惡劣環(huán)境下雷達(dá)傳感器的選擇與應(yīng)用策略

圖 1：說(shuō)明雷達(dá)傳感器選型過(guò)程的流程圖。(圖片來(lái)源：Banner Engineering)

Banner Engineering 的 Q90R 系列是一個(gè)很好的入門選擇。這些 FMCW 傳感器的工作頻率為 60 GHz，兼顧了探測(cè)距離、精度和材料探測(cè)能力。其感應(yīng)范圍為 0.15 m 至 20 m，盲區(qū)為 150 mm，并可配置兩個(gè)感應(yīng)區(qū)。

這些傳感器的一個(gè)用例是探測(cè)卡車何時(shí)到達(dá)裝卸區(qū)。在本例中，相對(duì)較寬的 40° x 40° 波束圖讓用戶可以更容易找到安裝位置，確保裝卸區(qū)始終在視線范圍內(nèi)。

Q90R2-12040-6KDQ(圖 2)在這些功能的基礎(chǔ)上增加了可配置的寬視場(chǎng)(120°x 40°)和跟蹤兩個(gè)目標(biāo)的能力，因而能夠應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的探測(cè)場(chǎng)景。

圖 2：Q90R2-12040-6KDQ FMCW 雷達(dá)傳感器的工作頻率為 60 GHz，可跟蹤兩個(gè)目標(biāo)，并具有可配置的寬視場(chǎng)。(圖片來(lái)源：Banner Engineering)

窄波束應(yīng)用的雷達(dá)選擇

在某些應(yīng)用中，雷達(dá)需要識(shí)別較小目標(biāo)。對(duì)此，T30R 系列傳感器(圖 3)是很好的選擇。這些傳感器的波束圖為 15° x 15° 或 45° x 45°，工作頻率為 122 GHz，感應(yīng)范圍為 25 m，盲區(qū)為 100 mm，并可配置兩個(gè)感應(yīng)區(qū)。

憑借窄波束圖和高工作頻率，該傳感器系列能夠?qū)μ囟▍^(qū)域進(jìn)行精確探測(cè)。例如，這些傳感器可用于監(jiān)測(cè)狹窄容器內(nèi)的液位。

圖 3：T30R 系列的工作頻率為 122 GHz，波束寬度為 15° x 15°，可進(jìn)行精確探測(cè)。(圖片來(lái)源：Banner Engineering)

T30RW 型號(hào)采用 IP69K 外殼，適用于高壓、高溫沖洗環(huán)境，如洗車場(chǎng)。其感應(yīng)范圍為 15 m，波束圖為 15° x 15°。

視覺反饋雷達(dá)傳感器的選擇

雖然雷達(dá)傳感器通常會(huì)集成到更大的自動(dòng)化系統(tǒng)中，但擁有一個(gè)一目了然的狀態(tài)指示燈還是很有幫助的。例如，在電動(dòng)汽車 (EV) 充電站，可視化顯示屏可以幫助駕駛員正確定位車輛。

在此類應(yīng)用中，K50R 系列的內(nèi)置 LED 可發(fā)揮重要作用。

尤其值得一提的是 Pro 型號(hào)，如 K50RPF-8060-LDQ(圖 4)，其顯示屏色彩豐富、易于解讀。

圖 4：K50RPF-8060-LDQ 采用 LED 提供視覺反饋。(圖片來(lái)源：Banner Engineering)

K50R 系列的主要規(guī)格包括：工作頻率為 60 GHz，感應(yīng)范圍為 5 m，盲區(qū)為 50 mm，有兩個(gè)可配置的感應(yīng)區(qū)，波束圖為 80° x 60° 或 40° x 30°。

遠(yuǎn)程雷達(dá)傳感器的選擇

對(duì)于需要探測(cè)更遠(yuǎn)距離的應(yīng)用，工作頻率為 24 GHz 的雷達(dá)通常是理想選擇。這些較低頻率器件(如 QT50R 系列)的感應(yīng)范圍為 25 m，對(duì)于移動(dòng)設(shè)備防碰撞等應(yīng)用非常有價(jià)值。該系列還有一個(gè)或兩個(gè)可配置感應(yīng)區(qū)，波束圖為 90° x 76°。對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)，其盲區(qū)為 400 mm;對(duì)于靜止目標(biāo)，其盲區(qū)為 1000 mm。

QT50R 的一個(gè)顯著特點(diǎn)是支持通過(guò) DIP 開關(guān)進(jìn)行配置。這樣就可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置。不過(guò)，有些應(yīng)用需要更復(fù)雜的配置。

例如，Q130R 傳感器(圖 5)專為需要復(fù)雜探測(cè)功能和高級(jí)配置選項(xiàng)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。其工作頻率為 24 GHz，探測(cè)距離為 40 m，波束圖為 90° x 76° 或 24° x 50°，盲區(qū)為 1000 mm，可準(zhǔn)確探測(cè)移動(dòng)和靜止目標(biāo)。

圖 5：Q130R 雷達(dá)傳感器專為需要復(fù)雜探測(cè)功能的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，可準(zhǔn)確探測(cè)移動(dòng)和靜止目標(biāo)。(圖片來(lái)源：Banner Engineering)

值得一提的是，Q130R 采用了基于 PC 的圖形用戶界面 (GUI) 來(lái)支持復(fù)雜的設(shè)置和微調(diào)。例如，其可用于繁忙鐵路貨場(chǎng)中的位置反饋。在此應(yīng)用中，傳感器可配置為忽略停在一條軌道上的背景列車，而識(shí)別前方經(jīng)過(guò)的其他列車。

結(jié)語(yǔ)

雷達(dá)傳感器能夠在各種戶外和惡劣環(huán)境中工作，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。為了更大限度地發(fā)揮雷達(dá)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，必須分析應(yīng)用要求，選擇具有正確工作頻率、波束圖及其他規(guī)格的傳感器。有了精心選擇的雷達(dá)，許多遙感應(yīng)用難題就能迎刃而解。