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智能微波开关的设计与实现

何方  
【摘要】:智能微波开关是一种非接触式物位计,为PLC或SCADA系统提供控制信号,实现生产自动化。本论文从硬件和软件两方面详细地论述了智能微波开关的设计与实现。 智能微波开关由发送器和接收器组成。发送器采用多级调制,发送间歇式微波信号且总占空比小于2%,与连续波模式相比减少了微波发射模块总的工作时间,提高了微波发射模块的寿命。通过加入反馈电路,对微波信号进行反馈控制,使输出的微波信号高度稳定。发送器的低频信号分8级可调,接收器智能识别不同开关信号,解决了现场多对智能微波开关之间的相互干扰问题。接收器的信号放大电路使用了三级程控增益放大,并采用优化算法从224种增益中选择最佳的增益分配方案,从而剔除粉尘等对检测的干扰,更好地实现对不同物料的检测。接收器解调经过放大后的信号得到微波幅值信号、低频信号、中频信号并发送到控制核心MSP430F149进行测量,测量结果分别与标称值进行二值比较,在风险最小的情况下,由三个判决结果(共8种组合)用估值理论表决判断微波束通路的畅通/阻断。实验结果表明该方法能准确地识别出微波信号,为智能微波开关的输出提供可靠的依据。 所设计的智能微波开关经现场试运行验证完全满足设计要求。


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