[实用新型]一种用于雷达液位计的信号处理电路组件

说明书

技术领域

本实用新型属于雷达技术领域，特别涉及一种用于雷达液位计的信号处理电路组件。

背景技术

雷达液位计是一种先进的测量地表水位的新型测量仪器，它采用调频连续波工作模式，具有量程大、精度高，受环境等影响小等特点。

目前现有的雷达液位计多数为雷达波浮子式液位计，只能在油罐、贮罐内使用，信号动态范围窄，作用距离有限；使用温度单一，在温度变化范围较大的环境内精度较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于雷达液位计的信号处理电路组件，解决现有液位测量设备作用距离短、易受干扰和无法适应较大范围温度变化的问题。

实现本实用新型目的所采用的具体技术方案为：

一种用于雷达液位计的信号处理电路组件，包括电源电路和信号处理电路两部分，其特征在于：

所述电源电路包括依次连接的输入保护电路、滤波电路和电压转换电路，直流电通过所述输入保护电路送入滤波电路进行滤波，再通过所述电压转换电路生成多路电源，分别用于给所述信号处理电路和雷达液位计的T/R组件供电；

所述信号处理电路包括依次连接的自动增益控制电路、限压滤波电路、低频切断电路、模数转换电路、中央处理电路和串行接口电路，雷达液位计的T/R组件输入的中频信号经所述自动增益控制电路进行幅度调整后进入所述限压滤波电路和低频切断电路滤除杂波，滤波后的信号送入模数转换电路进行数模转换，转换后的数字信号送入中央处理电路，经计算得到所测距离，测量结果经所述串行接口电路送出。

进一步地，该信号处理电路中还包括波形生成电路、温度补偿电路和第一温度传感器，所述中央处理电路通过控制该波形生成电路产生三角波周期信号，并送入T/R组件进行线性调频，所述第一温度传感器将所测信号电路温度以数字信号的形式送入中央处理电路，作为所述温度补偿电路的输入，用于对所述三角波周期信号进行幅度调整。

进一步地，所述电源电路中还包括使能电路、第二温度传感器和继电器，该使能电路用于控制电压转换电的工作与切断，继电器用于控制T/R组件的供电通断，所述第二温度传感器对电源电路的中心温度进行检测，并将检测到的温度以数字信号的形式送入中央处理电路，作为所述温度补偿电路的输入，用于对所述三角波周期信号进行幅度调整。

进一步地，所述自动增益控制电路包括可调增益放大器和反馈回路，该反馈回路包括一个乘法器和一个放大器，输入的所述中频信号经该可调增益放大器放大后送入乘法器得到一个直流电平，再经过该放大器放大后送入所述可调增益放大器调整信号放大幅度，从而使送入后级电路的输入信号幅度保持为一恒定值，以增加测高距离。

进一步地，所述限压滤波电路包括二阶有源低通滤波器、二阶有源高通滤波器、限幅器和放大器，输入信号分别经该二阶有源低通滤波器和二阶有源高通滤波器滤除杂波，再经过该限幅器限幅后通过放大器放大进行输出。

进一步地，所述模数转换电路包括比较器和电平转换器，输入信号与直流参考电压通过比较器进行幅度比较，输入信号幅度高于参考电压则为1，输入信号幅度低于参考电压则为0，由此得到与输入信号频率相同的数字信号。

本实用新型还公开了一种包括所述信号处理电路组件的雷达液位计

本实用新型利用调频连续波(LFMCW)雷达技术，可配合T/R组件及天线系统，在无接触情况下实现对水面、液面相对高度的精确测量。由于其采用自动增益控制、FPGA双频计数算法和温度补偿电路，减少了系统成本和实现难度，提高了作用距离和测距精度，并具有全温范围内测高精度补偿等功能，结构简单、作用距离远，测高精度高。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例组成示意图；

图2为温度补偿电路图；

图3为自动增益控制电路图；

图4为数模转换电路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1所示，本实用新型一个实施例的雷达液位计的信号处理电路组件包括电源电路和信号处理电路。

所述电源电路包括输入保护电路1、滤波电路2、电压转换电路3、使能电路13、温度传感器14和继电器15。输入保护电路1采用表贴熔断器0451002.HL和瞬态电流抑制器P6KE 22A实现；滤波电路2采用滤波器BNX005-01实现；电压转换电路3采用电源模块DPB10-12D5Q和DPB10-12D12Q实现；温度传感器14采用DS1621S实现，继电器15采用JZC-078M超小型密封电磁继电器实现。