一种雷达液位计制造技术

本发明专利技术提供的雷达液位计，应用于测控技术领域，该雷达液位计包括集成射频电路、模数转换电路，控制器，且集成射频电路集成信号处理电路、发射天线，以及接收天线。信号处理电路将控制器发送的驱动信号转换为预设频率的发射信号，由发射天线发出，接收天线接收回波信号后，信号处理电路基于发射信号和回波信号生成差频频率信号，并由模数转换电路进行模数转换得到差频数字信号，控制器对所得差频数字信号进行FFT分析，并基于FFT分析结果确定液位高度。本发明专利技术采用集成射频电路取代现有技术中分散独立设置的喇叭天线，以及相应的信号发射装置和信号接收装置，有效提高雷达液位计的产品集成度，简化整体的电路布局，从而有效降低硬件成本。件成本。件成本。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达液位计


[0001]本专利技术涉及测控
，特别涉及一种雷达液位计。

技术介绍

[0002]雷达液位计是以时域反射原理为基础实现的液位测量设备，雷达液位计的脉冲发射装置发射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而形成回波信号，回波信号沿相同路径返回到脉冲发射装置，由于雷达液位计与被测介质表面的距离同脉冲信号在二者之间的传播时间成正比，基于所得传播时间以及光速，即可计算得出液位高度。
[0003]然而，现有技术中的雷达液位计的电路结构复杂，集成度较低，不仅产品自身硬件成本高，而且还导致后期运维成本居高不下。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种雷达液位计，简化雷达液位计的电路结构，提高产品集成度，从而降低整体硬件成本以及后期运维成本。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种雷达液位计，包括：集成射频电路、模数转换电路，以及控制器，其中，
[0007]所述集成射频电路集成信号处理电路、发射天线，以及接收天线；
[0008]所述信号处理电路接收所述控制器发送的驱动信号，并将所述驱动信号转换为预设频率的发射信号；
[0009]所述发射天线发送所述发射信号；
[0010]所述接收天线接收与所述发射信号对应的回波信号；
[0011]所述信号处理电路基于所述发射信号和所述回波信号生成差频频率信号；
[0012]所述模数转换电路对所述差频频率信号进行模数转换，得到与所述差频频率信号对应的差频数字信号；
[0013]所述控制器对所述差频数字信号进行FFT分析，并基于FFT分析结果确定液位高度。
[0014]可选的，本专利技术提供的雷达液位计，还包括：中频放大电路，其中，
[0015]所述中频放大电路放大所述差频频率信号的功率，得到放大后的差频频率信号；
[0016]相应的，所述模数转换电路对所述放大后的差频频率信号进行模数转换，得到与所述放大后的差频频率信号对应的差频数字信号。
[0017]可选的，所述控制器包括数字摄像头接口，其中，
[0018]所述数字摄像头接口用于接收所述差频数字信号。
[0019]可选的，所述模数转换电路包括AD9224集成芯片。
[0020]可选的，所述控制器还用于分别向所述AD9224集成芯片以及所述数字摄像头接口
发送预设频率的驱动脉冲。
[0021]可选的，所述控制器还用于向所述数字摄像头接口发送行同步脉冲信号和场同步脉冲信号；
[0022]其中，所述行同步脉冲信号和所述场同步脉冲信号用于控制所述数字摄像头接口的工作状态。
[0023]可选的，所述驱动信号为幅值在预设范围内变化的三角波信号。
[0024]可选的，所述信号处理电路包括：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，以及第一混频器，其中，
[0025]所述压控振荡器接收所述驱动信号，并按照预设的电压与信号频率之间的对应关系，将所述驱动信号转换为相应频率的震荡波；
[0026]所述复制器将所述震荡波复制为第一震荡波和第二震荡波；
[0027]所述第一功率放大器对所述第一震荡波进行功率放大，得到发射信号；
[0028]所述第二功率放大器对所述第二震荡波进行功率放大，得到第一参考信号；
[0029]所述第三功率放大器对所述回波信号进行功率放大，得到放大后的回波信号；
[0030]所述第一混频器基于所述第一参考信号和所述放大后的回波信号生成第一差频频率信号。
[0031]可选的，所述信号处理电路还包括：移相器和第二混频器，其中，
[0032]所述移相器对所述第一参考信号进行移相处理，得到第二参考信号；
[0033]所述第二混频器基于所述第二参考信号和所述放大后的回波信号生成第二差频频率信号。
[0034]可选的，所述控制器对目标差频数字信号进行FFT分析，并基于FFT分析结果确定液位高度；
[0035]其中，所述目标差频数字信号基于所述第一差频频率信号和所述第二差频频率信号得到。
[0036]本专利技术提供的雷达液位计，包括集成射频电路、模数转换电路，以及控制器，且集成射频电路集成信号处理电路、发射天线，以及接收天线。信号处理电路将控制器发送的驱动信号转换为预设频率的发射信号，并由发射天线发出，在接收天线接收与发射信号对应的回波信号后，信号处理电路基于所得发射信号和回波信号生成差频频率信号，并由模数转换电路对差频频率信号进行模数转换，得到与差频频率信号对应的差频数字信号，最后，控制器对所得差频数字信号进行FFT分析，并基于FFT分析结果确定液位高度。
[0037]在本专利技术提供的雷达液位计中，采用集成射频电路取代现有技术中分散独立设置的喇叭天线，以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，简化整体的电路布局，从而有效降低硬件成本。
[0038]进一步的，发射信号和回波信号都属于高频信号，由集成射频电路完成高频信号的处理，本专利技术中集成射频电路以外的其他构成部分不再涉及高频信号的处理，可以降低电路的设计难度，以及后期的维护成本。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术内的技术方案，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，下面描述内的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1是本专利技术实施例提供的一种雷达液位计的结构框图；
[0041]图2是本专利技术实施例提供的雷达液位计的测距原理图；
[0042]图3是本专利技术实施例提供的另一种雷达液位计的结构框图；
[0043]图4是本专利技术实施例提供的集成射频电路的结构框图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0045]可选的，参见图1，图1是本专利技术实施例提供的一种雷达液位计的结构框图，本专利技术实施例提供的雷达液位计包括：集成射频电路10、模数转换电路20，以及控制器30，其中，
[0046]集成射频电路10具体集成有发射天线110、接收天线120，以及信号处理电路130。如图1所示，控制器30的驱动信号输出端与信号处理电路130的第一输入端相连，信号处理电路130的第一输出端与发射天线110相连。在具体应用时，控制器30向信号处理电路130发送驱动信号，信号处理电路130通过第一输入端接收到控制器30发送的驱动信号之后，将所得驱动信号转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达液位计，其特征在于，包括：集成射频电路、模数转换电路，以及控制器，其中，所述集成射频电路集成信号处理电路、发射天线，以及接收天线；所述信号处理电路接收所述控制器发送的驱动信号，并将所述驱动信号转换为预设频率的发射信号；所述发射天线发送所述发射信号；所述接收天线接收与所述发射信号对应的回波信号；所述信号处理电路基于所述发射信号和所述回波信号生成差频频率信号；所述模数转换电路对所述差频频率信号进行模数转换，得到与所述差频频率信号对应的差频数字信号；所述控制器对所述差频数字信号进行FFT分析，并基于FFT分析结果确定液位高度。2.根据权利要求1所述的雷达液位计，其特征在于，还包括：中频放大电路，其中，所述中频放大电路放大所述差频频率信号的功率，得到放大后的差频频率信号；相应的，所述模数转换电路对所述放大后的差频频率信号进行模数转换，得到与所述放大后的差频频率信号对应的差频数字信号。3.根据权利要求1所述的雷达液位计，其特征在于，所述控制器包括数字摄像头接口，其中，所述数字摄像头接口用于接收所述差频数字信号。4.根据权利要求3所述的雷达液位计，其特征在于，所述模数转换电路包括AD9224集成芯片。5.根据权利要求4所述的雷达液位计，其特征在于，所述控制器还用于分别向所述AD9224集成芯片以及所述数字摄像头接口发送预设频率的驱动脉冲。6.根据权利要求3所述的雷达液位计，其特征在于，所述控制器还用于向所述数字摄像头接口发送行同步脉冲信号和场同步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，孙敏，陈焕良，毛宇红，
申请(专利权)人：浙江中控自动化仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：