本實(shí)用新型涉及用于測(cè)量罐中產(chǎn)品的過(guò)程變量的雷達(dá)物位計(jì)。特別地，其涉及這種物位計(jì)的收發(fā)器電路的電源。

背景技術(shù)：

在許多雷達(dá)物位計(jì)應(yīng)用中，雷達(dá)信號(hào)的產(chǎn)生和處理通常將消耗比預(yù)期的電源可以連續(xù)遞送的電力更多的電力。雖然其它高精度雷達(dá)物位測(cè)量技術(shù)可能涉及類(lèi)似的約束，但是這對(duì)于FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)雷達(dá)技術(shù)尤其如此。

許多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)雙線電流回路供電，該回路在指定范圍內(nèi)的電流下提供指定范圍內(nèi)的電壓。在一些雙線電流回路中，回路中的電流用于指示由RLG感測(cè)的電平，其中，該范圍的下限是為RLG供電的最困難的情況。這種電流回路的一個(gè)示例是4mA至20mA回路，其中，電流在4mA至20mA的范圍內(nèi)。

在其它情況下，物位計(jì)由諸如電池組這樣的本地能源供電。這是例如無(wú)線雷達(dá)物位計(jì)的情況。本地電源將具有峰值電流限制(也可能表達(dá)為峰值功率限制)。另外，本地能量存儲(chǔ)單元在其需要充電或替換之前僅能夠遞送有限的總能量。

在這兩種情況下，需要通過(guò)雙線回路或電池供電，并且在另外的情況下還可能需要通過(guò)特定功率管理方案和結(jié)構(gòu)來(lái)供電，以實(shí)現(xiàn)全功能性，而不管電源的限制。一種常用的解決方案是雷達(dá)信號(hào)的間歇生成，從而只要沒(méi)有信號(hào)生成就使得能量能夠被存儲(chǔ)在能量存儲(chǔ)單元中。

在雷達(dá)物位計(jì)中，通常使用DC/DC(直流-直流)轉(zhuǎn)換器將來(lái)自電源(例如，雙線接口或電池)的電壓轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的所需(較低的)內(nèi)部電壓。為了將功率消耗保持在最小，通常需要使用高效DC/DC轉(zhuǎn)換器(例如，約90％的效率)。這種轉(zhuǎn)換器的問(wèn)題是它們相當(dāng)嘈雜，并且將在收發(fā)器電路的敏感模擬電路中引起干擾。如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是本質(zhì)上安全的系統(tǒng)，則由于存在對(duì)允許多少電容的限制而使得難以實(shí)現(xiàn)去除這種噪聲的高效電容濾波，因此這個(gè)問(wèn)題更加突出。

一種特定的情況涉及根據(jù)FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)工作的雷達(dá)物位計(jì)。在這種物位計(jì)中，DC/DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)頻率也可能干擾雷達(dá)物位計(jì)中的中頻(IF)信號(hào)。

低噪聲DC/DC轉(zhuǎn)換器在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。然而，這種轉(zhuǎn)換器的功率效率較低(例如50％至80％)。因此，在如上所述的電力供應(yīng)有限的情況下，在不以測(cè)量速率、帶寬(掃描長(zhǎng)度)或信號(hào)處理能力的形式犧牲測(cè)量性能的情況下，這種轉(zhuǎn)換器無(wú)法用于整個(gè)系統(tǒng)。

在沒(méi)有DC/DC轉(zhuǎn)換器的情況下，其他部件可能產(chǎn)生會(huì)干擾收發(fā)器電路的噪聲。

因此，希望避免由高效DC/DC轉(zhuǎn)換器和其他部件引起的噪聲的負(fù)面影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是克服上述缺點(diǎn)，并避免由DC/DC轉(zhuǎn)換器或其它部件引起的雷達(dá)物位計(jì)中的敏感模擬電路的干擾。

根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，通過(guò)一種用于測(cè)量罐中產(chǎn)品的過(guò)程變量的雷達(dá)物位計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的和其它目的，所述雷達(dá)物位計(jì)包括：收發(fā)器電路，其用于生成和發(fā)送電磁發(fā)送信號(hào)以及用于接收電磁返回信號(hào)；傳播裝置，其連接至收發(fā)器電路并且被布置成允許電磁發(fā)送信號(hào)朝向產(chǎn)品的表面?zhèn)鞑ゲ⑶曳祷赜呻姶虐l(fā)送信號(hào)在表面處的反射而引起的電磁返回信號(hào)；處理電路，其用于基于發(fā)送信號(hào)與返回信號(hào)之間的關(guān)系而確定過(guò)程變量的值；電源接口，其以第一電壓從電源向雷達(dá)物位計(jì)提供工作電力；DC/DC轉(zhuǎn)換器，其連接至電源并且被配置成將第一電壓轉(zhuǎn)換成低于第一電壓的第二電壓；能量存儲(chǔ)單元，其被配置成：當(dāng)收發(fā)器電路激活時(shí)向收發(fā)器電路提供電力，以及當(dāng)收發(fā)器電路不激活時(shí)存儲(chǔ)電力；以及開(kāi)關(guān)，其連接在DC/DC轉(zhuǎn)換器與能量存儲(chǔ)單元之間，所述開(kāi)關(guān)具有非導(dǎo)通狀態(tài)和導(dǎo)通狀態(tài)，所述非導(dǎo)通狀態(tài)用于當(dāng)收發(fā)器電路激活時(shí)將能量存儲(chǔ)單元從DC/DC轉(zhuǎn)換器斷開(kāi)，而所述導(dǎo)通狀態(tài)用于僅當(dāng)收發(fā)器電路不激活時(shí)才將能量存儲(chǔ)單元連接至DC/DC轉(zhuǎn)換器。

根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，通過(guò)一種用于測(cè)量罐中產(chǎn)品的過(guò)程變量的雷達(dá)物位計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的和其它目的，所述雷達(dá)物位計(jì)包括：收發(fā)器電路，其用于生成和發(fā)送電磁發(fā)送信號(hào)以及用于接收電磁返回信號(hào)；傳播裝置，其連接至收發(fā)器電路并且被布置成允許電磁發(fā)送信號(hào)朝向產(chǎn)品的表面?zhèn)鞑?，并且返回由電磁發(fā)送信號(hào)在表面處的反射而引起的電磁返回信號(hào)；處理電路，其用于基于發(fā)送信號(hào)與返回信號(hào)之間的關(guān)系而確定過(guò)程變量的值；內(nèi)部電源，其以第一電壓向雷達(dá)物位計(jì)提供工作電力；能量存儲(chǔ)單元，其連接至第一電壓并且被配置成當(dāng)收發(fā)器電路激活時(shí)向收發(fā)器電路提供電力以及當(dāng)收發(fā)器電路不激活時(shí)存儲(chǔ)電力；線性電壓調(diào)節(jié)器，其連接至第一電壓并且被配置成將第一電壓轉(zhuǎn)換為低于第一電壓的第二電壓；通信電路，其連接至第二電壓，所述通信電路被配置成在雷達(dá)物位計(jì)外部通信；以及開(kāi)關(guān)，其連接在線性電壓調(diào)節(jié)器與能量存儲(chǔ)單元之間，所述開(kāi)關(guān)具有非導(dǎo)通狀態(tài)和導(dǎo)通狀態(tài)，所述非導(dǎo)通狀態(tài)用于當(dāng)收發(fā)器電路激活時(shí)將能量存儲(chǔ)單元從第一電壓斷開(kāi)，所述導(dǎo)通狀態(tài)用于僅當(dāng)收發(fā)器電路不激活時(shí)將能量存儲(chǔ)單元連接至第一電壓。

本實(shí)用新型基于這樣的認(rèn)識(shí)，即當(dāng)雷達(dá)物位計(jì)設(shè)置有用于暫時(shí)為收發(fā)器電路和處理電路供電的能量存儲(chǔ)單元時(shí)，這種能量存儲(chǔ)單元可以在該電路的間歇工作期間(通常在測(cè)量掃描期間)從電源(以及任何其它部件)斷開(kāi)。因此，來(lái)自電源電路和/或通信電路的噪聲將不會(huì)在收發(fā)器電路激活時(shí)到達(dá)該收發(fā)器電路。當(dāng)收發(fā)器電路空閑時(shí)(即，在測(cè)量掃描之間)，能量存儲(chǔ)單元可以隨后被充電。

例如，當(dāng)電源電路包括DC/DC轉(zhuǎn)換器時(shí)，有效地防止來(lái)自轉(zhuǎn)換器的任何噪聲干擾敏感模擬電路。這可以將信號(hào)與內(nèi)部生成的噪聲之間的比率提高幾個(gè)dB(分貝)，可能大于10dB。

測(cè)量掃描通常很短，收發(fā)器電路通常在長(zhǎng)于20ms的時(shí)段內(nèi)不激活，通常不超過(guò)10ms。此外，典型的測(cè)量重復(fù)率是每秒一次測(cè)量掃描。由此可見(jiàn)，收發(fā)器電路的“占空比”小于10％，通常更小，可能接近1％。以這種有限的占空比，當(dāng)收發(fā)器電路激活時(shí)斷開(kāi)電源不會(huì)顯著地?fù)p害能量存儲(chǔ)單元的充電。

開(kāi)關(guān)可以被配置成將能量存儲(chǔ)單元與DC/DC轉(zhuǎn)換器或電壓調(diào)節(jié)器在電流上分離。然而，電流分離通常需要物理分離，并且在實(shí)踐中，考慮到有限的可用功率，這種分離是不可行的。相反，開(kāi)關(guān)通常被配置成在其非導(dǎo)通狀態(tài)下通過(guò)非常大但有限的阻抗提供分離。作為示例，這種阻抗可以為Mohm(兆歐姆)量級(jí)，例如，大于1Mohm或2Mohm。

合適的開(kāi)關(guān)元件的示例是場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，其具有若干合適的特征，例如當(dāng)處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的低電阻以及控制它所需的非常有限的電流。

開(kāi)關(guān)可以連接至處理電路并且由處理電路控制。處理電路可以基于收發(fā)器電路的間歇工作的定時(shí)，即當(dāng)進(jìn)行測(cè)量掃描時(shí)，來(lái)控制開(kāi)關(guān)。

電源可以在雷達(dá)物位計(jì)的內(nèi)部。“內(nèi)部”通常表示電源被布置在雷達(dá)物位計(jì)的機(jī)械殼體內(nèi)。然而，在不是從遠(yuǎn)離雷達(dá)物位計(jì)的位置供電的意義上來(lái)講，諸如便攜式電池這樣的獨(dú)立電源也可以稱(chēng)為“內(nèi)部”電源。

或者，電源在物位計(jì)外部?！巴獠俊敝荚诒硎倦娫次挥谶h(yuǎn)處并且電源包括某種電源介質(zhì)以將電力從電源傳輸至雷達(dá)物位計(jì)。

例如，電源可以是雙線電流回路。在這種情況下，電源接口可以被布置成提取等于預(yù)定總線電流的電源電流，或者被布置成提取表示檢測(cè)值的電源電流。后一種情況的廣泛使用的示例是4mA至20mA電流回路。

電源接口還可以被配置成現(xiàn)場(chǎng)總線接口，并且被布置成通過(guò)雙線電流回路進(jìn)行數(shù)字通信?？梢源孀鳛殡娫措娏麟娖降臏y(cè)量值的傳送或者與其相結(jié)合地提供這種通信。

作為使用雙線電流回路的通信的替選方案，雷達(dá)物位計(jì)可以將測(cè)量數(shù)據(jù)無(wú)線地傳送至遠(yuǎn)端位置。

無(wú)論通信類(lèi)型(4mA至20mA、現(xiàn)場(chǎng)總線、無(wú)線或其它)如何，雷達(dá)物位計(jì)都可以設(shè)置有用于在雷達(dá)物位計(jì)外部傳送測(cè)量數(shù)據(jù)的通信電路。

由DC/DC轉(zhuǎn)換器提供的第二電壓優(yōu)選地適于提供能量存儲(chǔ)單元中的高效能量存儲(chǔ)。通常，例如，考慮到IS(內(nèi)部安全)要求，這建議盡可能高的電壓電平。因此，也是在收發(fā)器電路不激活時(shí)，第二電壓可能太高而不能為需要供電的這種電路供電。這種電路可以包括處理電路(的一部分)以及任何通信電路。

為此，雷達(dá)物位計(jì)可以設(shè)置有另一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器，該DC/DC轉(zhuǎn)換器連接至電源并且被配置成將第一電壓轉(zhuǎn)換為低于所述第二電壓的第三電壓，其中，另一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器被連接成向處理電路以及可能向任何通信電路提供電力。注意，該另一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器可以隨時(shí)從電源提供電力。然而，由于該另一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器不提供收發(fā)器電路中的敏感模擬電路的任何部分，因此來(lái)自該另一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器的任何噪聲將不會(huì)干擾這些電路。

收發(fā)器電路可以包括用于生成適合于FMCW處理的調(diào)頻微波掃描信號(hào)的電路。在這種情況下，收發(fā)器電路還可以包括用于混合發(fā)送信號(hào)與返回信號(hào)的電路，以提供中頻(IF)信號(hào)。此外，收發(fā)器電路可以包括用于對(duì)IF信號(hào)進(jìn)行采樣并提供數(shù)字輸出的電路。

附圖說(shuō)明

將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型，附圖示出了本實(shí)用新型的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的雷達(dá)物位計(jì)的示意性框圖；

圖2是圖1中的收發(fā)器電路的一些部分的示意性框圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的雷達(dá)物位計(jì)的示意性框圖；

圖4是適用于圖1和圖3中的雷達(dá)物位計(jì)的能量存儲(chǔ)單元的示例的示意性電路圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的雷達(dá)物位計(jì)(RLG)1的示意性框圖。RLG 1安裝在罐2上，并且被布置成執(zhí)行過(guò)程變量的測(cè)量，過(guò)程變量例如是罐2中的兩種材料4、5之間的界面3的水平L。通常，第一材料是儲(chǔ)存在罐中的液體4，例如汽油，而第二材料是罐中的空氣或其他大氣5。

雷達(dá)物位計(jì)1包括收發(fā)器電路6、處理電路7。收發(fā)器電路6被配置成生成和發(fā)送電磁發(fā)送信號(hào)并且接收電磁返回信號(hào)。處理電路被配置成基于發(fā)送信號(hào)與返回信號(hào)之間的關(guān)系來(lái)確定過(guò)程變量。

收發(fā)器電路6電連接至合適的信號(hào)傳播裝置，信號(hào)傳播裝置在這里是定向天線10。天線10被布置成允許電磁發(fā)送信號(hào)朝向產(chǎn)品4的表面?zhèn)鞑ィ⑶曳祷赜呻姶虐l(fā)送信號(hào)在界面上反射而引起的電磁返回信號(hào)，界面在這里是罐2中的產(chǎn)品4的表面3。

當(dāng)信號(hào)傳播裝置是自由傳播的定向天線(如圖1所示)時(shí)，RLG稱(chēng)為“非接觸”雷達(dá)。有時(shí)天線耦接至管道形式的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(稱(chēng)為“靜止管道”)，以減少干擾并確保平靜的表面。

信號(hào)傳播裝置還可以是探頭(參見(jiàn)圖3)，即延伸至罐中的容納物中的傳輸線。在這種情況下，發(fā)送信號(hào)和回波信號(hào)將沿著探頭傳播，直到它們通過(guò)由表面3引起的阻抗不連續(xù)而被反射。具有探頭的RPG有時(shí)稱(chēng)為導(dǎo)波雷達(dá)(GWR)?？梢允褂脦追N類(lèi)型的探頭，例如單線(Goubau型)、同軸和雙線探頭。探頭可以基本上是剛性的或柔性的，并且它們可以由金屬(如不銹鋼)、塑料(如PTFE(聚四氟乙烯))或其組合制成。

發(fā)送信號(hào)通常在GHz的范圍內(nèi)，例如約6GHz或26GHz。它可以是具有變化頻率(調(diào)頻連續(xù)波FMCW)的連續(xù)信號(hào)，或者它可以是調(diào)制脈沖。其它類(lèi)型的發(fā)送信號(hào)也是可以的。

圖2示出了用于根據(jù)FMCW原理工作的雷達(dá)物位計(jì)的收發(fā)器6的示例。收發(fā)器6在此包括用于以連續(xù)頻率掃描形式生成和發(fā)送發(fā)送信號(hào)的微波源31。發(fā)送信號(hào)經(jīng)由環(huán)形器(或功率分配器)32連接至天線10，環(huán)形器32被配置成將發(fā)送信號(hào)與由天線10接收并返回至收發(fā)器的返回信號(hào)分離。此外，收發(fā)器6包括用于將發(fā)送信號(hào)與返回信號(hào)進(jìn)行混合以生成中頻(IF)信號(hào)的混合器33，以及用于對(duì)IF信號(hào)進(jìn)行采樣和A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換的采樣器(A/D轉(zhuǎn)換器)34。來(lái)自采樣器34的數(shù)字輸出連接至數(shù)字處理電路7。

如下面將討論的，RLG 1還設(shè)置有電源接口12和通信電路18。

在圖1中，電源接口連接至雙線電流回路11，該回路有時(shí)稱(chēng)為雙線控制回路。電源接口12以回路電壓(在此稱(chēng)為第一電壓V1)從電流回路11提取回路電流。在典型的應(yīng)用中，電流回路上可用的第一電壓V1大約為10V，例如8V。

雙線電流回路的一個(gè)示例是4mA至20mA回路，在這種情況下，所提取的電流表示測(cè)量值(來(lái)自物位計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù))。在這種情況下，通過(guò)接口12從回路11提取的電流以及因此還有可用功率都將變化。然而，當(dāng)回路電流處于其最小值(4mA)時(shí)，物位計(jì)也必須能夠工作。有時(shí)，這種模擬通信與疊加在回路電壓上的數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線通信相結(jié)合。用于這種通信的最常用的協(xié)議是HART(可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道)。

或者，電流回路11提供預(yù)定的(固定的)電流電平。在這種情況下，通過(guò)其他方式提供測(cè)量數(shù)據(jù)的傳送。在一個(gè)示例中，電源接口12還用作現(xiàn)場(chǎng)總線接口，并且在電流回路上提供數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線通信?，F(xiàn)場(chǎng)總線基礎(chǔ)(Foundation Fieldbus)是用于此目的的數(shù)字協(xié)議的示例。在另一示例中，物位計(jì)被配置成通過(guò)無(wú)線通信傳送測(cè)量數(shù)據(jù)。無(wú)線HART是無(wú)線通信協(xié)議的示例。

在所示的示例中，電流回路11是如上所述的4mA至20mA回路。為此，通信模塊18連接至電源接口12。電源接口12又連接至電流源13。在此電壓調(diào)節(jié)器14在電流源13之前。注意，通信模塊18還可以提供用戶(hù)接口，和/或提供如上所述的無(wú)線通信。

電流源13的輸出端連接至第一DC/DC轉(zhuǎn)換器15。第一DC/DC轉(zhuǎn)換器15被配置成將從電流源13接收的第一電壓轉(zhuǎn)換為低于第一電壓的第二電壓V2。該第二電壓用于為處理電路7和收發(fā)器電路6供電，特別是為間歇地工作的電路6、7的那些部分供電。

當(dāng)激活時(shí)，處理電路7和收發(fā)器電路6具有相對(duì)高的功率消耗，因此為RLG提供連接在第一DC/DC轉(zhuǎn)換器15與電路6、7之間的能量存儲(chǔ)單元17是有利的。能量存儲(chǔ)單元17的輸出電壓將是收發(fā)器電路的工作電壓，并且通常為幾伏特。作為示例，其可以為2.5V。

為了使ESU 17中的能量存儲(chǔ)單元盡可能高效，由DC/DC轉(zhuǎn)換器15提供的第二電壓與IS安全調(diào)節(jié)允許的一樣高。在典型的應(yīng)用中，第二電壓V2比第一電壓低幾伏，作為具體示例，其可以為5.4V。

因此，第二電壓V2通常太高而不能為電路中的不敏感且在掃描之外也需要電力的那些部分供電。這種電路包括例如處理電路7和任何通信電路18的數(shù)字部分。為了提供這樣的電壓，第二DC/DC轉(zhuǎn)換器16(可能與電壓調(diào)節(jié)器串聯(lián)，例如低噪聲低壓降(LDO)調(diào)節(jié)器)被設(shè)置成將從電流源13接收的第一電壓轉(zhuǎn)換為低于第二電壓的第三電壓V3。DC/DC轉(zhuǎn)換器16被連接成分別為處理電路6和通信電路18供電。如圖1所示，可能該第二DC/DC轉(zhuǎn)換器還為收發(fā)器電路6的一些較不敏感部分供電。因此，由第二DC/DC轉(zhuǎn)換器16提供的第三電壓V3通常與由ESU 17提供的工作電壓相同。如上文所述，這通常為幾伏，并且作為示例可以為2.5V。

在使用中，通信模塊18確定代表由處理電路7確定的測(cè)量值的期望回路電流。因而，接口12控制通過(guò)電流源13的電流以確保該回路電流。

由電流源13從控制回路11提取的電流可用于由RLG 1中的電路(包括處理電路7和收發(fā)器電路6以及通信電路18)消耗。只要通過(guò)源13的電流提供了過(guò)量的電力，這種過(guò)量就會(huì)通過(guò)在源13的輸出端處的限制分流電路(未示出)而被分流到地面。電流源13與轉(zhuǎn)換器15和16的“串聯(lián)”的布置的優(yōu)點(diǎn)在于從電流回路看到的負(fù)載保持恒定。這又有助于限制由RLG電路產(chǎn)生的電流回路11中的任何噪聲。調(diào)節(jié)器14具有以下功能：在RLG的電流回路連接上的電壓過(guò)高的情況下限制輸入至電流源13的電壓。

根據(jù)本實(shí)用新型，開(kāi)關(guān)20還連接在DC/DC轉(zhuǎn)換器15與ESU 17之間。開(kāi)關(guān)20被配置成將轉(zhuǎn)換器15從ESU 17斷開(kāi)，從而有效地防止來(lái)自DC/DC轉(zhuǎn)換器15的任何噪聲到達(dá)收發(fā)器電路6中的敏感電路。

在其非導(dǎo)通狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)需要提供足夠高的阻抗以高效地將ESU 17從DC/DC轉(zhuǎn)換器斷開(kāi)。作為示例，合適的開(kāi)關(guān)元件可以是場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，其通常在非導(dǎo)通狀態(tài)下提供大于1Mohm的阻抗。在其導(dǎo)通狀態(tài)下，開(kāi)關(guān)優(yōu)選地具有非常低的電阻。此外，開(kāi)關(guān)優(yōu)選地需要非常小的電流來(lái)控制開(kāi)關(guān)。FET也滿足這些要求。

開(kāi)關(guān)20在此連接至處理電路7并且由處理電路7控制。處理電路7被配置成只要收發(fā)器電路6(的間歇部分)激活就控制開(kāi)關(guān)20將轉(zhuǎn)換器15從ESU 17斷開(kāi)，因此僅當(dāng)收發(fā)器電路6(的間歇部分)不激活時(shí)才將轉(zhuǎn)換器15與ESU 17連接。因此，處理電路7向開(kāi)關(guān)20提供與收發(fā)器電路的間歇工作相關(guān)聯(lián)的適當(dāng)定時(shí)。

可能開(kāi)關(guān)將需要比可從處理電路7獲得的電壓更高的控制電壓，因此可以為開(kāi)關(guān)提供適當(dāng)?shù)碾妷弘娖揭莆浑娐?。注意，開(kāi)關(guān)通常被選擇為使得開(kāi)關(guān)的工作需要非常小的電流(從而需要非常小的功率)。因此，可以在沒(méi)有(或可忽略的)噪聲的情況下實(shí)現(xiàn)電壓偏移。

通常，收發(fā)器電路中的敏感的模擬部分(例如，上述元件31至34)僅在實(shí)際測(cè)量掃描期間激活，即當(dāng)信號(hào)被發(fā)送、接收、混合和采樣時(shí)。這樣的掃描可以短至10ms，或者甚至更短。測(cè)量通常每秒執(zhí)行一次，以指示收發(fā)器電路的僅為百分之幾的占空比。

圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的雷達(dá)物位計(jì)的第二實(shí)施方式。罐及其容納物旨在類(lèi)似于圖1中的罐，因此將不在這里進(jìn)一步描述。類(lèi)似于圖1中的RLG，圖3中的RLG 100包括收發(fā)器電路106、處理電路107和傳播裝置。傳播裝置在這里是如上所述的探頭110。正如圖1中的RLG 1那樣，RLG 100可以被配置成根據(jù)FMCW原理工作。RLG 100的工作類(lèi)似于圖1中的RLG的工作，并且這里將不進(jìn)一步討論。

在圖3中，雷達(dá)物位計(jì)100由內(nèi)部或本地電源供電，例如電池111。在這種情況下，電源接口僅為電池111的輸出端112，其提供電源電壓，在此稱(chēng)為第一電壓V1。線性電壓調(diào)節(jié)器115連接至電池111，并且提供經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓，在此稱(chēng)為第二電壓V2，該第二電壓V2低于第一電壓V1。電壓調(diào)節(jié)器被連接成經(jīng)由臨時(shí)能量存儲(chǔ)單元117為收發(fā)器電路和處理電路供電。

雷達(dá)物位計(jì)100還具有通信電路118，其用于利用諸如WirelessHART這樣的協(xié)議、通過(guò)無(wú)線通信傳送由物位計(jì)感測(cè)的物位值。通信電路由線性電壓調(diào)節(jié)器供電。

注意，線性電壓調(diào)節(jié)器115以與圖1中的DC/DC轉(zhuǎn)換器類(lèi)似的方式被連接，但是線性電壓調(diào)節(jié)器115不產(chǎn)生與DC/DC轉(zhuǎn)換器15一樣多的噪聲。然而，盡管RLG 100不具有噪聲DC/DC轉(zhuǎn)換器，如圖1中的RLG那樣，但是通信電路18可以產(chǎn)生可能導(dǎo)致收發(fā)器電路106中的敏感模擬電路的干擾的噪聲。因此，開(kāi)關(guān)120被設(shè)置成用于當(dāng)收發(fā)器電路106激活(即通常在測(cè)量掃描期間)時(shí)將ESU 117從線性電壓調(diào)節(jié)器斷開(kāi)。開(kāi)關(guān)120的特性和功能與圖1中的類(lèi)似，因此這里不再進(jìn)一步討論。

圖4示出了圖1和圖3中的能量存儲(chǔ)單元(ESU)17、117的實(shí)施方式。在此，假定可以使用相對(duì)簡(jiǎn)單的能量存儲(chǔ)單元，即使用一個(gè)或幾個(gè)電容器41作為一個(gè)或更多個(gè)能量存儲(chǔ)部件。它通過(guò)由電阻器42實(shí)現(xiàn)的鉗位和電阻間隔而被本地保護(hù)，使得一個(gè)或更多個(gè)能量存儲(chǔ)部件的總?cè)萘糠蠘?biāo)準(zhǔn)IEC 61079-11的要求。圖4中的能量存儲(chǔ)單元是簡(jiǎn)單的“步降(step-down)”版本，其包括電壓調(diào)節(jié)器43。調(diào)節(jié)器可以包括取決于所需效率的DC/DC轉(zhuǎn)換器。與上述DC/DC轉(zhuǎn)換器15相反，調(diào)節(jié)器43中的任何轉(zhuǎn)換器必須是低噪聲轉(zhuǎn)換器，這是因?yàn)樵摬考偸沁B接至收發(fā)器6、106中的敏感電路。根據(jù)ESU的饋送布置，可能需要或不需要充電限制器44。通常，如圖1中的情況，如果電流發(fā)生器與ESU的輸入端串聯(lián)布置，則不需要單獨(dú)的充電限制器44。

本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到，本實(shí)用新型決不限于上述優(yōu)選實(shí)施方式。相反，可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)許多修改和變型。例如，可以使用另一類(lèi)型的開(kāi)關(guān)來(lái)代替FET。另外，ESU可以具有不同的設(shè)計(jì)，并且包括除了圖4所示的元件之外的其他元件。還要注意的是，當(dāng)內(nèi)部生成的干擾具有除DC/DC轉(zhuǎn)換器或通信電路之外的其它源時(shí)，在收發(fā)器電路激活時(shí)斷開(kāi)能量存儲(chǔ)單元的發(fā)明構(gòu)思將是有利的。