Principio di funzionamento dei sensori radar

I sensori radar industriali di Pepperl+Fuchs possono essere utilizzati pressoché senza necessità di manutenzione in un'ampia gamma di applicazioni e sono altamente resistenti ad interferenze come ad esempio pioggia, nebbia, vento, polvere o sbalzi di temperatura. Questa combinazione di versatilità e robustezza deriva dal principio di funzionamento fisico utilizzato: le onde elettromagnetiche ad alta frequenza emesse da un'antenna a patch compatta integrata nel sensore si propagano costantemente nell'ambiente all'incirca alla velocità della luce, finché non colpiscono oggetti solidi, liquidi o gassosi. Poiché la permittività e la permeabilità di questi oggetti differiscono da quelle del vuoto, su di essi si verificano riflessioni delle onde elettromagnetiche inizialmente emesse. A seconda di materiale, forma, dimensioni, direzione o velocità dell'oggetto, questa cosiddetta riflessione radar ha proprietà diverse (ad es. forza, posizione di fase o spettro di frequenza), che consentono all'elettronica di valutazione a valle di trarre conclusioni sulla natura dell'oggetto rilevato.

Se questo oggetto è in movimento, non è importante che il sensore radar sia in grado di rilevarlo: è possibile rilevare con alta affidabilità sia oggetti mobili che fissi. Se è necessario rilevare realmente oggetti in movimento o misurare la loro velocità, il principio di rilevamento dell'onda elettromagnetica offre ulteriori vantaggi: grazie alla propagazione del segnale all'incirca alla velocità della luce e all'elaborazione del segnale del sensore conseguentemente molto efficace, non solo si raggiungono tempi di risposta ≥ 5 m/s, ma è possibile anche misurare la velocità degli oggetti nel range da 0.1 a 80 m/s.

Un'altra caratteristica estremamente vantaggiosa del principio dell'onda elettromagnetica è la sua capacità di penetrare vari materiali non riflettenti o poco riflettenti e assorbenti. Mentre gli oggetti metallici riflettono al sensore le onde che li colpiscono in modo particolarmente forte e non si verifica alcun assorbimento, la riflessione è significativamente più bassa nel caso dei materiali plastici, ad esempio. Ciò consente di installare i sensori radar interamente dietro pannelli in plastica (ad es. nei sistemi di trasporto a guida automatica) o di penetrare lo strato esterno di un serbatoio in PE con il fascio radar per rilevare il livello di riempimento di un materiale all'interno. Ulteriori dettagli sulle bande di frequenza radar sono disponibili nel nostro approfondimento.