Werkingsprincipe van radarsensoren

Industriële radarsensoren van Pepperl+Fuchs kunnen bijna onderhoudsvrij worden gebruikt in uiteenlopende toepassingen en zijn zeer goed bestand tegen interferenties zoals regen, mist, wind, stof en temperatuurschommelingen. Deze combinatie van veelzijdigheid en robuustheid komt voort uit het gehanteerde fysieke werkingsprincipe: hoogfrequente elektromagnetische golven die worden uitgezonden door een compacte patchantenne geïntegreerd in de sensor planten zich constant voort in de omgeving met ongeveer de lichtsnelheid tot ze stuiten op vaste, vloeibare of gasvormige objecten. Aangezien de permittiviteit en permeabiliteit van deze objecten verschillen van die van een vacuüm, reflecteren ze de uitgezonden elektromagnetische golven. Afhankelijk van materiaal, vorm, formaat, richting en snelheid van het object heeft deze zogenoemde radarreflectie verschillende eigenschappen (bijv. sterkte, fasepositie of frequentiespectrum), waardoor de evaluatie-elektronica verderop in de procesketen conclusies kan trekken over de aard van het gedetecteerde object.

Of dit object in beweging is, doet er niet toe voor de detectie door de radarsensor: zowel bewegende als stationaire objecten kunnen met een grote mate van betrouwbaarheid worden gedetecteerd. Als bewegende objecten moeten worden gedetecteerd of hun snelheid moet worden gemeten, biedt het detectieprincipe van de elektromagnetische golf nog meer voordelen: aangezien het signaal zich voortplant met ongeveer de lichtsnelheid en de signaalverwerking van de sensor navenant krachtig is, worden niet alleen reactietijden van ≥ 5 m/s verkregen, maar kunnen ook objectsnelheden worden gemeten binnen het bereik van 0,1 t/m 80 m/s.

Een extra voordelig kenmerk van het principe van elektromagnetische golven is dat deze in staat zijn om verschillende niet-reflecterende, zwak reflecterende en absorberende materialen te penetreren. Metalen objecten weerkaatsen de golven die erop vallen uitzonderlijk sterk terug naar de sensor en absorberen ze niet, maar de reflectie van bijvoorbeeld kunststoffen is aanzienlijk geringer. Hierdoor kunnen de radarsensoren volledig achter kunststof panelen worden aangebracht (bijv. bij automatisch geleide transportsystemen) en kunnen ze de buitenste laag van een PE-tank penetreren met de radarstraal om het vulniveau van een materiaal erin te detecteren. Meer details over radarfrequentiebereiken vindt u in onze Deep Dive.