Berührungslose Füllstandmessung – Messprinzip FMCW Radar

Frequenz-moduliertes Dauerstrichverfahren (FMCW)

Ein Radar-Signal wird über die Antenne abgestrahlt, an der Messstoffoberfläche reflektiert und nach einer Verzögerungszeit t wieder empfangen.

FMCW: Frequency Modulated Continuous Wave - Frequenz-moduliertes Dauerstrichverfahren

Beim FMCW-Radar wird ein Hochfrequenz-Signal (~10 GHz) verwendet, bei dem während der Messung die Sendefrequenz linear um 1 GHz ansteigt (Frequenz-Sweep) (1). Das Signal wird ausgesendet, an der Messstoffoberfläche reflektiert und zeitverzögert empfangen (2). Aus der aktuellen Sendefrequenz und Empfangsfrequenz wird zur weiteren Signalverarbeitung die Differenz ∆f gebildet (3). Sie ist direkt proportional zum Abstand, d.h. eine große Frequenzdifferenz bedeutet einen großen Abstand und umgekehrt.

Diese Frequenzdifferenz wird über eine Fourier- Transformation (FFT) in ein Frequenzspektrum umgewandelt und dann der Produktabstand errechnet. Der Füllstand ergibt sich aus der Differenz von Tankhöhe und Abstand.

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Measuring Principle Level Radar