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導波雷達液位計控制系統模塊由哪些硬件組成
發布日期:2019/12/4 14:58:48
導波雷達液位計的硬件組成
本文所述的導波雷達液位計,采用了模塊化的設計思想,由電路部分和機械部分組成,其中電路部分分為三個模塊,分別為控制及信息處理模塊、信號調制模塊、收發電路模塊,機械部分則由同軸電纜和同軸導波桿組成液位計的電路部分中,控制及信息處理模塊可以劃分為CPU電路及外圍電路;信號調制模塊可以劃分為發射與米樣信號調制電路以及反射信號調制電路;收發電路模塊可以劃分為收發電路及反射信號提取電路。
下圖所示為本文所述的導波雷達液位計的系統組成框圖。

導波雷達液位計系統中,控制及信息處理模塊的主要功能為:
(1)產生系統所需要的時鐘信號PWMO、控制信號PWM1及基準信號PWM2。其中,PWMO是頻率為460KHz的方波信號,PWMI是頻率為10Hz,占空比為30%的信號,PWM2是頻率為10Hz,占空比為35%的信號;
(2)將接收到的反射信號與基準信號進行對比,得到電磁脈沖信號在導波桿上的傳播時間,經過處理計算后得到實時的液位值;
(3)接收鍵盤輸入的信息,完成系統測量參數的調整或是功能菜單的轉換;
(4)控制LCD實時的顯示信息;
(5)完成與上位機的通信功能。
 
信號調制模塊的主要功能為:
(1)在PWMI信號的控制下,對PWMO信號進行調制,產生頻率為460KHz的尖脈沖信號作為發射信號,同時產生一個頻率略低于460KHz的信號作為采樣信號。
(2)對捕獲到的反射信號進行調制,將其轉換為CPU可以識別的邊沿信號。收發電路模塊的主要功能為
1)將發射信號發射到同軸電纜上,并在采樣信號的作用下對同軸電纜上的信號進行等效采樣:
2)將反射信號從等效采樣后得到的信號中提取出來,輸送給信號調制模塊液位計的機械部分由同軸電纜及同軸導波桿探頭組成,其功能是作為發射信號與反射信號的傳播載體。其中導波桿探頭將安裝在盛液體容器的罐口,垂直插入待測液體之中,探頭末端直達罐底,當發射信號傳播至液面時,產生反射信號,反射信號將沿著導波桿探頭及同軸電纜逆向傳播,并被液位計的收發電路模塊捕獲。