【摘要】：現(xiàn)代工業(yè)實行信息化管理，物位的精確測量在工業(yè)生產(chǎn)中非常重要，而工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境越來越復雜，對物位計的性能要求越來越高。導波雷達物位計的信號傳輸集中在導波桿中，能量損耗非常小，物位測量不會受到容器內其他固定結構、介質波動、泡沫、霧氣、溫度和壓力變化等因素的影響，可以測量相對介電常數(shù)較小的介質，而且測量精度高，性能穩(wěn)定，系統(tǒng)安裝和調試簡單，在物位測量領域的地位越來越重要。 本文詳細分析了基于傳輸線理論的時域反射原理和導波雷達物位計物位測量的基本原理，給出了發(fā)射信號電路參數(shù)設計，并簡要介紹了系統(tǒng)總體方案和各模塊工作過程。通過對比多種信號采樣方法，并依據(jù)回波信號具有極窄脈寬的特點選擇步進等效時間取樣方法實現(xiàn)信號采樣，設計了具體的回波信號接收和處理電路，重點分析了四管平衡高速取樣門電路和脈沖步進延時電路原理，給出了具有詳細參數(shù)的回波信號接收電路，并對本文設計的硬件電路進行電路仿真和電路板的實際測試，根據(jù)仿真波形，對電路重要參數(shù)進行了詳細的分析和總結，，并對實際電路測試結果進行了分析驗證。 通過分析回波信號采樣和處理電路仿真波形和電路板測試結果表明，本文設計的導波雷達物位計回波信號采集和接收電路能有效展寬脈寬極窄的回波信號，并實現(xiàn)回波信號的正確捕獲，達到了基本的功能要求。
[Abstract]:Modern industry implements information management, the accurate measurement of material level is very important in industrial production, and the industrial production environment is becoming more and more complex, and the performance requirements of material level meter are getting higher and higher. The signal transmission of guided wave radar level meter is concentrated in the guide rod, the energy loss is very small, the material level measurement will not be affected by other fixed structures in the container, medium fluctuation, foam, fog, temperature and pressure change and so on. It can measure the medium with relatively small dielectric constant, and the measurement accuracy is high, the performance is stable, the system installation and debugging is simple, and the position in the field of object level measurement is becoming more and more important. In this paper, the principle of time domain reflection based on transmission line theory and the basic principle of object level measurement of guided wave radar are analyzed in detail, the design of transmitting signal circuit parameters is given, and the overall scheme of the system and the working process of each module are briefly introduced. By comparing various signal sampling methods and selecting step equivalent time sampling method to realize signal sampling according to the characteristics of echo signal with very narrow pulse width, a concrete echo signal receiving and processing circuit is designed, and the principles of four-transistor balanced high-speed sampling gate circuit and pulse stepping delay circuit are analyzed, and the echo signal receiving circuit with detailed parameters is given. The hardware circuit designed in this paper is simulated and the circuit board is tested. According to the simulation waveform, the important parameters of the circuit are analyzed and summarized in detail, and the actual circuit test results are analyzed and verified. By analyzing the simulation waveform of echo signal sampling and processing circuit and the test results of circuit board, it is shown that the echo signal acquisition and receiving circuit designed in this paper can effectively broaden the echo signal with very narrow pulse width, and realize the correct acquisition of echo signal, which meets the basic functional requirements.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN957.51

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本文編號：2506340