物位计补充供电。该两线制供电系统可以满足瞬时功耗较大的雷达物位计的供电需求。

A two wire power supply system for radar level meter

【技术实现步骤摘要】
一种用于雷达物位计的两线制供电系统
本技术涉及雷达物位计供电
，更具体的说是涉及一种用于雷达物位计的两线制供电系统。
技术介绍
目前，工业现场较为常见的雷达物位计通常是四线制的，两根线用来传输4-20mA的模拟信号，另外两根线用来供电，利用两线制(4-20mA电流环路)供电，供电和信号传输共用一根线，为了不影响4-20mA的模拟信号输出的准确性，供电电流最大不能超过4mA。以往普通的脉冲制雷达物位计，由于其发射脉冲极窄，发射信号工作时间短，整个仪表功耗很低，容易用上述传统的两线制供电方式实现供电。但是，随着雷达物位计发射信号载频频率的不断提高，调频连续波体制雷达物位计应用越来越多，该体制雷达在工作时持续发射信号，仪表瞬时功耗较大，采用上述传统的两线制供电方式难以满足实际应用需求。因此，如何如何提供一种可以满足瞬时功耗较大的雷达物位计供电需求的两线制供电系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种用于雷达物位计的两线制供电系统，该两线制供电系统可以满足瞬时功耗较大的雷达物位计的供电需求。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于雷达物位计的两线制供电系统，该系统包括电流环路接口模块、第一电平转换模块、第二电平转换模块、控制模块以及储能模块；所述电流环路接口模块用于输入和输出4-20mA电流信号；所述第一电平转换模块和第二电平转换模块均与所述电流环路接口模块连接，所述第一电平转换模块和第二电平转换模块均用于将电流环路接口模块输入的4-20mA电流信号进行电平转换，得到物位计供电电平；所述第一电平转换模块与所述控制模块连接，所述第一电平转换模块处于常开状态，所述第一电平转换模块为所述控制模块持续供电；所述控制模块与所述第二电平转换模块连接，所述控制模块通过按预设时序进行自我唤醒和休眠状态的切换控制第二电平转换模块开启和关闭；所述第二电平转换模块还与物位计连接；所述储能模块与所述电流环路接口模块、第一电平转换模块和第二电平转换模块连接，所述储能模块用于在环路供电功率大于雷达物位计消耗功率时充电，储存能量；在环路供电功率小于雷达物位计消耗功率时放电，释放能量，为所述第一电平转换模块和第二电平转换模块供电。环路供电功率为环路电压与环路电流的乘积，如24V，0.01A，功率0.24W。雷达物位计消耗功率，即物位计工作电压乘以电流，如5V，0.1A，功率0.5W。对比二者值大小即可。在上述方案的基础上，对本技术提供的技术方案做进一步解释说明。进一步地，所述储能模块由单个大容值的电容或多个电容并联组成。进一步地，所述电容的储能公式为W＝0.5×C×U2式中，C为电容的容值，单位法拉；U为环路电压，单位伏特。进一步地，所述控制模块内具有一计时器，所述计时器为所述控制模块提供时间基准。进一步地，所述控制模块的核心控制芯片为型号是MSP432P401R的单片机。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开提供了一种用于雷达物位计的两线制供电系统，该系统的控制模块按预设的时序交替进入休眠状态和唤醒状态。进入休眠状态时，控制模块先关闭第二电平转换模块，停止对雷达物位计供电，自身进入低功耗模式，此时仪表功耗低于环路供电能力，储能模块充电，储存电能；控制模块进入唤醒状态后，其自身进入正常工作状态，打开第二电平转换模块，开始测量工作，此时，仪表功耗较大，环路供电能力不足，储能模块放电，为雷达物位计补充供电。该两线制供电系统可以满足瞬时功耗较大的雷达物位计的供电需求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本技术提供的一种用于雷达物位计的两线制供电系统的结构示意图；图2附图为本技术提供的一种用于雷达物位计的两线制供电系统中控制模块间歇式工作的时序图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例公开了一种用于雷达物位计的两线制供电系统，参见附图1，该系统包括电流环路接口模1、第一电平转换模块3、第二电平转换模块2、控制模块4以及储能模块5；电流环路接口模块1用于输入和输出4-20mA电流信号；第一电平转换模块3和第二电平转换模块2均与电流环路接口模块1连接，第一电平转换模块3和第二电平转换模块2均用于将电流环路接口模块1输入的4-20mA电流信号进行电平转换，得到物位计供电电平；第一电平转换模块3与控制模块4连接，第一电平转换模块3处于常开状态，第一电平转换模块3为控制模块4持续供电；控制模块4与第二电平转换模块2连接，控制模块4通过按预设时序进行自我唤醒和休眠状态的切换控制第二电平转换模块2开启和关闭；第二电平转换模块2还与雷达物位计连接；储能模块5与电流环路接口模块1、第一电平转换模块3和第二电平转换模块2连接，储能模块5用于在环路供电功率大于雷达物位计消耗功率时充电，储存能量；在环路供电功率小于雷达物位计消耗功率时放电，释放能量，为第一电平转换模块3和第二电平转换模块2供电。环路供电功率为环路电压与环路电流的乘积，如24V，0.01A，功率0.24W。雷达物位计消耗功率，即物位计工作电压乘以电流，如5V，0.1A，功率0.5W。对比二者值大小即可。具体地，第一电平转换模块3持续加电工作，雷达物位计的对外输出模块、本地显示模块和主控模块，需要一直处于加电状态，采用第一电平转换模块为其供电。雷达物位计可以产生用于测量的线性调频信号，通过天线发射出去，并接收发射信号打到被测物体上反射的回波信号，对比发射和接收信号，计算出物位值。具体结构包括信号产生模块、信号收发天线、信号接收模块、信号处理模块。第二电平转换模块2可由控制模块4控制分时工作。传感器和测量计算等模块不需要一直处于加电状态，采用第二电平转换模块2为其供电，达到降低功耗的作用。第一电平转换模块3和第二电平转换模块2的作用是把电流环路输入端的电平，转换成合适的电平，给物位计供电。具体来说，电流环路电平24V，物位计内部模块使用电平5V。两个电平转换模块相当于电流环路供电的负载。也就是储能模块5的负载。具体地，第一电平转换模块3和第二电平转换模块2均采用电源DC-DC转换芯片。DC-DC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换)。第一电平转换模块把环路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于雷达物位计的两线制供电系统，其特征在于，包括电流环路接口模块、第一电平转换模块、第二电平转换模块、控制模块以及储能模块；/n所述电流环路接口模块用于输入和输出4-20mA电流信号；/n所述第一电平转换模块和第二电平转换模块均与所述电流环路接口模块连接，所述第一电平转换模块和第二电平转换模块均用于将电流环路接口模块输入的4-20mA电流信号进行电平转换，得到物位计供电电平；/n所述第一电平转换模块与所述控制模块连接，所述第一电平转换模块处于常开状态，所述第一电平转换模块为所述控制模块持续供电；/n所述控制模块与所述第二电平转换模块连接，所述控制模块通过按预设时序进行自我唤醒和休眠状态的切换控制第二电平转换模块开启和关闭；所述第二电平转换模块还与雷达物位计连接；/n所述储能模块与所述电流环路接口模块、第一电平转换模块和第二电平转换模块连接，所述储能模块用于在环路供电功率大于雷达物位计消耗功率时充电，储存能量；在环路供电功率小于雷达物位计消耗功率时放电，释放能量，为所述第一电平转换模块和第二电平转换模块供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于雷达物位计的两线制供电系统，其特征在于，包括电流环路接口模块、第一电平转换模块、第二电平转换模块、控制模块以及储能模块；
所述电流环路接口模块用于输入和输出4-20mA电流信号；
所述第一电平转换模块和第二电平转换模块均与所述电流环路接口模块连接，所述第一电平转换模块和第二电平转换模块均用于将电流环路接口模块输入的4-20mA电流信号进行电平转换，得到物位计供电电平；
所述第一电平转换模块与所述控制模块连接，所述第一电平转换模块处于常开状态，所述第一电平转换模块为所述控制模块持续供电；
所述控制模块与所述第二电平转换模块连接，所述控制模块通过按预设时序进行自我唤醒和休眠状态的切换控制第二电平转换模块开启和关闭；所述第二电平转换模块还与雷达物位计连接；
所述储能模块与所述电流环路接口模块、第一电平转换模块和第二电平转换模块连接，所述储能模块用于在环路供电功率大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾新宇，陈志强，丁会来，
申请(专利权)人：北京雷臻科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11