เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ใช้หลักการของการแพร่กระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการวัดระดับของสาร เครื่องส่งสัญญาณเหล่านี้สร้างสัญญาณไมโครเวฟหรือคลื่นความถี่วิทยุความถี่สูงที่ปล่อยออกมาจากเสาอากาศ สัญญาณเรดาร์เดินทางผ่านอากาศ (หรือตัวกลางอื่น) จนกระทั่งพบกับพื้นผิวของสารที่กำลังวัด เมื่อกระทบกับพื้นผิวของสาร สัญญาณจะสะท้อนกลับไปยังตัวส่งสัญญาณ ระบบจะวัดเวลาที่ผ่านไประหว่างการปล่อยสัญญาณและการรับสัญญาณที่สะท้อน ด้วยการคำนวณการหน่วงเวลานี้และทราบความเร็วของคลื่นเรดาร์ในตัวกลาง เครื่องส่งสัญญาณจะกำหนดระยะห่างจากพื้นผิวของสาร จึงเป็นการวัดระดับของสารภายในภาชนะ
ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกหรือการอนุญาตสัมพัทธ์ของสารส่งผลต่อการสะท้อนคลื่นเรดาร์ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกวัดความสามารถของวัสดุในการเก็บและส่งพลังงานไฟฟ้าในสนามไฟฟ้า ในบริบทของการวัดระดับเรดาร์ ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงความสามารถของสารในการสะท้อนคลื่นเรดาร์มากขึ้น ตัวอย่างเช่น น้ำที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูง จะสะท้อนคลื่นเรดาร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก ทำให้เครื่องส่งสัญญาณตรวจจับได้ง่ายขึ้น ในทางกลับกัน วัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ เช่น น้ำมัน ก๊าซ หรือผง จะสะท้อนพลังงานเรดาร์น้อยกว่า ซึ่งทำให้การวัดที่แม่นยำมีความท้าทายมากขึ้น เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับความแปรผันเหล่านี้โดยใช้อัลกอริธึมที่ซับซ้อนและเทคนิคการประมวลผลสัญญาณที่สามารถตีความสัญญาณที่สะท้อนได้แม้จะมาจากสารที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ
เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์มีความสามารถในการประมวลผลสัญญาณขั้นสูงซึ่งช่วยให้สามารถจัดการความแปรผันของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกได้อย่างมีประสิทธิภาพ สัญญาณที่ส่งผ่านการมอดูเลตและการวิเคราะห์เพื่อเพิ่มความไวต่อคลื่นสะท้อน เครื่องรับจะวิเคราะห์สัญญาณย้อนกลับเพื่อกำหนดระยะห่างที่แน่นอนไปยังพื้นผิวของสาร กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการชดเชยความแปรผันที่เกิดจากค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่แตกต่างกัน ขั้นตอนการสอบเทียบมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับรองการวัดที่แม่นยำ ผู้ใช้สามารถปรับเทียบเครื่องส่งสัญญาณเพื่อพิจารณาคุณสมบัติไดอิเล็กตริกเฉพาะของสารที่กำลังวัดได้ การสอบเทียบนี้อาจเกี่ยวข้องกับการป้อนค่าไดอิเล็กทริกที่ทราบหรือการปรับการตั้งค่าเพื่อปรับการตีความสัญญาณให้เหมาะสม เครื่องส่งสัญญาณสมัยใหม่มักมีกระบวนการสอบเทียบอัตโนมัติ ซึ่งปรับปรุงการปรับและปรับปรุงความน่าเชื่อถือในการวัด
แม้ว่าเครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดระดับตามค่าคงที่ไดอิเล็กตริกเป็นหลัก แต่ความหนาแน่นของวัสดุก็ส่งผลต่อความแม่นยำในการวัดเช่นกัน สารที่มีความหนาแน่นสูงอาจทำให้สัญญาณลดทอนหรือการกระเจิงของสัญญาณเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจส่งผลต่อการกลับมาของสัญญาณเรดาร์ เพื่อบรรเทาผลกระทบเหล่านี้ เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์จึงใช้เทคนิคต่างๆ รวมถึงการขยายและการกรองสัญญาณ คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพของสัญญาณที่สะท้อนและรับประกันการวัดระดับที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่น เครื่องส่งอาจมีการตั้งค่าการขยายเสียงแบบไดนามิกที่ปรับตามความแรงของสัญญาณที่ตรวจพบ หรืออาจใช้อัลกอริธึมการกรองขั้นสูงเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างการสะท้อนและสัญญาณรบกวนที่มีความหมาย
