Radarsensoren

Präzise Breitband-Radarmesstechnik für Industrie und Wissenschaft

Präzise Breitband-Radarmesstechnik für Industrie und Wissenschaft

Präzise Breitband-Radarmesstechnik für Industrie und Wissenschaft

Präzise Breitband-Radarmesstechnik für Industrie und Wissenschaft

Die 2πSENSE Technologieplattform der 2π-LABS ermöglicht erstmals den Einsatz von präziser Breitband-Radarmesstechnik gleichermaßen in industriellen, wie wissenschaftlichen Anwendungen. Der Sensor ermöglicht die Auswertung der komplexen Millimeterwellen-Übertragungsfunktion nach Betrag und Phase in einem großen Frequenzbereich, ähnlich wie bei aus der Labormesstechnik bekannten Netzwerkanalysator-Messsystemen.

Millimeterwellen schaffen Durchblick

Die gemessene Übertragungsfunktion enthält die Ausbreitungseigenschaften der elektromagnetischen Welle im genutzten Frequenzbereich – ähnlich einem Hochfrequenz-Fingerabdruck – und lässt sich vielfältig auswerten. Zum einen lässt sich aus den breitbandigen Signalen mehrzielfähig und absolut der mikrometergenaue Abstand zu Objekten bestimmen. Darüber hinaus können Objekte über die Reflexionseigenschaften charakterisiert werden. Dadurch ist es möglich Zielobjekte berührungslos hinsichtlich ihrer komplexen Permittivität breitbandig zu vermessen und Materialänderungen zu überwachen. Außerdem können Zieloberflächen oder Umgebungseigenschaften im Antennenstrahl über eine Art Fingerabdruck identifiziert werden und Änderungen erkannt werden.  Eine andere Auswertemethode ermöglicht die Charakterisierung von Schichtdicken dünner dielektrischer Objekte oder Schichtungen von Multi-Layer-Objekten mit µm-Präzision und dank der großen Modulationsbandbreite auch bis hin zu sehr dünnen Schichten. Außerdem können, mittels Bewegung des Sensors über einem Messobjekt in lateraler sowie axialer Richtung, hochaufgelöste 3D-Bilder von dielektrischen Objekten erzeugt werden.

Breites Einsatzgebiet durch adaptive Software

Der 2πSENSE Sensor ist dank innovativer Softwarearchitektur in einem breiten Feld von Zukunftstechnologien einsetzbar und ermöglicht dem Anwender einen komfortablen Einstieg in die Radartechnik. Der Sensor dient als Plattform für Messtechnik-Apps, die das einfache Einbinden von Anwendungs-Know-How für unterschiedliche Applikationen ermöglichen. Neben einer zur Verfügung stehenden API für die Entwicklung eigener Applikationen auf Basis von Radar-Rohdaten kann der Anwender auf bereits vorhandene bewährte in konfigurierbaren Apps gekapselte Algorithmen zur Signalanalyse für seine 2πSENSE-Applikationen zurückgreifen. Zu diesen gehören u. A. die hochgenaue Vermessung von Abständen, Winkeln, Geschwindigkeiten und Wandstärken dielektrischer Körper. In Zukunft werden weitere Anwendungen wie z. B. die Erzeugung und Analyse von 3D-Radarbildern mit Hilfe von SAR-Algorithmen als Applikationen verfügbar sein.

Eigene Chip-Technik & moderne Schnittstellen

Herzstück der 2πSENSE-Plattform bildet ein selbst entwickelter mehrkanaliger breitbandiger Radar-Chip in Kombination mit einem innovativen Millimeterwellen-Frontend-Modul. Damit die besonders hochauflösende 2πSENSE Sensortechnologie einfach und schnell in neue Messsysteme integriert werden kann, wird auf moderne Schnittstellen wie OPC-UA mit TSN und Gigabit Ethernet gesetzt. Ein integrierter Switch-Port ermöglicht es die Sensoren in einer Daisy-Chain zu betreiben.

 

Diese Entwicklung wurde für den AMA Innovationspreis 2021 nominiert und erhält den Sonderpreis "Junges Unternehmen".