Вештачка интелигенција, 5Г и технологије великих података убрзавају индустријску надоградњу у свим секторима. Са доласком ере индустрије 4.0, индустријске технологије еволуирају ка већој интелигенцији и аутоматизацији. Технологија индустријске аутоматизације је кључни фокус у тренутном индустријском развоју Кине. Радарски сензори са милиметарским-таласима, који се одликују својом снажном пенетрацијом, широко се користе у пројектима индустријске аутоматизације. Стандардизоване и ефикасне аутоматизоване операције интелигентне опреме као што су индустријски роботи и роботске руке су уско повезане са-могућностима високопрецизне детекције радара са милиметарским-таласима.
Које предности милиметарског{0}}таласног радара има у односу на друге радаре у индустријским апликацијама?
Тренутно су радарски сензори првенствено категорисани у три типа: лидар, ултразвучни радар и радар са милиметарским{0}}таласима. Сваки тип функционише на различитим принципима и поседује различите могућности детекције. У наставку анализирамо предности радара са милиметарским-таласима у индустријским применама.
Супериорна способност пенетрације: На основу својих различитих принципа рада, различити радари показују различите могућности пенетрације. Лидар се ослања на ласерске зраке за праћење објеката и не може да продре кроз препреке. Ултразвучни радар детектује објекте емитујући ултразвучне таласе, који не успевају да продру у гушће или тврђе мете. Радар са милиметарским-таласима детектује објекте емитујући електромагнетне таласе, који могу да продру у бројне неметалне материјале -као што су вода, стакло и вегетација. Међу ова три типа радара, радар са милиметарским-таласима показује супериорну способност продора.
Дуг домет детекције
ЛиДАР надгледа објекте преко ласерских зрака, постижући удаљености детекције до 50 метара када су неометани. Ултразвучни радар постиже највећу тачност детекције између 0,1 и 3 метра, са типичним опсегом бочне детекције до 8 метара. Обично се користи у аутомобилским радарским системима. Радар са милиметарским-таласима ради на фреквенцијама између центиметарских таласа и микроталаса, комбинујући предности оптичког и микроталасног радара за супериорну пенетрацију. Његов типичан домет детекције се протеже од 0 до 200 метара, што га чини најдужом{11}}опцијом.
Показује јаку отпорност на сметње у радном окружењу. Насупрот томе, перформансе ЛиДАР-а опадају под интензивном сунчевом светлошћу због сметњи одсјаја, што утиче на резултате детекције. Поред тога, високе температуре или задимљени услови могу угрозити тачност мерења. Ултразвучни радар се ослања на ултразвучне таласе који се шире кроз медијум. Пошто брзина ултразвучног преноса варира у зависности од медија, неповољни временски услови као што су киша, снег или пешчане олује могу утицати на тачност мерења. Међутим, радар милиметарских{5}}таласа остаје без утицаја средњег типа, интензитета светлости или температуре, пружајући јаку отпорност на спољашње сметње из околине.
Радар милиметарских{0}}таласа надмашује ЛиДАР и ултразвучни радар захваљујући предностима као што су проширени домет детекције, супериорна способност продирања и флексибилност животне средине. Сада је широко прихваћен у индустријској аутоматизацији. Да би то подржао, Текас Инструментс је представио специјализоване радарске чипове са милиметарским-таласима за различите апликације индустријске аутоматизације.
ТИ ИВР1443 76–81ГХз индустријски безбедносни милиметарски-таласни радарски сензор
Како технолошке могућности напредују, традиционалне фабрике прелазе на паметну производњу интегришући опрему за аутоматизацију као што су роботске руке и интелигентни роботи. Безбедност остаје најважнија у потпуно аутоматизованим објектима. Да би ово решио, ТИ је развио индустријске сензоре милиметарских{2}}таласа за детекцију особља и објеката. Када сензор открије приближавање појединаца или објеката, он покреће сигурносне системе како би минимизирао инциденте судара. Сензори милиметарских{5}}таласа одржавају тачност детекције на коју не утичу високи нивои прашине или променљиви интензитет светлости у фабричким окружењима.
ИВР1443 је високо интегрисан чип сензора милиметарских{1}}таласа заснован на ФМЦВ технологији. Радећи у милиметарском{5}}таласном опсегу од 76–81 ГХз, има краће таласне дужине у поређењу са традиционалним опсезима од 24 ГХз. Са континуираним пропусним опсегом од 4 ГХз, побољшава резолуцију удаљености, олакшавајући детекцију оближњих објеката.
Чип интерно интегрише -ПЛЛ ултра{1}}унутрашњи механизам за линеарну модулацију фреквенције. Подржава три канала за пренос сигнала и два канала за пријем сигнала, уз истовремени рад два канала током преноса сигнала милиметарског{3}}таласа. ИВР1443 се састоји од два АРМ Цортек-Р4Ф радио контролна система: један за РФ калибрацију и безбедносни надзор, други за мастер контролу чипа, омогућавајући неометано пребацивање између мастер и славе дуал модова.
За повезивање, поседује два СПИ интерфејса који омогућавају повезивање са периферним процесорима ради контроле. Управљање напајањем користи ниску-мрежу напајања, што повећава однос одбијања напајања. Радећи у широком температурном опсегу од -40 степени до 105 степени, ИВР1443 користи компактни 10,4 мм × 10,4 мм 161-пин БГА пакет. Ово олакшава инжењерима лакши дизајн распореда док се минимизирају захтеви за простором. Карактерише га мала површина, ниска потрошња енергије, висока прецизност и широка толеранција на температуру, овај чип је идеалан за индустријске примене укључујући фабричку аутоматизацију, индустријске сензоре удаљености, индустријске сензоре брзине и сигурносне заштитне уређаје.
ТИ ИВР6843 60–64ГХз индустријски паметни робот милиметарски-таласни радарски сензор
Када индустријски роботи раде заједно са људима, они се крећу споро. Произвођачи роботских руку и аутоматизованих индустријских робота морају да побољшају могућности детекције животне средине у дизајну робота како би брзо открили и спречили потенцијалне сударе. Да би ово решио, ТИ је развио ИВР6843 милиметарски{3}}таласни радарски сензор за роботе.
Овај интелигентни сензорски чип, заснован на ФМЦВ технологији, обавља-обраду података у реалном времену и доношење одлука-док ради у фреквентном опсегу 60–64 ГХз. Подржава 4-канални пријем, 3-канални пренос сигнала милиметарских таласа, ПЛЛ контролу затворене петље и хардверско убрзање. Његове спецификације су у великој мери усклађене са ИВР1443, а разликују се првенствено по интеграцији Ц674к ДСП сигналног процесора за побољшану рачунарску снагу. Овај радарски сензорски чип детектује објекте у кругу од 10 метара, без ограничења у погледу типа откривене мете.
Што се тиче угла детекције, подржава детекцију широког угла од максимално 120 степени-како би прецизно осетио околину, спречавајући опасне сударе између индустријских робота и других објеката или људи. ИВР6843 ефикасно ради у окружењима са димом, прашином или лошим осветљењем и може да открије провидне објекте, задовољавајући потребе индустријске производње и решавајући изазове интеракције људи{4}}машине.
Резиме
Брзи напредак индустријске аутоматизације је уско испреплетен са сензорском технологијом. Радар са милиметарским-таласима истиче се својом способношћу продирања, дометом детекције и отпорношћу на утицај околине. У поређењу са лидаром, нуди релативно нижу предност у трошковима и сада је широко прихваћен у индустријској производњи. Ова технологија покреће индустријску аутоматизацију напред, позиционирајући је тако да пригрли еру индустрије 4.0 са побољшаним могућностима.