[实用新型]一种雷达液位计皮秒级步进延时采样产生电路

说明书

一种雷达液位计皮秒级步进延时采样产生电路，主要包括单片机、D触发器、变容二极管、2个同规格晶振，单片机通过算得的时间差再次调节变容二极管的上的电压，从而影响变容二极管的容值。变容二极管的容值又影响晶振的震动频率，使得两个晶振产生固定的频偏。两晶振间的频偏作为步进延时。晶振每发生一个周期性频偏发生在诸多周期之后，所述诸多周期步在每个周期内两个晶振发生固定的频偏，所述固定的频偏随周期性累加，形成皮秒级步进延时，实现雷达液位计的精确采样。

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别是涉及雷达液位计皮秒级步进延时采样产生电路。

背景技术

雷达液位计是利用TDR（Time-Domain Reflectometry—时域反射技术）原理进行测量，雷达液位计通过发射一窄脉冲信号，在相应的时间点接收反射回的窄脉冲信号，通过时间差计算出液位、物位的位置。其中，脉冲信号的传输速度接近于光速(299792458米/秒)，直接信号进行采样，需要超高速A/D转换芯片和单片机控制芯片，超高速芯片价格昂贵，工作不稳定，难以达到设计需求。使用等效时间采样法对信号进行处理使得系统更易于实现，但等效时间采样则需皮秒级步进采样精度，现有皮秒级步进产生电路方法有：数字计数法、双晶振偏差法。数字计数法需要超高速晶振，高速晶振容易受环境影响而产生偏差；双晶振偏差法使用两个晶振产生的皮秒级时间差，晶振的偏移误差会随时间的推移而累加，产生的误差也会随之累积，从而造成较大的误差影响。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种雷达液位计皮秒级步进延时采样产生电路，将晶振电路与单片机相结合，既能检测晶振振动情况，又可以准确调整晶振的振动频率，实现无漂移、高精度输出。

一种雷达液位计皮秒延时采样产生电路，主要包括单片机、D触发器、变容二极管、2个同规格晶振，所述两个同规格晶振其一按照规格书所述负载电容规格连接，另一晶振除连接普通负载电容外另外连接变容二极管。

进一步的，所述连接变容二极管的晶振输出连接到D触发器D引脚端，所述照规格书负载电容规格连接的晶振输出连接到D触发器CLK引脚端。

进一步的，所述D触发器的Q引脚连接到单片机中断引脚。

进一步的，所述单片机的中断引脚通过实时监测D触发器的Q引脚输出端阶跃变化的时间差，从而推算出两个晶振的偏差。

进一步的，所述单片机通过算得的时间差再次调节变容二极管的上的电压，从而影响变容二极管的容值。

进一步的，所述变容二极管的容值又影响晶振的震动频率，使得两个晶振产生固定的频偏。

进一步的，所述两晶振间的频偏作为步进延时。

进一步的，所述晶振每发生一个周期性频偏发生在诸多周期之后，所述诸多周期步在每个周期内两个晶振发生固定的频偏，所述固定的频偏随周期性累加，形成皮秒级步进延时。

进一步的，利用所述的皮秒级步进延时，实现雷达液位计的精确采样。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将两个相同的晶振通过单片机进行检测、负反馈调节，既能精确产生秒级步进延时，又能根据现场情况进行灵活调节。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为双晶振皮秒级步进延时波形图示意图；

图2为晶振与变容二极管连接电路图；

图3为D触发器电路图；

图4为单片机控制电路图。