[发明专利]一种传输线原理的液位测量系统

权利要求书

1.一种传输线原理的液位测量系统，其特征在于，包括：依次电性连接的信号源、双向射频功率检测器、巴伦阻抗变换器、传输线以及终端电阻，所述双向射频功率检测器电性连接有模数转换器，所述模数转换器电性连接有微控制器，所述传输线的一侧设置有用于存放液体的非金属容器；

所述信号源用于发射入射波信号，并将入射波信号传输给所述双向射频功率检测器，所述双向射频功率检测器将入射波信号传输给所述巴伦阻抗变换器，并用于检测入射波信号的功率，且将检测的入射波功率传输给所述模数转换器，所述巴伦阻抗变换器将入射波信号转换成用于驱动所述传输线的差分信号，并将差分信号传输给设置在所述非金属容器一侧的传输线，所述传输线将差分信号传输给所述终端电阻；

其中，当所述非金属容器内无液体时，所述传输线的阻抗无变化，导致传输给所述终端电阻的差分信号被所述终端电阻全部吸收，无法产生往回传输的反射波信号，当所述非金属容器内有液体或者有液体变化时，所述传输线的阻抗发生变化，产生往回传输的反射波信号，往回传输的所述反射波信号传输给所述双向射频功率检测器，并检测反射波信号的功率，且将所述反射波信号的功率传输给所述模数转换器，所述模数转换器将入射波功率和反射波信号的功率传输给微控制器，所述微控制器用于计算回波损耗值，并结合标定系数，得到液位的数据。

2.根据权利要求1所述的传输线原理的液位测量系统，其特征在于，还包括带通滤波器，所述带通滤波器用于消除外部无线电干扰信号。

3.根据权利要求1所述的传输线原理的液位测量系统，其特征在于，所述传输线的长度不低于所述非金属容器的高度。

4.根据权利要求1所述的传输线原理的液位测量系统，其特征在于，所述信号源的内阻为1～100欧姆；

所述信号源的功率范围在10～20dBm之间。

5.根据权利要求1所述的传输线原理的液位测量系统，其特征在于，所述传输线的长度为信号波长的1/4。

6.根据权利要求1所述的传输线原理的液位测量系统，其特征在于，所述双向射频功率检测器包括定向耦合器和射频功率检波器，所述定向耦合器包括正向耦合器和反向耦合器，所述射频功率检波器包括正向功率检测和反向功率检测，所述正向耦合器用来拾取入射波信号，所述反向耦合器用来拾取反射波信号，所述正向功率检测和所述反向功率检测用于将入射波信号和反射波信号转换成RMS有效值电压，以便后端的所述模数转换器进行采样和测量。

7.根据权利要求1所述的传输线原理的液位测量系统，其特征在于，所述模数转换器的级别在Ksps级别及以上。

8.根据权利要求1所述的传输线原理的液位测量系统，其特征在于，所述信号源至双向射频功率检测器至带通滤波器都为单端信号。

9.根据权利要求1所述的传输线原理的液位测量系统，其特征在于，所述终端电阻和所述传输线的阻抗为1～100欧姆，且所述终端电阻为纯阻性器件。

10.根据权利要求1所述的传输线原理的液位测量系统，其特征在于，所述微控制器还用于在对不同液体介质和不同长度传输线进行测量时，能够存储标定数据，并将数据上传到电脑终端，以进行数据处理和数据展示。