Wsparcie Czujników Przemysłowych
Wsparcie Ochrony przed wybuchem
Słownik czujników radarowych
Skorzystaj z naszego słownika, aby zapoznać się z niektórymi kluczowymi pojęciami z dziedziny technologii radarowej i technologii czujników radarowych oraz ich definicjami.
| Termin | Opis |
|---|---|
| Absorpcja | Częściowe lub nawet całkowite pochłanianie energii elektromagnetycznej sygnału radarowego przez medium. Efekty absorpcji w postaci tłumienia spowodowanego na przykład deszczem lub mgłą są istotne przede wszystkim dla systemów radarowych dalekiego zasięgu, które działają w zakresie bardzo wysokich częstotliwości. Jeśli czujnik radarowy firmy Pepperl+Fuchs ma być używany w zastosowaniach przemysłowych do wykrywania rzeczywistego celu pomiarowego poprzez określone medium, należy wziąć pod uwagę wszelkie efekty absorpcji spowodowane przez medium pośredniczące. Nie prowadzą one jednak zwykle do istotnego pogorszenia działania czujnika. |
| Wzór promieniowania anteny | Graficzne przedstawienie charakterystyki kierunkowej anteny (radarowej), zwykle wizualizowanej jako poziomy, pionowy lub wspomagany komputerowo wzór anteny 3-D. Poziomy wzór anteny jest zalecany do łatwego rejestrowania kierunkowości anteny radarowej, ponieważ szybko pokazuje związek między wiązką główną, tylną i bocznymi. |
| Odbłyśnik narożny | Odbłyśniki narożne lub odbłyśniki radarowe są skutecznym środkiem umożliwiającym znaczne zwiększenie skutecznej powierzchni odbijającej obiektu o słabym lub niestabilnym odbiciu. Odbłyśniki narożne zaprojektowane w postaci potrójnego lustra składają się z trzech powierzchni przewodzących prąd elektryczny umieszczonych pod kątem 90° względem siebie. Fale elektromagnetyczne docierające do odbłyśnika narożnego są odbijane w pierwotnym kierunku dzięki wielokrotnym odbiciom powstającym w tym miejscu. |
| Radar CW | Skrót od „radaru fal ciągłych” lub niemodulowanego radaru fal ciągłych. W przeciwieństwie do radaru impulsowego, emiter działa w sposób ciągły podczas procesu pomiaru i emituje fale elektromagnetyczne o stałej częstotliwości i amplitudzie. Pomiar odległości nie jest jednak możliwy ze względu na brak odniesienia czasowego dla emitowanego sygnału. |
| Efekt Dopplera | Zjawisko nazwane od nazwiska austriackiego fizyka Christiana Dopplera. Opisuje ono przejściowe ściskanie lub rozciąganie sygnału, które występuje, gdy odległość między emiterem a odbiornikiem zmienia się w czasie trwania sygnału. W oparciu o tę zmianę czasu propagacji czujniki radarowe mogą mierzyć prędkości promieniowe i wykrywać, czy obiekt przybliża się do czujnika, czy oddala się od czujnika. |
| Fala elektromagnetyczna | Termin fala elektromagnetyczna lub fala radiowa obejmuje różne rodzaje zakresów długości fali w zakresie widma elektromagnetycznego. Obejmuje to fale radiowe i mikrofalowe, promieniowanie podczerwone, światło widzialne, promieniowanie UV, promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie gamma. Czujniki radarowe firmy Pepperl+Fuchs działają w zakresie częstotliwości od 122,25 do 123 GHz, a tym samym używają tzw. mikrofal radarowych. Ponieważ fale elektromagnetyczne nie wymagają do propagacji nośnika, czujniki radarowe są szczególnie niezawodne i w związku z tym są niezależne od czynników (takich jak wiatr, ciśnienie, temperatura), które mogą mieć wpływ na taki nośnik. |
Radar FMCW | Skrót do „radaru fal ciągłych o modulowanej częstotliwości”. W przeciwieństwie do radaru impulsowego i radaru CW, element emitujący działa w sposób ciągły podczas procesu pomiarowego oraz wykorzystuje pewną charakterystykę częstotliwości, zwykle w postaci modulacji piłokształtnej lub trójkątnej sygnału. Wynikające z tego przesunięcie częstotliwości w połączeniu z innymi zmiennymi umożliwia obliczenie odległości od wykrytego obiektu. |
| Metoda I&Q | Tak zwana metoda I&Q lub „wykorzystanie składowych synfazowej i kwadraturowej” umożliwia czujnikowi radarowemu wykrywanie, czy obiekt przybliża się do czujnika, czy oddala się od czujnika. W tym celu oprócz sygnału rzeczywistego (w fazie) emitowany jest drugi sygnał przesunięty o 90° (synfazowo). Kierunek ruchu wykrytego obiektu można określić, oceniając, który z dwóch sygnałów jest wiodący, a który jest opóźniony w odbiorniku. |
| Pasmo ISM | Pasma ISM (przemysłowe, naukowe i medyczne) to zakresy częstotliwości, które mogą być używane przez urządzenia o częstotliwości radiowej w przemyśle, nauce, medycynie oraz w gospodarstwach domowych i podobnych dziedzinach bez licencji i zwykle bez zezwolenia. Przemysłowe czujniki radarowe zwykle działają również w paśmie ISM, dlatego są łatwe do użycia w wielu zastosowaniach. |
| Antena mikropaskowa | Typ anteny często używany w czujnikach radarowych. Anteny mikropaskowe charakteryzują się kompaktową konstrukcją i możliwością bezpośredniego montażu na płytce drukowanej. Doskonale nadają się do stosowania w kuchenkach mikrofalowych, gdzie długości fal są tak krótkie, że paski mogą być odpowiednio małe. Aby zwiększyć wzmocnienie i kierunkowość anteny, kilka pasków łączy się ze sobą jako matrycę. |
| Przepuszczalność | Przepuszczalność magnetyczna lub przewodność magnetyczna oznacza przepuszczalność materiału dla pól magnetycznych. Wynika to ze stosunku gęstości strumienia magnetycznego do siły pola magnetycznego. W porównaniu z przenikalnością względna przepuszczalność obiektu zwykle nie ma dużego wpływu na odbity sygnał radarowy. |
| Przenikalność | Przenikalność opisuje przepuszczalność materiału dla pól elektrycznych. Jest ona określana jako iloczyn przenikalności próżni i wartości określającej przenikalność zależną od substancji danego materiału. Jeśli czujnik radarowy ma „widzieć przez” niektóre materiały w celu wykrycia rzeczywistego celu, korzystna jest na przykład najniższa możliwa względna przenikalność lub niska utrata transmisji. |
| Radar impulsowy | W przeciwieństwie do radarów fali ciągłej, które stale emitują fale elektromagnetyczne, radary impulsowe emitują pojedyncze, krótkie, ale silne impulsy. Radary impulsowe nadają się do wykrywania na duże odległości i charakteryzują się odpowiednio wysokim zużyciem energii. Ten typ radaru jest używany głównie w wojsku, w kontroli ruchu lotniczego lub jako radar opadów. Ta zasada wykrywania jest mniej odpowiednia do zastosowań w automatyce przemysłowej, takich jak systemy transportu z automatycznym kierowaniem lub maszyny mobilne, ponieważ podzespoły elektroniczne wymagane do generowania silnych impulsów zajmowałyby zbyt dużo miejsca, a rozdzielczość jest stosunkowo niska. |
| Radar | Radar to skrót od angielskiej nazwy „radio detection and ranging” (wykrywanie fal radiowych i określanie odległości) i odnosi się do szeregu metod i urządzeń do wykrywania i lokalizacji w oparciu o fale elektromagnetyczne w zakresie częstotliwości radiowych. Zasadniczo urządzenie radarowe emituje wiązkę fal elektromagnetycznych jako sygnał podstawowy. Echa odbite od obiektów znajdujących się w zakresie wykrywania radaru są odbierane i oceniane jako sygnał wtórny. |
| Przekrój radarowy (RCS) | Przekrój radarowy lub RCS to wartość specyficzna dla danego obiektu, która opisuje zakres, w jakim fala radiowa jest odbijana z powrotem przez obiekt w kierunku nadajnika. Zależy on od kształtu obiektu, charakteru materiału, długość fali oraz kąta padania i odbicia promieniowania. Przekrój radarowy obiektu jest podawany w metrach kwadratowych. |
| Równanie radaru | Równanie radaru lub podstawowe równanie radaru jest fizyczną metodą obliczeniową, która porównuje energię emitowaną przez urządzenie radarowe lub czujnik radarowy do energii odbitej z powrotem. Równanie radaru może być użyte do przewidywania maksymalnego zakresu, w którym dany obiekt docelowy może zostać wykryty przez określony radar, pod warunkiem, że znane są pewne istotne zmienne. Dlatego równanie radarowe stanowi skuteczną metodę oceny działania urządzeń radarowych lub czujników radarowych. |
| Odbicie radaru | Fale elektromagnetyczne odbite przez przeszkodę w zasięgu wykrywania urządzenia radarowego lub czujnika radarowego. Odbicie to stanowi podstawę dla wszystkich zmierzonych zmiennych lub wyników, które można uzyskać przy użyciu technologii radarowej (takich jak odległość, prędkość, kierunek ruchu, amplituda odbicia, kontury obiektu). |
| Radome | Radome to określenie oznaczające „kopułę radaru”, konstrukcję w kształcie kopuły, która chroni antenę radarową przed czynnikami zewnętrznymi. W zależności od wielkości konstrukcji chronionej anteny, kopuły mogą mieć imponujący rozmiar: Największa na świecie kopuła radaru (radar do obserwacji przestrzeni TIRA) ma na przykład średnicę 47,5 metra. Podstawowym wymogiem dla kopuł radarów jest to, że powinny one odbijać, absorbować, cofać lub rozpraszać promieniowania elektromagnetycznego emitowanego lub odbieranego przez konstrukcję anteny w możliwie najmniejszym stopniu i powodować najmniejszą możliwą utratę transmisji. Jest to szczególnie istotne, ponieważ natura kopuły radaru jako tzw. „tłumienie dwukierunkowe” wpływa na promieniowanie elektromagnetyczne zarówno na drodze emitera, jak i odbiornika. |
| Odbicie | W zastosowaniach, które są rozwiązywane przez czujniki radarowe, spekuluje się, że emitowana fala jest rozpraszana przez obiekt w taki sposób, że co najmniej pewna część fali jest odbijana z powrotem do punktu emisji. Siła tego odbicia (wielkość amplitudy) zależy w dużym stopniu od natury i materiału obiektu. |
| Prędkość światła | Fale elektromagnetyczne wykorzystywane jako sygnał przez urządzenia radarowe rozprzestrzeniają się w próżni z prędkością światła, która wynosi około 300 000 km/s. Jeśli fale elektromagnetyczne rozprzestrzeniają się w materiale (np. powietrzu), materiał ten odpowiednio zmniejsza prędkość propagacji, w zależności od jego przenikalności oraz przepuszczalności. Niemniej jednak, prędkość ta pozostaje w zakresie znacznie przewyższających prędkość dźwięku (343,2 m/s w suchym powietrzu w temperaturze 20°C). |
| Oscylator sterowany napięciem (VCO) | Oscylator sterowany napięciem (w skrócie VCO) jest centralnym elementem urządzenia radarowego lub czujnika radarowego. Generuje wibracje o wysokiej częstotliwości wymagane dla sygnału radaru. Jego częstotliwość wyjściowa jest proporcjonalna do napięcia wejściowego. |
Dowiedz się więcej na temat technologii radarowej
Przemysłowe czujniki radarowe firmy Pepperl+Fuchs zapewniają pozbawione zakłóceń pomiary odległości i prędkości — nawet w deszczu, mgle, pyle lub na wietrze. Dowiedz się więcej o tej wyjątkowej zasadzie działania czujnika i wszystkich korzyściach, jakie ona zapewnia.
Produkty
Literatura
Pepperl+Fuchs Sp. z o.o.
ul. Owsiana 12
03-825 Warszawa
Polska
NIP: 522-28-27-777
+48 22 256 9770
© 2024 Wszelkie prawa zastrzeżone
Pepperl+Fuchs jest czołową firmą konstruującą i produkującą czujniki elektroniczne oraz inne komponenty dla globalnego rynku automatyki. Innowacyjność, wysoka jakość oraz stały rozwój firmy powodują, iż z sukcesem jesteśmy obecni na rynku od ponad 70 lat. Pepperl+Fuchs zatrudnia ponad 6300 pracowników na całym świecie i ma swoje zakłady produkcyjne w Niemczech, USA, Singapurze, na Węgrzech, w Indonezji i Wietnamie. Większość z nich posiada certyfikat ISO 9001.