Fraunhofer /Hannover Messe/ Sensor+Test
Rundumblick mit Radar für Industrie 4.0
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Hochfrequenz-Platinentechnologie - kostengünstig!
Hochfrequenz-Platinentechnologie für kostengünstige Systeme
Bisherige Millimeterwellen-Radarsysteme basieren auf Hohlleitern. Sie sind teuer, groß und schwer. Im Unterschied dazu hat der Scanner des IAF einen Durchmesser von 20 cm und ist 70 cm hoch. Im Sockel des Geräts ist das Hochfrequenzmodul mit Indiumgalliumarsenid-Halbleitern. Das Modul ist nicht größer als eine Zigarettenschachtel.
"Heutzutage werden Millimeteranwendungen von Hohlleitern dominiert, die in der Herstellung extrem teuer sind. Durch eine kostengünstige Aufbau- und Verbindungstechnik und eigens entwickelten Leiterplatten konnten wir die Hohlleiter ersetzen und das Hochfrequenzmodul auf einer 78 mm x 42 mm x 28 mm großen Platine integrieren", sagt Zech.
Das Hochfrequenzmodul ist das Herzstück des Radarscanners. Es wurde von IAF-Forschern in enger Zusammenarbeit mit den Fraunhofer-Instituten für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) und für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) entwickelt.
Das komplette System umfasst neben einem Signalprozessor eine Sende- und Empfangsantenne mit einer dielektrischen, also elektrisch nicht leitenden Linse. Ein im 45-Grad-Winkel angebrachter, sich drehender Spiegel lenkt die Millimeterwellen ab, leitet sie weiter und erfasst den kompletten Raum. Durch den Einsatz der dielektrischen Antenne ist der Öffnungswinkel frei einstellbar, sodass sowohl zentimetergroße Objekte im Nahbereich als auch große, weit entfernte Flächen erfasst werden. Die Reichweite des Systems ist abhängig von der Anwendung und kann bis zu mehreren hundert Metern betragen. Der Scanner hat eine Ethernet-Schnittstelle und ist daher für Industrie-4.0-Netzwerke geeignet.
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Präzise Abstandsmessungen
Um die Messgenauigkeit und Zuverlässigkeit des 360-Grad-Radars zu testen, führten die Forscher Messungen im Labor durch.
Die maximale Abweichung vom Mittelwert liegt bei unter einem Mikrometer, die Standardabweichung bei 0,3 Mikrometer.
Die Forscher präsentieren den 360-Grad-Radarscanner vom 25. bis 29. April auf der Hannover Messe (Halle 2, Stand C 16/C22) und vom 10. bis 12. Mai auf der Sensor + Test in Nürnberg (Halle 5, Stand 5-248).
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