主要特點(diǎn)
非接觸式測(cè)量:24GHz 調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)制式，非接觸式連續(xù)探測(cè)水位。
高測(cè)量精度:分辨率0.1mm，測(cè)量精度+/-3mm。
低功耗:測(cè)量電流≤80mA@12V。
多物理接口:標(biāo)準(zhǔn)物理電路接口: RS232/RS485/4~20mASD-12 (預(yù)留)。
超寬工作溫度:-40°-80°超寬工作溫度范圍，適用于各種野外嚴(yán)酷環(huán)境。
IP68 全防水設(shè)計(jì):2 米水深48 小時(shí)浸泡不影響使用。
安裝便捷:可根據(jù)需求配置不同類型支架，適用于井壁，橫桿，橋梁及其他場(chǎng)景下的快
速安裝。
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1.5 裝箱清單
包裝盒中包含以下器件
器件名稱數(shù)量
HRDK-400 雷達(dá)水位計(jì)1 臺(tái)
安裝支架1 套
抱箍2 根
通訊線1 根（標(biāo)配5M）
產(chǎn)品手冊(cè)1 份
2 使用說(shuō)明
2.1 產(chǎn)品安裝
2.1.1.測(cè)量原理
本雷達(dá)水位計(jì)采用FMCW 調(diào)制方式，以三角波為調(diào)制信號(hào)，天線波束11°× 11°，
工作在24GHz（ISM 標(biāo)準(zhǔn)波段），全天候?qū)崟r(shí)探測(cè)內(nèi)部雷達(dá)天線平面與水平面之間的
距離。具體工作時(shí)，水位計(jì)探測(cè)平面與水平面呈平行狀態(tài)，通過(guò)發(fā)射雷達(dá)波至水平面，
并對(duì)水平面反射回波進(jìn)行分析，計(jì)算，輸出產(chǎn)品探測(cè)平面與水平面之間的精確距離值。
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2.1.2.天線波束范圍
本產(chǎn)品采用24G 雷達(dá)天線。產(chǎn)品波束角為全角
11°，產(chǎn)品照射水面時(shí)，照射區(qū)域類似一個(gè)圓，
如圖2.1 所示。應(yīng)選擇合適的安裝角度使得照射
范圍應(yīng)當(dāng)全部位于水面上。準(zhǔn)確理解雷達(dá)波的照
射范圍有助于選擇合適的地方安裝，避免一些容
易被干擾的場(chǎng)景，如波束角照射到其他非水面區(qū)
域。
圖2.1
2.1.3.安裝點(diǎn)選擇
1）選擇水面開闊無(wú)遮擋物位置，減少環(huán)境干擾。
2）當(dāng)需要測(cè)試近距離水面（小于2m），雷達(dá)附近建議少或者無(wú)大面積金屬物體存在，
減少多次反射干擾。
2.1.4.安裝高度選取
要根據(jù)場(chǎng)景選取合適的安裝高度。安裝高度選擇需滿足以下條件。
1) 安裝高度不可小于雷達(dá)測(cè)量盲區(qū)，不可大于最大測(cè)量量程，一般以最大量程二分之
一處為最佳。
11°
D=0.2H
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2) 水位計(jì)波束范圍必須全部照射于水面，嚴(yán)禁水位計(jì)波束范圍部分或者全部照射到非
水面區(qū)域。
3) 水面波浪大且雜的地方安裝高度建議高于2 米，低于最大量程三分之二。
雷達(dá)照射水面區(qū)域邊界與安裝高度成正比，表2.1 給出安裝高度對(duì)應(yīng)的波束寬度，雷達(dá)
照射水面波束寬度“D”與安裝高度“H”之間的關(guān)系參照公式2.1。
水位計(jì)波束寬度（24G 天線）D = 2*H*tan（5.5°）= 0.2H 公式2.1
表2.1
安裝高度（單位m） 波束寬度D（單位m）
1 0.2
2 0.4
3 0.6
4 0.8
5 1.0
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2.1.5.安裝注意事項(xiàng)
此款產(chǎn)品用于橫臂安裝，安裝效果圖如下如圖2.2，安裝示意圖如圖2.3，安裝錯(cuò)誤示
例如圖2.4，圖2.5:
圖2.2
波束直徑D
最
大
高
度
H
空 圖 2.3
高
H1
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空高H1:產(chǎn)品雷達(dá)面到水面的距離.
最大高度H:產(chǎn)品雷達(dá)面到渠底的距離.
波束直徑D:雷達(dá)波束照射到水面區(qū)域的直徑.
以下是常見的錯(cuò)誤安裝方式
1) 產(chǎn)品安裝后必須穩(wěn)固，不會(huì)因外界因素導(dǎo)致晃動(dòng)。
2) 雷達(dá)平面與被測(cè)量水面必須保持平行。
3) 嚴(yán)格按照使用說(shuō)明選擇安裝點(diǎn)和安裝高度。
產(chǎn)品安裝歪斜，不水平。產(chǎn)品過(guò)于靠近岸邊，波束部分照射到岸邊。
圖2.5
圖2.4
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2.2:產(chǎn)品連接
產(chǎn)品連接請(qǐng)遵循線面線序:
注意:請(qǐng)嚴(yán)格按照下表線纜顏色說(shuō)明連接，錯(cuò)誤的連接可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。
2.3 常用參數(shù)設(shè)置
產(chǎn)品常用參數(shù)，如需設(shè)置請(qǐng)參照協(xié)議說(shuō)明。
2.3.1:工作方式設(shè)置
雷達(dá)水位計(jì)有三種工作方式:不休眠，定時(shí)休眠，深度休眠，模式切換指令參考時(shí)間間
隔設(shè)置。
引腳說(shuō)明
棕電源正極（9V~24VDC）
藍(lán)GND(電源地和IOUT 負(fù)極)
橙RS485B D-
黃RS485A D+
綠RS232TX
紅RS232RX
黑IOUT(4~20mA 正極/SDI-12)
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2.3.1.1 不休眠
雷達(dá)水位計(jì)處于連續(xù)工作狀態(tài)（可以主動(dòng)輸出也可查詢輸出），一直采樣測(cè)量，功耗高，
即查即有，返回最近一次的測(cè)量結(jié)果，響應(yīng)快，實(shí)時(shí)性好。
2.3.1.2 定時(shí)休眠
雷達(dá)水位計(jì)處于休眠和工作之間定時(shí)切換狀態(tài)，定時(shí)時(shí)間采樣測(cè)量，采樣完成后進(jìn)入休
眠，（可以主動(dòng)輸出也可查詢輸出），當(dāng)用戶查詢水位計(jì)立即返回為最近一次的測(cè)量值，
功耗相對(duì)低，可以監(jiān)測(cè)一段時(shí)間的水位。
2.3.1.3 深度休眠
雷達(dá)水位計(jì)處于一直休眠狀態(tài)，（只可查詢輸出），喚醒條件是收到有效指令，雷達(dá)水
位計(jì)從休眠狀態(tài)到工作狀態(tài)進(jìn)入一次測(cè)量，測(cè)量完成后返回測(cè)量結(jié)果，響應(yīng)時(shí)間相對(duì)第
一和第二種方式較慢，功耗低。
2.3.2 測(cè)量間隔時(shí)間
如果產(chǎn)品是定時(shí)休眠模式，產(chǎn)品將按照測(cè)量間隔時(shí)間測(cè)量數(shù)據(jù)，例如:間隔時(shí)間設(shè)置為
10 秒鐘，產(chǎn)品將每10 鐘測(cè)量一次數(shù)據(jù)。間隔時(shí)間單位為秒，允許設(shè)定范圍為
10S-65535S。
2.3.3 最大測(cè)量距離
最大測(cè)量距離是指雷達(dá)面到水底的距離，這個(gè)參數(shù)必須根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)置，并且數(shù)
值必須準(zhǔn)確，否則影響水位輸出的準(zhǔn)確性。
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2.3.4 數(shù)據(jù)輸出模式
數(shù)據(jù)輸出模式有兩種，輸出空高和輸出水位。
輸出空高模式:此模式下，產(chǎn)品輸出雷達(dá)到水面距離數(shù)據(jù)。
輸出水位模式:此模式下，產(chǎn)品輸出水位數(shù)據(jù)，即最大測(cè)量距離減掉雷達(dá)到水面距離后
的數(shù)值。
2.4 復(fù)雜環(huán)境參數(shù)設(shè)置
當(dāng)設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境存在漂浮物、泡沫、垃圾、波浪較大等復(fù)雜水環(huán)境；為提高數(shù)據(jù)穩(wěn)
定性和可靠性，建議打開跟隨模式和滑動(dòng)平均開關(guān)，另外測(cè)量時(shí)間盡量延長(zhǎng)。
參數(shù)說(shuō)明
跟隨模式相鄰兩次的增量超過(guò)限定值，必須滿足累積保持次數(shù)后才更新到新的
水位，否則將保持最近一次有效測(cè)量值
滑動(dòng)平均模式相鄰6 次有效數(shù)據(jù)滑動(dòng)平均處理
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3 規(guī)格參數(shù)
雷達(dá)傳感器
量程0.4-40m
盲區(qū)≤40cm
精度≤+/-3mm
分辨率0.1mm
工作頻率24G
波束角全角11°
發(fā)射功率20dBm
天線類型平面微帶陣列天線
天線放大平面/透鏡
調(diào)頻方式FMCW
測(cè)量時(shí)間1S-20S
測(cè)量間隔10S-65535S
外殼特性
外殼材料鋁合金殼體，Pom 下蓋
尺寸100mm×100mm×40mm
重量約0.5Kg(不含安裝架)
顏色主體銀色
防護(hù)等級(jí)IP68
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水平儀無(wú)
指示燈無(wú)
電源&功耗
數(shù)據(jù)傳輸RS485 Modbus
工作電壓9-24V，推薦12V
待機(jī)功耗＜0.1mA@12V
工作電流≤80mA@12V
電源外接電源
其他參數(shù)
工作溫度-40℃- +80℃
儲(chǔ)存溫度-40℃- +80℃
相對(duì)濕度40℃，95%RH
防雷1KV
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4 故障信息
Q:上位機(jī)沒(méi)有接受到任何數(shù)值？
A:1）請(qǐng)檢查電源是否輸入正確，電壓是否過(guò)低，接入電源是否為直流，確認(rèn)后請(qǐng)重
新上電。
2）串口號(hào)和串口波特率是否設(shè)置正確。
3）雷達(dá)水位計(jì)電氣接口是否為RS485，連接計(jì)算機(jī)是否有RS485 轉(zhuǎn)RS232 轉(zhuǎn)換器；
并且檢查RS485 AB 兩線是否接反；并確認(rèn)通信轉(zhuǎn)換線纜沒(méi)有故障。
4）通訊協(xié)議是否按說(shuō)明操作，檢查通信地址是否正確，檢查確認(rèn)指令沒(méi)有出錯(cuò)，重新
上電，如果仍然不能正常通信，可能線路或儀器出現(xiàn)故障。
5）低功耗模式下，雷達(dá)水位計(jì)處于低功耗狀態(tài)，需傳感器喚醒后才能進(jìn)行測(cè)量運(yùn)算。
Q:4~20mA 沒(méi)有電流？
A: 1）請(qǐng)檢查負(fù)載是否過(guò)大；
2）請(qǐng)檢查連接方法是否正確；
3）請(qǐng)檢查測(cè)量?jī)x表是否正常。
Q:測(cè)量值跳變較大且頻繁發(fā)生跳變？
A: 1）請(qǐng)檢查電源電壓是否過(guò)低；
2）測(cè)量范圍是否存在障礙物；
3）安裝位置是否固定，安裝雷達(dá)水位計(jì)平面是否平行于測(cè)量水面；
4）可適當(dāng)設(shè)置設(shè)置跳變抑制，參考參數(shù)設(shè)置。
Q:為何測(cè)量值一直為零？
A: 1）請(qǐng)檢查雷達(dá)傳感器是否對(duì)準(zhǔn)測(cè)量目標(biāo)；
2）請(qǐng)確認(rèn)測(cè)量距離是否小于設(shè)置最小量程；
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