脉冲波和调频连续波技术测量准确度对比

在过程物位测量中，主要使用两种技术，一种是脉冲波技术，另一种是调频连续波技术。通俗来解释，运用脉冲波技术的是低频、高频雷达物位计，运用调频连续波技术的是调频雷达物位计，它们在应用上各有特点。那么就有人提问了，在测量准确度上两种技术有区别吗?

脉冲波法与调频连续波变化技术在测量精度上没有根本区别，在过程物位测量领域，测量精度一般在0.1%FS左右，在这个精度范围内，二者都很容易实现，具体仪器所能达到的精度取决于天线设计、元器件质量、回波处理软件和应用案例。比如大型石油产品储罐中的液位测量需要非常高的测量精度，常用的液位计要求绝对精度为±1mm。为了达到高精度，需要使用大型抛物面天线或平板天线来建立具有更好聚焦性能的信号。同时，它必须包括强大的计算机处理能力和温度和压力补偿，以达到高精度。

在测量分辨率和带宽方面，在过程物位测量应用中，脉冲波技术和调频连续波技术都是以一个“包络”工作，包络的宽度取决于微波物位计的带宽，更宽的结果导致更窄的包络，从而提高了测量分辨率。测量分辨率是影响微波物位计精度的几个因素之一。脉冲微波物位计带宽脉冲微波物位计的载波频率从5.8GHz到26GHZ不等，分辨两个相邻回波时，脉冲宽度很重要。举个例子，一个纳秒脉冲相当于300mm的长度。因此，很难区分相距小于300mm的两个相邻回波，较窄的脉冲宽度会导致更好的测量分辨率。但是，较窄的脉冲要求仪器在处理时具有较宽的带宽。脉冲宽度较短的高频脉冲可以获得较高的测量分辨率，包络线前沿较陡峭，因此可以获得较高的精度。

调频连续波物位计的带宽是扫描的起始频率和结束频率之间的差值。与脉冲波方法不同，调频连续波的振幅在整个频率范围内是恒定的。更宽的带宽会为频谱中的每个响应产生更高的拍频。这导致更好的测量分辨率和两个脉冲间隔中更短的脉冲持续时间。在调频连续波测量应用中，每个频谱响应都作为包络进行处理。在调频连续波频段应用中，FFT不会为每个储罐回波产生单一、离散的拍频，而是产生与回波对应的拍频范围，这转化为测量不确定度的范围。距离调频连续波频谱-带宽和测量分辨率对精度的其他影响先前解释：调频连续波和脉冲微波物位计都使用包络曲线进行测量，更宽的带宽会带来更好的测量分辨率。因此，窄回波具有更陡峭的上升沿，从而允许更准确的测量。影响测量精度的其他因素是信噪比和干扰。当干扰效应会导致真实响应曲线失真并导致测量不准确时，信噪比会导致更高的测量精度。天线选择和机械布置是确保最佳精度的重要因素。

综上，无论是脉冲波雷达物位计还是调频雷达物位计，测量精度并没有什么差别，二者都是非常精密的仪器。总的来说仪表的质量，根据工况做出的正确选型才是影响测量准确度最重要的因素。