Radarsensor

Ein Radarsensor ist ein elektronisches Messgerät, das durch Senden von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen und Analyse der reflektierten Signale das Vorhandensein, die Entfernung, die Geschwindigkeit und den Winkel von Objekten in seinem Erfassungsbereich bestimmt. Er funktioniert unabhängig von Lichtverhältnissen und kann verschiedene nichtmetallische Materialien wie Nebel, Staub und Kunststoff durchdringen, was ihn für Anwendungen geeignet macht, die eine zuverlässige Objekterkennung in anspruchsvollen Umgebungen erfordern. Der Sensor ist für die Integration in industrielle Systeme konzipiert, mit kompakter Bauform und mehreren Ausgangsschnittstellen für die Datenkommunikation. Er arbeitet im Frequenzband von 24–24,25 GHz, konform zu FCC Part 15.245, und bietet eine maximale Reichweite von 100–250 Metern mit einer Entfernungsauflösung von 0,1–0,5 Metern. Die Aktualisierungsrate liegt zwischen 10 und 50 Hz, und das Azimut-Sichtfeld beträgt ±60 bis ±90 Grad. Der Sensor unterstützt CAN-, RS-485- und Ethernet-Schnittstellen, wobei CAN der Norm ISO 11898 entspricht. Er benötigt eine Gleichspannungsversorgung von 9–36 V, arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 bis 85 °C und hat eine Schutzart von IP67 bis IP69K, geeignet für raue Umgebungen einschließlich Hochdruckreinigung. Die Leistungsaufnahme beträgt 5–15 W, das Gewicht liegt zwischen 200 und 500 Gramm, und die Abmessungen reichen von 80×60×30 mm bis 120×80×40 mm. Typische Materialien umfassen eine Leiterplatte, Halbleiter-MMIC, Antennenelemente, Kunststoff-/Polymergehäuse und Metallabschirmung. Der Sensor ist für industrielle Anwendungen wie Füllstandsmessung, Verkehrsüberwachung und Sicherheitssysteme vorgesehen. Für jedes spezifische Modell sind alle Parameter und Normen mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten zu verifizieren.

Der Sensor arbeitet nach dem Prinzip des Radars (Radio Detection and Ranging). Er erzeugt und sendet über einen Sender ein moduliertes Hochfrequenzsignal. Wenn dieses Signal auf ein Objekt trifft, wird ein Teil davon zum Sensor zurückreflektiert. Der Empfänger erfasst dieses Echo. Durch Analyse der Zeitverzögerung zwischen Senden und Empfangen (Time of Flight) wird die Entfernung zum Objekt berechnet. Die Doppler-Verschiebung in der Frequenz des zurückgekehrten Signals wird verwendet, um die Radialgeschwindigkeit des Objekts zu bestimmen. Fortschrittliche Signalverarbeitungstechniken interpretieren Amplitude, Phase und Frequenz des Echos, um detaillierte Informationen über das Ziel zu liefern.