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24GHz毫米波雷達(dá)傳感器物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)制造新焦點(diǎn)

2023-03-17 869

24GHz毫米波雷達(dá)傳感器物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)制造新焦點(diǎn),人工智能5G、大數(shù)據(jù)技術(shù)加速了各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。工業(yè)4.0時(shí)代即將到來(lái),工業(yè)技術(shù)也在朝著智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是我國(guó)工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)之一。24GHz毫米波雷達(dá)傳感器具有穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn),主要用于工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)。工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械臂等智能設(shè)備的合理標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行與毫米波雷達(dá)的高精度檢測(cè)能力密切相關(guān)。

24GHz毫米波雷達(dá)傳感器物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)制造新焦點(diǎn)

毫米波雷達(dá)和其他雷達(dá)在工業(yè)應(yīng)用中有什么優(yōu)勢(shì),目前,雷達(dá)傳感器主要分為激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和毫米波雷達(dá)三種類型。不同類型雷達(dá)的工作機(jī)制和探測(cè)能力不同。以下將分析毫米波雷達(dá)在工業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。


24GHz毫米波雷達(dá)傳感器穿透能力強(qiáng)?;诓煌墓ぷ鳈C(jī)制,不同雷達(dá)的穿透能力也不同。激光雷達(dá)使用激光束監(jiān)測(cè)物體,不能穿透和阻擋物體。超聲波雷達(dá)通過(guò)發(fā)射超聲波來(lái)測(cè)量物體。當(dāng)超聲波遇到一些高密度、高硬度的被測(cè)物體時(shí),它們無(wú)法穿透。毫米波通過(guò)發(fā)射電磁波來(lái)探測(cè)被測(cè)物體。電磁波可以穿透許多非金屬物體,如水、玻璃、植物等。毫米波雷達(dá)在這三種雷達(dá)中的穿透能力更強(qiáng)。


探測(cè)距離遠(yuǎn),激光雷達(dá)通過(guò)激光監(jiān)測(cè)物體,探測(cè)距離可達(dá)50米,無(wú)物體阻塞。超聲波雷達(dá)在0.1米到3米之間的精度高,一般可達(dá)8米,主要用于汽車?yán)走_(dá)。毫米波雷達(dá)的毫米波介于厘米波和微波之間,兼容光電雷達(dá)和微波雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn),24GHz毫米波雷達(dá)傳感器具有更強(qiáng)的穿透能力,一般探測(cè)距離在0~100米之間,因此毫米波的探測(cè)距離較遠(yuǎn)。


工作環(huán)境具有很強(qiáng)的抗干擾能力。激光雷達(dá)在強(qiáng)光環(huán)境下工作時(shí),會(huì)因強(qiáng)光干擾而降低性能,影響檢測(cè)結(jié)果。在溫度過(guò)高或有煙霧的情況下工作也會(huì)影響測(cè)量精度。超聲波雷達(dá)通過(guò)超聲波在介質(zhì)中傳播。由于介質(zhì)的不同,超聲波傳輸速度也會(huì)發(fā)生變化,在雨雪、風(fēng)沙等惡劣天氣環(huán)境下工作會(huì)影響測(cè)量精度。24GHz毫米波雷達(dá)傳感器不受介質(zhì)、光照強(qiáng)度和溫度的影響,對(duì)外界環(huán)境具有很強(qiáng)的抗干擾能力。


毫米波雷達(dá)以其探測(cè)距離長(zhǎng)、穿透能力強(qiáng)、不受工作環(huán)境約束等性能優(yōu)勢(shì)先進(jìn)于激光雷達(dá)和超聲波雷達(dá),主要用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。24GHz毫米波雷達(dá)傳感器工業(yè)隨著科技水平的提高,傳統(tǒng)工廠也向智能工廠轉(zhuǎn)變,引進(jìn)了機(jī)械臂、智能機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備。在完全自動(dòng)化的工廠中,安全問(wèn)題是重要的。推出了工業(yè)毫米波傳感器,可用于人員或物體檢測(cè)。當(dāng)傳感器檢測(cè)到人或物體接近時(shí),會(huì)觸發(fā)安全防護(hù)系統(tǒng),減少碰撞事故的發(fā)生。毫米波傳感器不會(huì)因工廠內(nèi)粉塵較多和光強(qiáng)問(wèn)題而影響檢測(cè)精度。


24GHz毫米波雷達(dá)傳感器是基于FMCW技術(shù)高度集成的毫米波傳感器。與傳統(tǒng)的頻段相比,它覆蓋了毫米的波長(zhǎng)更短。并且具有4GHz的連續(xù)帶寬,提高了距離分辨率,有助于探測(cè)近距離物體。集成了閉環(huán)PLL超準(zhǔn)確線性調(diào)頻脈沖發(fā)動(dòng)機(jī),支持三個(gè)信號(hào)發(fā)射通道和兩個(gè)信號(hào)接收通道,兩個(gè)通道可以同時(shí)工作。在接口方面,兩個(gè)SPI接口可以通過(guò)SPI接口與外設(shè)處理器的互聯(lián)來(lái)控制。低壓降電源網(wǎng)絡(luò)用于電源管理,提高了電源抑制比。IWR1443可在-寬溫環(huán)境下40℃~105℃正常運(yùn)行,也采用10.4攝氏度mm*BGA封裝10.4mm161Pin,方便工程師設(shè)計(jì)布局,降低空間比例。芯片具有體積小、功耗低、精度高、耐溫寬等特點(diǎn)。適用于工業(yè)應(yīng)用的工廠自動(dòng)化、工業(yè)測(cè)距傳感器、工業(yè)測(cè)速傳感器和安全防護(hù)裝置。


工業(yè)機(jī)器人與人類一起工作時(shí)移動(dòng)緩慢。機(jī)械臂和自動(dòng)化工業(yè)機(jī)器人制造商必須在機(jī)器人設(shè)計(jì)中提高環(huán)境傳感性能,以快速檢測(cè)和防止可能的碰撞。為此,設(shè)計(jì)了一款適合機(jī)器人的24GHz毫米波雷達(dá)傳感器。這是一種基于FMCW技術(shù)設(shè)計(jì)毫米波雷達(dá)傳感器的智能傳感器,可以進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和決策,可以在頻段中運(yùn)行。同樣支持4通道接收、3通道發(fā)射毫米波信號(hào)、PLL控制、硬件加速等,在檢測(cè)距離方面,24GHz毫米波雷達(dá)傳感器可以檢測(cè)到10米以內(nèi)的物體,被檢測(cè)對(duì)象不受限制。在檢測(cè)角度上,支持120°大視角檢測(cè)以準(zhǔn)確感知周圍環(huán)境,避免工業(yè)機(jī)器人與其他物體或人碰撞造成危險(xiǎn)可在煙霧、粉塵、照明條件差的環(huán)境中工作,還可檢測(cè)透明物體,滿足工業(yè)生產(chǎn)需要,解決人機(jī)交互問(wèn)題。


工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展與傳感器密切相關(guān)。24GHz毫米波雷達(dá)傳感器具有穿透能力、探測(cè)能力和對(duì)環(huán)境工作環(huán)境的抗干擾能力。與激光雷達(dá)相比,它具有成本相對(duì)較低的優(yōu)點(diǎn)。它主要用于工業(yè)生產(chǎn),幫助工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,以更好的態(tài)度迎接工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)。