[發(fā)明專利]一種基于微波傳輸線及DSP技術(shù)的智能液位測量器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710476563.1
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107063392B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶在平;宗顯政;孫向陽;胡俊;胡宇軒;周國牛
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284;G05B19/05;H04B3/02
• 代理公司: 11246 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 夏艷<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入國

1.一種基于微波傳輸線及DSP技術(shù)的智能水位測量器，其特征在于：

其，包括：

傳輸線，用于承載脈沖信號；傳輸線為柔性印刷微帶的平行雙線；

可編程控制器，用于發(fā)送脈沖信號，根據(jù)脈沖信號在傳播過程中遇到的液體介質(zhì)傳播的速度差異，處理反射脈沖信號和原始脈沖信號的時(shí)間差，通過計(jì)算從而確定液位的值；

脈沖發(fā)射電路，接收可編程控制器的脈沖信號，用于將脈沖信號加載到傳輸線上；

脈沖接收電路，用于接收脈沖信號和反射脈沖信號，并將兩個(gè)信號傳遞給可編程控制器；

電源管理模塊，為可編程控制器、脈沖發(fā)射電路、脈沖接收電路提供不同幅值的電壓，保證各個(gè)模塊穩(wěn)定可靠的工作；

可編程控制器與脈沖發(fā)射電路電信號相連，脈沖接收電路與可編程控制器信號相連，電源管理模塊與可編程控制器、脈沖發(fā)射電路、脈沖接收電路電連接；

所述的可編程控制器為包括復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、狀態(tài)指示電路、輸出接口電路、輸入接口電路組成的單片機(jī)，其中復(fù)位電路、時(shí)鐘電路組成最小系統(tǒng)，狀態(tài)指示電路用于檢測系統(tǒng)工作狀態(tài)和調(diào)試工作程序；

所述的脈沖發(fā)射電路由高速開關(guān)晶體管組成；

所述的脈沖接收電路由集成運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器組成；

所述的傳輸線沿墻壁或PVC管道外側(cè)鋪設(shè)，借助墻壁或管道實(shí)現(xiàn)長期且穩(wěn)定的支撐，傳輸線底端位置處于地面或原有液位的表面；

脈沖發(fā)射電路與傳輸線電信號相連，傳輸線與脈沖接收電路電信號相連。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于微波傳輸線及DSP技術(shù)的智能水位測量器，其特征在于：

還包括功率放大電路，用于放大脈沖信號，以保證經(jīng)傳輸、反射及再傳輸后，到達(dá)接收端仍具有足夠的信噪比；

第一隔離電路，用于將原始脈沖和大電壓脈沖進(jìn)行隔離，避免后級電路模塊的脈沖信號影響前級電路模塊的脈沖信號；

第一脈沖整形電路，用于將高壓脈沖信號整形以獲得失真度最小的脈沖信號；

疊加脈沖分離電路，用于將原始脈沖信號和反射脈沖信號分離出來，得到反射脈沖信號；

第二隔離電路，用于將高壓的反射脈沖信號轉(zhuǎn)換為低壓的反射脈沖信號；

第二脈沖整形電路，用于將低壓的反射脈沖信號整形為矩形脈沖電路；

時(shí)間間隔測量電路，通過反射脈沖信號和原始脈沖信號，計(jì)算出兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔，將時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號，將數(shù)字信號傳遞給可編程控制器；

所述的可編程控制器與功率放大電路電信號相連，功率放大電路與第一隔離電路電信號相連，第一隔離電路與第一脈沖整形電路電信號相連，第一脈沖整形電路與脈沖發(fā)射電路電信號相連，脈沖發(fā)射電路與傳輸線電信號相連；

傳輸線與脈沖接收電路電信號相連，脈沖接收電路與第二隔離電路電信號相連，疊加脈沖分離電路與第二脈沖整形電路電信號相連，第二脈沖整形電路與時(shí)間間隔測量電路電信號相連，時(shí)間間隔測量電路與可編程控制器電信號相連；

電源管理模塊與可編程控制器、功率放大電路、第一隔離電路、第一脈沖整形電路、脈沖發(fā)射電路、傳輸線、脈沖接收電路、第二隔離電路、疊加脈沖分離電路、第二脈沖整形電路、時(shí)間間隔測量電路電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于微波傳輸線及DSP技術(shù)的智能水位測量器，其特征在于：

還包括第三隔離電路，用于將疊加脈沖分離電路與時(shí)間間隔測量電路進(jìn)行隔離，防止后級電路模塊的脈沖信號影響前一級電路的脈沖信號；

所述的可編程控制器與功率放大電路電信號相連，功率放大電路與第一隔離電路電信號相連，第一隔離電路與第一脈沖整形電路電信號相連，第一脈沖整形電路與脈沖發(fā)射電路電信號相連，脈沖發(fā)射電路與傳輸線電信號相連；

傳輸線與脈沖接收電路電信號相連，脈沖接收電路與第二隔離電路電信號相連，第二隔離電路與疊加脈沖分離電路電信號相連，疊加脈沖分離電路與第三隔離電路電信號相連，第三隔離電路與時(shí)間間隔測量電路電信號相連，時(shí)間間隔測量電路與可編程控制器相連；

電源管理模塊與可編程控制器、功率放大電路、第一隔離電路、第一脈沖整形電路、脈沖發(fā)射電路、脈沖接收電路、第二隔離電路、疊加脈沖分離電路、第三隔離電路、時(shí)間間隔測量電路電連接。