CN103078632B - 一种频率差控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种频率差控制系统和方法，该控制系统中，数模转换器分别与微处理器和基准电压源相连，驱动电路与数模转换器相连，数模转换器可以根据所述微处理器发送的控制信号和所述基准电压生成驱动电压，根据驱动电路的输出电压改变变容二极管的电容，从而实现对第二晶体振荡器频率的改变，本发明实现了准确的改变第二晶体振荡器的频率，使得两个晶体振荡器的频率差值能保持在固定值，保证了频率差的稳定性，解决了现有技术中，采用电容充放电的方式去控制第二晶体振荡器的频率极易受干扰脉冲的影响，使得两个晶体振荡器的频率差值稳定性差、精度不高的问题。

Description

一种频率差控制系统和方法

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，更具体的说是涉及一种频率差控制系统和方法。

背景技术

脉冲雷达物位计和导波雷达物位计均是用于测量物料高度的仪器，通常将其安装在需要测量物料高度的罐体的顶端，物位计通过导波杆或天线将电磁波脉冲发射出去，当电磁波遇到被测物质后，部分能量则被反射回来，通过计算电磁波发射脉冲和返回脉冲的时间差即可得到物料到物位计基准面的距离，再根据罐体高度等相关参数即可计算出物料的高度。

由于电磁波传播的速度非常快，直接测量发射脉冲和接收脉冲的时间差难以实现，因此脉冲雷达物位计和导波雷达物位计通常采用时域拓展技术实现物料的测量。

时域拓展技术的实现方法为，采用两个晶体振荡器，其中第一晶体振荡器产生发射脉冲，该发射脉冲与第二晶体振荡器产生的脉冲存在频率差值，所以第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的周期值也存在一个极小差值，当第一晶体振荡器产生的发射脉冲由天线或导波杆发射出去后，该发射脉冲在遇到被测物质后由于介电常数发生突变，部分能量则被反射回来，假设在极短时间内液位没有发生变化，则在第一晶体振荡器的多个发射周期中，发射脉冲和反射回来的脉冲的时间差也几乎不发生变化，通过第二晶体振荡器产生的窄脉冲对第一晶体振荡器的一个发射周期进行采样，且只采样一个点，由于第一晶体振荡器和第二晶体振荡器存在周期差值，当通过第二晶体振荡器产生的窄脉冲对第一晶体振荡器的多个发射周期分别进行一个点的采样时，则可以重建一个波形，通过重建波形的周期则可准确的计算出第一晶体振荡器发射脉冲和返回脉冲的时间差，最终完成物料高度的测量。

由此可见，两个晶体振荡器的频率差值的精度和稳定度决定了测量物料高度的准确度，由于两个晶体振荡器的频率会随着温度漂移发生变化，因此，通常利用控制电路控制第二晶体振荡器的频率，使得第一晶体振荡器的频率和第二晶体振荡器的频率差保持在固定值。

现有技术是直接通过微处理器控制电容的充放电来实现对第二晶体振荡器的频率调节，但由于工业现场存在复杂的电磁环境，采用电容充放电的方式去控制第二晶体振荡器的频率极易受到干扰脉冲的影响，使得在对第二晶体振荡器的频率进行调节时容易出现偏差，导致两个晶体振荡器的频率差值稳定性差，精度不高，从而会给测量结果带来较大误差，甚至错误。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种频率差控制系统和方法，用于解决现有技术中晶体振荡器频率差值的精度不高和稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种频率差控制系统，其特征在于，包括：

产生第一时钟源的第一晶体振荡器；

产生第二时钟源的第二晶体振荡器；

与所述第一晶体振荡器和第二晶体振荡器相连，分别根据所述第一时钟源产生第一窄脉冲，并根据所述第二时钟源产生第二窄脉冲，并输出所述第一窄脉冲与所述第二窄脉冲的频率差信号的触发器；

与所述触发器相连，获取所述频率差信号的特征参数并与目标特征参数进行比较，根据比较结果输出对应的控制信号的微处理器；

与所述微处理器相连的数模转换器，以及与所述数模转换器相连的、为所述数模转换器提供基准电压的基准电压源，所述数模转换器依据所述控制信号及所述基准电压生成目标驱动电压；

与所述数模转换器相连，接收所述目标驱动电压，并生成相应的输出电压的的驱动电路；

负极分别与所述驱动电路和所述第二晶体振荡器相连、接收所述输出电压，并根据所述驱动电路的输出电压改变电容，以改变所述第二晶体振荡器的频率的变容二极管，所述变容二极管的正极接地。

优选地，所述数模转换器为16位数模转换器。

优选地，所述触发器为高速D型触发器。

一种频率差控制方法，其特征在于，该方法应用于频率差控制系统，该方法包括：

接收由触发器生成的第一晶体振荡器的第一窄脉冲和第二晶体振荡器的第二窄脉冲的频率差信号；

获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果；

根据比较结果生成对应的控制信号，所述控制信号为数模转换器依据基准电压生成目标驱动电压的依据，所述目标驱动电压作用于驱动电路生成输出电压，所述输出电压用于改变变容二极管的电容，以改变所述第二晶体振荡器的频率。

优选地，当所述频率差信号的特征参数为频率，所述目标特征参数为目标频率时，所述获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果过程包括：

获取所述频率差信号的频率；

比较所述频率差信号的频率与所述目标频率；

确定所述频率差信号的频率与所述目标频率的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果。

优选地，当所述频率差信号的特征参数为周期，所述目标特征参数为目标周期时，所述获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果过程包括：

获取所述频率差信号的周期；

比较所述频率差信号的周期与所述目标周期；

确定所述频率差信号的周期与所述目标周期的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种频率差控制系统和方法，在该控制系统中，数模转换器可以根据所述微处理器发送的控制信号和所述基准电压生成目标驱动电压，根据目标驱动电路的输出电压改变变容二极管的电容，从而实现对第二晶体振荡器频率的改变，由于基准电压源的抗干扰性很强，在环境复杂的工业现场不易受到干扰，数模转换器通过基准电压源生成的驱动电压的精度很高，使得驱动电路能够根据输出电压准确的实现对变容二极管的电容的调节，从而能够准确的改变第二晶体振荡器的频率，进而使得两个晶体振荡器的频率差值能保持在固定值，保证了频率差的稳定性，解决了现有技术中，由于采用电容充放电的方式去控制第二晶体振荡器容易受到干扰，使得两个晶体振荡器的频率差值稳定性差，精度不高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示出了本发明一种频率差控制系统的结构示意图；

图2示出了本发明一种频率差控制方法的流程图；

图3示出了本发明一种频率差控制方法中获取频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果的过程一种实现方式的流程图；

图4示出了本发明一种频率差控制方法中获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果的过程又一种实现方式的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种频率差控制系统和方法，在该系统中，第一晶体振荡器产生第一时钟源，第二晶体振荡器产生第二时钟源，触发器分别与第一晶体振荡器和第二晶体振荡器相连，用于根据第一时钟源生成第一窄脉冲、根据第二时钟源生成第二窄脉冲，并输出第一窄脉冲和第二窄脉冲的频率差信号，微处理器与触发器相连，用于获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果，并根据比较结果生成对应的控制信号，数模转换器分别与微处理器和能为数模转换器提供基准电压的基准电压源相连，数模转换器可以根据所述微处理器发送的控制信号和所述基准电压生成目标驱动电压，变容二极管分别与驱动电路和第二晶体振荡器相连，所述驱动电路根据所述目标驱动电压生成相应的输出电压，该输出电压使得变容二极管的电容发生改变，从而实现对第二晶体振荡器频率的改变。

参见图1，示出了本发明一种频率差控制系统的结构示意图。

结合图1，该频率差控制系统可以包括：第一晶体振荡器101、第二晶体振荡器102、触发器103、微处理器104、数模转换器105、基准电压源106、驱动电路107和变容二极管108，其中：

所述第一晶体振荡器101产生第一时钟源，并发送给触发器103；

所述第二晶体振荡器102产生第二时钟源，并发送给触发器103；

所述触发器103分别与所述第一晶体振荡器101和所述第二晶体振荡器102相连，接收所述第一晶体振荡器101产生的第一时钟源并生成第一窄脉冲，接收所述第二晶体振荡器102产生的第二时钟源并生成第二窄脉冲，所述触发器可以生成第一窄脉冲和第二窄脉冲的频率差信号，并将所述频率差信号发送给微处理器；

其中，所述触发器可以选用高速D型触发器，但需要说明的是，在本发明中并不仅限于D型触发器，还可以选择其他触发器。

所述微处理器104与所述触发器103相连，获取所述触发器发送的频率差信号，并根据所述频率差信号生成频率差信号的特征参数，将所述频率差信号的特征参数与目标特征参数进行比较，并根据比较结果生成对应的控制信号，发送给数模转换器；

其中，所述微处理器可以周期性的获取所述触发器的频率差信号，并可以根据当前接收的频率差信号产生对应的频率差信号的特征参数，将所述频率差信号的特征参数与目标特征参数进行比较，根据比较结果生成对应的控制信号。

其中，微处理器周期性获取所述频率差信号的时间间隔并没有具体限定，可以为20ms~100ms中的任意值，当然也可以根据实际情况设置满足不同需求的时间间隔。

所述数模转换器105分别与所述微处理器104和所述基准电压源106相连；

所述基准电压源可以为所述数模转换器提供基准电压；

其中，所述基准电压源的温漂非常低，抗干扰性很强，在工业现场复杂的电磁波环境下不易受到干扰。

所述数模转换器105依据所述控制信号以及所述基准电压生成目标驱动电压，并将所述目标驱动电压发送给所述驱动电路107；其中，所述数模转换器可以选择16位的数模转换器，但在本发明中并不仅限定于16位的数模转换器，还可以选择其他数模转换器。

所述驱动电路107与所述数模转换器105相连，接收所述目标驱动电压，并根据所述目标驱动电压生成相应的输出电压；所述变容二极管108的阴极分别与所述驱动电路107和所述第二晶体振荡器102相连，阳极接地；

所述驱动电路根据所述输出电压改变变容二极管108的电容，通过变容二极管电容的改变，从而改变第二晶体振荡器的频率；

其中，所述数模转换器可以接收数字量的控制信号，并根据基准电压可可生成能够与控制信号相对应的目标驱动电压，使得驱动电路可以根据该目标驱动电压生成相对应的输出电压，通过该输出电压改变变容二极管的电容，从而实现将第二晶体振荡器频率的调整，使得两个晶体振荡器的频率稳定在目标特征参数上。

在实际应用中，该频率差控制系统可以设置在脉冲雷达物位计和导波雷达物位计上，在该频率差控制系统，两个晶体振荡器的频率可能会随着温度漂移发生变化，触发器输出的频率差差信号可能是不断发生变化的，微处理器可以获取触发器的频率差信号，并产生与其对应的频率差信号的特征参数，由于微处理器可以周期性的获取触发器的频率差信号，因此微处理器每次产生的频率差信号的特征参数可能不同的，从而使得数模转换器生成的目标驱动电压也可能随着频率差信号的不同发生变化，目标驱动电压经由驱动电路产生相对应的输出电压，来改变变容二极管的电容，最终实现了可以周期性的改变第二晶体振荡器的频率，使得第二晶体振荡器的频率和第一晶体振荡器的频率总是保持在某一固定值上。

其中，所述第一晶体振荡器和所述第二晶体振荡器的频率非常接近，以使得物料高度发生很小的变化，都可以精确的测量出来。

在本实施例的控制系统中，基准电压源的抗干扰性很强，在环境复杂的工业现场不易受到干扰，数模转换器的转换精度很高，由于数模转换器通过基准电压源生成的驱动电压的精度很高，使得驱动电路能够根据驱动电压准确的实现对变容二极管的电容的调节，进而能够准确的改变第二晶体振荡器的频率，进而保证了两个晶体振荡器的频率差值能够保持在固定值，保证了频率差的稳定性，解决了现有技术中，由于采用电容充放电的方式去控制第二晶体振荡器容易受到干扰，使得两个晶体振荡器的频率差值稳定性差，精度不高的问题。

在实际应用中，第一晶体振荡器产生的发射脉冲可以通过脉冲雷达物位计和导波雷达物位计的天线或者导波杆发射出去，当该发射脉冲遇到被测物质后由于介电常数发生突变，部分能量则被发射回来，假设在极短时间内液位没有发生变化，因此在第一晶体振荡器的多个发射周期中，发射脉冲和反射回来的脉冲的时间差也几乎不发生变化，由于第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率存在差值，所以第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的周期值也存在一个极小差值，通过第二晶体振荡器产生的脉冲对第一晶体振荡器一个发射周期进行采样，且只采样一个点，由于第一晶体振荡器和第二晶体振荡器存在周期差值，当通过第二晶体振荡器产生的窄脉冲对第一晶体振荡器的多个脉冲周期分别进行一个点的采样时，则可以重建一个波形，通过重建波形的周期则可以准确的计算出第一晶体振荡器发射脉冲和返回脉冲的时间差，最终完成物料高度的测量；而在工业现场复杂的电磁环境下，晶体振荡器的频率很容易受到干扰，从而发生变化，使得频率差信号不稳定，在频率差信号不稳定的情况下，会给测量物料的高度带来误差，而在本发明中，通过周期性的改变第二晶体振荡器的频率，使得两个晶体振荡器的频率差总是保持在预定的某一固定频率差值上，在频率差值可以稳定在预定的固定值的情况下，物料高度的准确度也得到了保证。

所述频率差信号的特征参数可以为频率或者周期，所述目标特征参数也可以为目标频率或周期；

其中，所述目标频率为在系统预定情况下的第一晶体振荡器和第二晶体振荡器固定频率差值；所述目标周期为系统在预定情况下的第一晶体振荡器和第二晶体振荡器固定周期差值，使得两个晶体振荡器的频率差保持在目标频率下或者两个晶体振荡器的周期差保持目标周期下，会保证测量物料高度的准确性。

其中，所述目标频率和目标周期可以根据实际系统的需求进行设定。

其中，当所述频率差信号的特征参数为频率，所述目标特征参数为目标频率时，微处理器根据所述触发器输出的频率差信号产生对应的频率差信号的频率，并与目标频率做比较，并确定所述频率差信号的频率与所述目标频率的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果；

其中，当所述频率差信号的频率与所述目标频率相等时，则不需要改变第二晶体振荡器的频率，微处理器向数模转换器发送的控制信号为保持频率差不发生变化的信号，数模转换器接收到该控制信号后，不会调整其输出的目标驱动电压，因此，作用到变容二极管上的输出电压也不会发生变化，最终不会使得第二晶体振荡器频率发生变化；

当所述频率差信号的频率大于所述目标频率时，则微处理器向数模转换器发送的控制信号为使得第二晶体振荡器的频率增大的信号，数模转化器接收到该控制信号会根据基准电压调整其输出的目标驱动电压增大，因此，作用到变容二极管上的输出电压也会随之增大，最终使得第二晶体振荡器的频率增大一定的值，使得第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率差减小，从而保证两个晶体振荡器的频率差与目标频率相等；

当所述频率差信号的频率小于所述目标频率时，则微处理器向数模转换器发送的控制信号为使得第二晶体振荡器的频率减小的信号，数模转化器接收到该控制信号会根据基准电压调整其输出的目标驱动电压减小，因此，作用到变容二极管上的输出电压也会随之减小，最终使得第二晶体振荡器的频率减小一定的值，使得第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率差增大，从而保证两个晶体振荡器的频率差与目标频率相等；

作为另外一种实现形式，当所述频率差信号的特征参数为周期，所述目标特征参数为目标周期时，微处理器根据所述触发器输出的频率差信号可以直接获取频率差信号的周期，并与目标周期做比较，并确定所述频率差信号的周期与所述目标周期的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果；

其中，当所述频率差信号的周期与所述目标周期相等时，则不需要改变第二晶体振荡器的频率，微处理器向数模转换器发送的控制信号为保持频率差不发生变化的信号，数模转换器接收到该控制信号后，不会调整其输出的目标驱动电压，因此，作用到变容二极管上的输出电压也不会发生变化，最终不会使得第二晶体振荡器频率发生变化；

当所述频率差信号的周期大于所述目标周期时，则微处理器向数模转换器发送的控制信号为使得第二晶体振荡器的频率减小的信号，数模转化器接收到该控制信号会根据基准电压调整其输出的目标驱动电压减小，因此，作用到变容二极管上的输出电压也会随之减小，最终使得第二晶体振荡器的频率减小一定的值，进而保证第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率差与目标频率相等；

当所述频率差信号的周期小于所述目标周期时，则微处理器向数模转换器发送的控制信号为使得第二晶体振荡器的频率增大的信号，数模转化器接收到该控制信号会根据基准电压调整其输出的目标驱动电压增大，因此，作用到变容二极管上的输出电压也会随之增大，最终使得第二晶体振荡器的频率增加一定的值，进而保证了第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率差与目标频率相等。

本发明还公开了一种频率差控制方法，该方法可以应用于上述实施例中的频率差控制系统。

参见图2，示出了本发明一种频率差控制方法的流程图，该方法可以包括：

步骤201：接收由触发器生成的第一晶体振荡器的第一窄脉冲和第二晶体振荡器的第二窄脉冲的频率差信号；

第一晶体振荡器产生第一时钟源，发送给触发器，第二晶体振荡器产生第二时钟源，发送给触发器；

所述触发器接收第一时钟源并生成相应的第一窄脉冲，接收第二时钟源并生成相应的第二窄脉冲，根据第一窄脉冲和第二窄脉冲生成频率差信号，并将所述频率差信号发送给微处理器。

步骤202：获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果；

微处理器接收该频率差信号，并根据该频率差生成频率差信号的特征参数，并将该频率差的特征参数与目标特征参数进行比较。

其中，所述微处理器可以周期性的接收所述触发器的频率差信号，并可以根据当前接收的频率差信号产生对应的频率差信号的特征参数，将所述频率差信号的特征参数与目标特征参数进行比较。

其中，微处理器周期性获取所述频率差信号的时间间隔并没有具体限定，可以为20ms~100ms中的任意值，当然也可以根据实际情况设置满足不同需求的时间间隔。

步骤203：根据比较结果生成对应的控制信号，所述控制信号为数模转换器依据基准电压生成目标驱动电压的依据，所述目标驱动电压作用于驱动电路生成输出电压，所述输出电压用于改变变容二极管的电容，以改变所述第二晶体振荡器的频率。

微处理器根据比较结果可以生成对应的控制信号，并将该控制信号发送给数模转换器，所述数模转换器依据该控制信号和基准电压源提供的基准电压生成目标驱动电压，并将该目标驱动电压发送给驱动电路，驱动电路根据所述目标驱动电压生成相应的输出电压，所述驱动电路根据该输出电压改变变容二极管的电容，通过变容二极管电容的改变，从而改变第二晶体振荡器的频率。

在本实施例的控制方法中，微处理器周期性的接收触发器输出的频率差信号，并可根据该频率差信号最终可以实现对第二晶体振荡器频率的改变，能够使得两个晶体振荡器的频率差保持在目标特征参数，即保持某一预定的固定值，在频率差值可以保持在预定的固定值的情况下，物料高度的准确度也得到了保证。

其中，所述频率差信号的特征参数可以为频率或者周期，所述目标特征参数也可以为目标频率或周期；所述目标频率为在系统预定情况下的第一晶体振荡器和第二晶体振荡器固定频率差值；所述目标周期为系统在预定情况下的第一晶体振荡器和第二晶体振荡器固定周期差值，使得两个晶体振荡器的频率差保持在目标频率下或者两个晶体振荡器的周期差保持目标周期下，会保证测量物料高度的准确性。

其中，所述目标频率和目标周期可以根据实际系统的需求进行设定。

作为一种实现方式，当所述频率差信号的特征参数为频率，所述目标特征参数为目标频率时，上述频率差控制方法的实施例中的步骤202：获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果的过程如图3所示，具体包括：

步骤301：获取所述频率差信号的频率；

微处理器接收触发器的频率差信号，并根据该频率差信号产生对应的频率差信号的频率。

步骤302：比较所述频率差信号的频率与所述目标频率；

微处理器内设置有目标频率，将所述频率差信号的频率与目标频率做比较。

步骤303：确定所述频率差信号的频率与所述目标频率的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果。

微处理器可以将该比较结果作为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果。

当所述频率差信号的频率与所述目标频率相等时，则不需要改变第二晶体振荡器的频率，微处理器向数模转换器发送的控制信号为保持频率差不发生变化的信号，数模转换器接收到该控制信号后，不会调整其输出的目标驱动电压，因此，作用到变容二极管上的输出电压也不会发生变化，最终不会使得第二晶体振荡器频率发生变化；

当所述频率差信号的频率大于所述目标频率时，则微处理器向数模转换器发送的控制信号为使得第二晶体振荡器的频率增大的信号，数模转化器接收到该控制信号会根据基准电压调整其输出的目标驱动电压增大，因此，作用到变容二极管上的输出电压也会随之增大，最终使得第二晶体振荡器的频率增大一定的值，使得第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率差减小，从而保证两个晶体振荡器的频率差与目标频率相等；

当所述频率差信号的频率小于所述目标频率时，则微处理器向数模转换器发送的控制信号为使得第二晶体振荡器的频率减小的信号，数模转化器接收到该控制信号会根据基准电压调整其输出的目标驱动电压减小，因此，作用到变容二极管上的输出电压也会随之减小，最终使得第二晶体振荡器的频率减小一定的值，使得第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率差增大，从而保证两个晶体振荡器的频率差与目标频率相等；

作为另一种实现方式，当所述频率差信号的特征参数为周期，所述目标特征参数为目标周期时，上述频率差控制方法的实施例中的步骤202：获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果的过程如图4所示，具体可以包括：

步骤401：获取所述频率差信号的周期；

微处理器接收触发器的频率差信号，并可以直接获取该频率差信号的周期。

步骤402：比较所述频率差信号的周期与所述目标周期；

微处理器内设置有目标周期，将所述频率差信号的周期与目标周期做比较。

步骤403：确定所述频率差信号的周期与所述目标周期的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果。

当所述频率差信号的周期与所述目标周期相等时，则不需要改变第二晶体振荡器的频率，微处理器向数模转换器发送的控制信号为保持频率差不发生变化的信号，数模转换器接收到该控制信号后，不会调整其输出的目标驱动电压，因此，作用到变容二极管上的输出电压也不会发生变化，最终不会使得第二晶体振荡器频率发生变化；

当所述频率差信号的周期大于所述目标周期时，则微处理器向数模转换器发送的控制信号为使得第二晶体振荡器的频率减小的信号，数模转化器接收到该控制信号会根据基准电压调整其输出的目标驱动电压减小，因此，作用到变容二极管上的输出电压也会随之减小，最终使得第二晶体振荡器的频率减小一定的值，进而保证第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率差与目标频率相等；

当所述频率差信号的周期小于所述目标周期时，则微处理器向数模转换器发送的控制信号为使得第二晶体振荡器的频率增大的信号，数模转化器接收到该控制信号会根据基准电压调整其输出的目标驱动电压增大，因此，作用到变容二极管上的输出电压也会随之增大，最终使得第二晶体振荡器的频率增加一定的值，进而保证了第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率差与目标频率相等。

在本发明中，通过周期性的改变第二晶体振荡器的频率，保证了第一晶体振荡器的频率和第二晶体振荡器的频率差能够一直保持某一固定的值，使得在通过脉冲雷达物位计或者导波雷达物位计测量物料的高度时，保证了测量的准确性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种频率差控制系统，其特征在于，包括：

产生第一时钟源的第一晶体振荡器；

产生第二时钟源的第二晶体振荡器；

与所述第一晶体振荡器和第二晶体振荡器相连，分别根据所述第一时钟源产生第一窄脉冲，并根据所述第二时钟源产生第二窄脉冲，并输出所述第一窄脉冲与所述第二窄脉冲的频率差信号的触发器；

与所述触发器相连，获取所述频率差信号的特征参数并与目标特征参数进行比较，根据比较结果输出对应的控制信号的微处理器；

其中，所述频率差信号的特征参数可以为频率或周期；所述目标特征参数可以为目标频率或周期；

与所述微处理器相连的数模转换器，以及与所述数模转换器相连的、为所述数模转换器提供基准电压的基准电压源，所述数模转换器依据所述控制信号及所述基准电压生成目标驱动电压；

与所述数模转换器相连，接收所述目标驱动电压，并生成相应的输出电压的的驱动电路；

负极分别与所述驱动电路和所述第二晶体振荡器相连、接收所述输出电压，并根据所述驱动电路的输出电压改变电容，以改变所述第二晶体振荡器的频率的变容二极管，所述变容二极管的正极接地；

其中，当所述频率差信号的特征参数为频率，所述目标特征参数为目标频率时，微处理器根据所述触发器输出的频率差信号产生对应的频率差信号的频率，并与目标频率做比较，并确定所述频率差信号的频率与所述目标频率的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果；

当所述频率差信号的特征参数为周期，所述目标特征参数为目标周期时，微处理器根据所述触发器输出的频率差信号可以直接获取频率差信号的周期，并与目标周期做比较，并确定所述频率差信号的周期与所述目标周期的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果；

其中，所述数模转换器为16位数模转换器；

其中，所述触发器为高速D型触发器。

2.一种频率差控制方法，其特征在于，该方法应用于频率差控制系统，该方法包括：

接收由触发器生成的第一晶体振荡器的第一窄脉冲和第二晶体振荡器的第二窄脉冲的频率差信号；

获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果；其中，所述频率差信号的特征参数可以为频率或周期；所述目标特征参数可以为目标频率或周期；根据比较结果生成对应的控制信号，所述控制信号为数模转换器依据基准电压生成目标驱动电压的依据，所述目标驱动电压作用于驱动电路生成输出电压，所述输出电压用于改变变容二极管的电容，以改变所述第二晶体振荡器的频率；

其中，当所述频率差信号的特征参数为频率，所述目标特征参数为目标频率时，所述获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果过程包括：

获取所述频率差信号的频率；

比较所述频率差信号的频率与所述目标频率；

确定所述频率差信号的频率与所述目标频率的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果；

当所述频率差信号的特征参数为周期，所述目标特征参数为目标周期时，所述获取所述频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果过程包括：

获取所述频率差信号的周期；

比较所述频率差信号的周期与所述目标周期；

确定所述频率差信号的周期与所述目标周期的比较结果为频率差信号的特征参数与目标特征参数的比较结果。