80G雷達泥位計雷達水位計看完你就是專家
HR7380型76-81GHz連續調頻波雷達泥位計雷達水位計
產品使用說明書
產品介紹
特點
HR7380型雷達泥位計雷達水位計產品，是指工作在76-81GHz的調頻連續波（FMCW）雷達產品。產品最大量程可以達到60m，盲區在10 cm以內。由於它工作頻率更高，頻寬更大，測量精度更高。產品提供支架的固定方式，通訊方式為RS485或TTL輸出。
HR7380型雷達泥位計雷達水位計的主要優勢如下：
基於自研的CMOS毫米波射頻晶片，實現更緊湊的射頻架構，更高的信噪比，更小的盲區。
5GHz工作頻寬，使產品擁有更高的測量解析度與測量精度。
最窄6°天線波束角，安裝環境中的干擾對儀表的影響更小，安裝更為便捷。
一體化透鏡設計，體積精巧。
HR7380選型說明
根據訊號輸出形式，HR7380選型如下。
欄位
1
2
3
4
5
產品簡稱
量程
通訊方式
支架
線長
HR7380
15/30/60/R
T/485
Z0/1
L5/N
選項
HR7380
15：0-15米
T：TTL輸出
Z0：無支架
L5：預設5米
30：0-30米
60：0-60米
485：485輸出
Z1：支架
LN：定製線長
RX：定製量程
示例
HR7380
R40
485
Z1
L10
示例為HR7380，量程為0-40m，輸出方式為RS485，帶支架，線長10米
表1–1 選型說明
技術規格
表2–1HR7380雷達泥位計雷達水位計技術規格
發射頻率
76GHz~81GHz
測量範圍
0。1 m ~60m
測量精度
±1mm
波束角
6°
供電範圍
RS485：9~36VDC，建議12VDC/TTL：3。6-5VDC
通訊方式
485 / TTL
工作溫度
-40~85℃
外殼材質
鋁合金
天線型別
透鏡天線
推薦線纜
7*0。3mm²
防護等級
IP68
安裝方式
支架
雷達泥位計雷達水位計結構尺寸
產品外形尺寸
圖3–1儀表結構尺寸示意圖
安裝
安裝需要注意的兩點：（1）保證儀表垂直於水面（2）避免發射波束照射到干擾物，產生虛假回波。典型工況參見以下幾點。
保證水位計垂直於水面安裝，傾斜將接受訊號幅度變弱，影響正常測距。
圖4–1儀器安裝位置示意圖
保證波束範圍內沒有干擾物，如河岸岸邊。
圖4–2儀器安裝位置示意圖
儀器安裝至少離側壁20cm，地下管網安裝儘量靠近下水井中央，否則井壁容易產生干擾訊號，影響測量判斷，如圖4-3所示。
圖4–3安裝至少離容器壁20cm
連線
雷達泥位計雷達水位計應用場景1：485傳輸
圖5–4產品接線圖
當用戶使用RS485傳輸時，液位計透過防水接頭引出4根線，按照圖中的線序連線使用者的產品，然後對插鎖定即可，圖中B端線的長度根據使用者需求可定製。串列埠引數：RS458，波特率——9600，資料位——8，停止位——1，校驗位——無。注意裝置供電電壓在9V——36V範圍內，建議使用12V供電。
應用場景2： TTL傳輸
圖5–5產品接線圖
當用戶使用TTL傳輸時，液位計透過防水接頭引出5根線，按照圖中的線序連線使用者的產品，然後對插鎖定即可，圖中B端線的長度根據使用者需求可定製。串列埠引數：TTL電平（1。8V），波特率——9600，資料位——8，停止位——1，校驗位——無。注意裝置供電電壓在3。6V——5V範圍內。
雷達泥位計雷達水位計液位計操作
HR7380雷達泥位計雷達水位計根據設定執行液位測量任務，這些設定可透過串列埠修改。
顯控用來顯示液位值，當按下按鍵後開始測量並顯示，20秒無操作顯控熄屏。
PC上位機介面說明
軟體設定
圖6–6配置上位機串列埠引數
按照圖中順序配置串列埠引數，波特率9600，連線成功後雙擊“設定”可以設定和讀取引數。
引數說明
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圖6–7 上位機設定介面
【測量型別】
【測量型別】可以根據現場需要，選擇距離資訊輸出形式。核心引數是感測器參考點到待測物的測試距離。表6-3給出了實時值具體的計算公式。其中高位調整預設是0。
圖6–8 引數含義
表6–3測量型別含義說明
引數名稱
感測器模式
預設值
距離
關聯配置
無
選項意義
距離模式：實時值=距離物位模式：實時值=低位調整-距離（最小為0）空高模式：實時值=距離-高位調整（最小為0）
特別事項
如果距離>低位調整，物位=0；如果距離<高位調整，空高=0；
【阻尼濾波】
【阻尼時間】的作用是平滑測量結果中的突變，也就是阻尼濾波器。例如，阻尼時間為2秒，被測物體位置在t時刻發生階躍變化，測量輸出值會緩慢發生變化，在第一個2秒內，完成63。2%的變化，並在第10秒（5倍的設定值）跟隨到實際位置，如下圖所示。
圖6–9阻尼時間編輯介面與含義
表6–4阻尼時間說明
引數名稱
阻尼時間
引數範圍（S）
0 ~600
預設值（S）
0
關聯配置
無
選項意義
阻尼輸出，提升訊號穩定性
特別事項
由於測量時間短，暫時未使用此引數
【低位調整】
【低位調整】即低位調整點，具體的定義參見下圖。
圖6–10低位調整編輯介面與定義
表6–5低位調整說明
引數名稱
低位調整
引數範圍（m）
0。1~量程
預設值（m）
30
關聯配置
如果設定的低位調整<高位調整+0。1，則低位調整 =（高位調整+0。1）；
特別事項
低位調整點與量程無關，隻影響物位的計算
【高位調整】
【高位調整】即高位調整點，具體含義參見圖6-10。
表6–6高位調整說明
引數名稱
高位調整
引數範圍（m）
0 ~（低位調整-0。1）
預設值（m）
0
關聯配置
如果設定的高位調整 >（低位調整-0。1），則高位調整 =（低位調整-0。1）；
特別事項
高位調整與盲區設定無關，隻影響空高的計算
【距離偏移】
【距離偏移】用於修正感測器的參考點。儀表預設的參考點在出廠時被調校到如下圖a點所示的位置。如果想將參考點向下調校到b點，則在設定中輸入h1。
圖6–11距離偏移編輯介面
表6–8距離偏移說明
引數名稱
距離偏移
引數範圍（m）
（-內建偏移）~10m
預設值（m）
0
關聯配置
無
選項意義
修正感測器的參考點零點。感測器輸出值的範圍仍為【盲區】~【量程】之間，實際感測器測量範圍歸一化到初始參考點為：【距離偏移+盲區】~【距離偏移+量程】。
特別事項
【盲區設定】
具體含義參見下表。
表6–9盲區說明
引數名稱
盲區
引數範圍（m）
0~（量程-0。1）
預設值（m）
0
關聯配置
如果設定的盲區 >（量程-0。1），則盲區=（量程-0。1）。
選項意義
演算法處理時會忽略盲區之內的回波，可以透過此選項避開近端的干擾訊號。
特別事項
此盲區並非指儀表的近端測量極限，只用作限定演算法區域。儀表測量極限請參見技術規格一節。
【量程設定】
為了測量得到正確的結果，需設定儀表的量程範圍，具體含義參見下表。
表6–10量程說明
引數名稱
量程
引數範圍（m）
1~30
預設值（m）
10
關聯配置
如果設定量程<（盲區+0。1m），則量程自動設定為（盲區+0。1m）。
選項意義
演算法處理時會忽略量程之外的回波，合理設定量程可以避開多次反射干擾以及可能的範圍之外的干擾訊號。
特別事項
此量程並非指儀表的遠端測量極限，只用作限定演算法區域。儀表測量極限請參見技術規格一節。
注：盲區與量程決定了演算法應用的具體範圍，可以透過合理設定，規避干擾與虛假回波，實現快速且穩定的測量。
【閾值裕量】
高於背景工況回波曲線的裕量。用於調整閾值曲線，過濾干擾訊號。
問題診斷
現象
可能的原因
處理措施
測量結果跳變
障礙物阻擋
清除障礙物
測量結果不準
引數設定問題
檢查引數設定
水位計不通訊
接線或供電問題
檢查水位計接線和通訊線路，檢查供電電壓
若以上方法均不能解決您的問題，請聯絡我們。
附錄B：術語表
波束角
：以比最大值低3dB作為界限的波束寬度。HR7380型波束角6°，如圖10-1所示。
圖10–1儀表的雷達波束空間幾何形狀示意圖
距離解析度
：距離解析度是指兩個靠在一起的物體間隔多遠距離時，物位雷達能夠分辨出是兩個物體而不是一個物體且能夠測出它們各自的距離。如果兩個物體的距離間隔小於物位雷達的距離解析度，那麼雷達只能測得一個距離值，此距離值不等於其中任何一個物體的距離值，而是兩個物體距離值的綜合。HR7380的調頻頻寬B=5GHz，最小距離解析度=光速/工作頻寬/2≈3cm。
測量精度：
如果只有一個物體且這個物體移動了很小的距離，物位雷達是否能識別距離變化。分辨出單個物體移動距離的指標叫做精度。HR7380的中頻訊號進行自有演算法分析，測量精度為0。5mm。
盲區
：（1）指儀表的近端的測量極限，盲區內儀表無法測量
回波
：雷達接受到的反射的訊號。
發射錐體
：天線波束角度的延伸。
虛假回波
：任何不是所需目標產生的回波。一般來說，虛假回波由容器的障礙物產生。
多重回波
：在目標回波距離出現的多次反射回波，可能為2次，3次。
量程
：（1）指儀表的最遠測量極限（2）特殊的，指人為設定的最遠距離，該距離以外，儀表處理資料的時候不考慮。
重複性
：在相同的情況下測量同一個變數的多次測量的偏差程度。
閾值曲線
：一個隨時間變化的曲線，作為閥值，超過其的回波被認為是有效的。
