毫米波傳感器將全新智能化引入工業(yè)應(yīng)用

毫米波傳感器將全新智能化引入工業(yè)應(yīng)用從定位和鄰近度測(cè)量，到確定液面位置和光照強(qiáng)度，傳感器解決方案為我們提供了一個(gè)感測(cè)、數(shù)字化表達(dá)和處理周圍世界的途徑。特定的應(yīng)用問題已經(jīng)催生出大量不同的傳感器技術(shù)，使得系統(tǒng)能夠在各種各樣的條件下，以不同的精度等級(jí)來感測(cè)周圍情況。隨著近期智能基礎(chǔ)設(shè)施的興建，工廠內(nèi)的工業(yè)、樓宇自動(dòng)化產(chǎn)品，以及自動(dòng)駕駛無人機(jī)等更新型應(yīng)用的興起，開發(fā)人員正期待傳感器能夠?qū)⑾到y(tǒng)性能和效率提升到全新水平。設(shè)備上配備的毫米波 雷達(dá)技術(shù)專門用來在短距離 到長(zhǎng)距離 以上范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)探測(cè)功能，這項(xiàng)技術(shù)本身可以探測(cè)快速運(yùn)動(dòng)物體速度高達(dá) 的范圍、速率和運(yùn)動(dòng)角度，而它的精度不受周圍光照、下霧、降雨和灰塵的影響。圖是范圍、速率和運(yùn)動(dòng)角度信息的可視化示例。毫米波傳感器技術(shù)在汽車領(lǐng)域非常成功，不過設(shè)計(jì)人員目前正在解決這項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)展至其它市場(chǎng)時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)，比如說樓宇和工廠自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域。所遇到的問題是，此前的雷達(dá)系統(tǒng)都是分立式設(shè)計(jì)，導(dǎo)致了復(fù)雜的硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)，提高了準(zhǔn)入門檻。圖：一個(gè)停車場(chǎng)內(nèi)來自毫米波傳感器的范圍、速率和角度信息：藍(lán)色背景圖表是范圍速率熱圖在這幅圖中，你可以識(shí)別出移動(dòng)靜止的物體和它們的速率綠色背景圖表是范圍角度可視化圖彩色方框標(biāo)出了場(chǎng)景和圖表內(nèi)移動(dòng)和靜止的車輛及行人圖顯示的是一個(gè)分立式毫米波雷達(dá)系統(tǒng)。一個(gè)雷達(dá)信號(hào)處理鏈需要多個(gè)集成電路組件，其中包括一個(gè)射頻前端和一個(gè)數(shù)字處理后端。設(shè)計(jì)分立式雷達(dá)系統(tǒng)需要給予特別的關(guān)注，并且要考慮多個(gè)注意事項(xiàng)，以解決在一塊印刷電路板上發(fā)送高速雷達(dá)數(shù)據(jù)的問題，諸如微控制器單元等的中央控制器必須將控制信號(hào)按照一定路線發(fā)送給這些獨(dú)立組件。這些系統(tǒng)對(duì)于外部電磁干擾非常敏感，這使它們很難針對(duì)特定的“嘈雜”環(huán)境和挑戰(zhàn)性更高的室外環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。分立式雷達(dá)系統(tǒng)也對(duì)軟件設(shè)計(jì)人員提出了挑戰(zhàn)。主機(jī)的配置和控制信號(hào)需要發(fā)送至每個(gè)和數(shù)字處理組件，以確保系統(tǒng)能夠針對(duì)不斷變化的環(huán)境條件和應(yīng)用需求最優(yōu)地控制每個(gè)組件，而這需要大量的軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)策略。

圖：分立式毫米波雷達(dá)系統(tǒng)示例。每個(gè)彩色方框代表射頻前端或數(shù)字處理后端內(nèi)的一個(gè)獨(dú)立（或一組C如圖所示，的單芯片R毫米波傳感器產(chǎn)品組合將毫米波雷達(dá)射頻技術(shù)與強(qiáng)大的ARM?MCU和數(shù)字信號(hào)處理集成在一起，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的單芯片解決方案，降低了毫米波感測(cè)的準(zhǔn)入門檻。借助的單芯片傳感器，你不用再去處理分立式前端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和處理器件之間的復(fù)雜高速數(shù)據(jù)和通信走線，也不用處理額外尺寸、功率和支持它們的相關(guān)物料清單成本。這個(gè)集成度還簡(jiǎn)化了軟件設(shè)計(jì)過程，從而極大簡(jiǎn)化了器件配置、監(jiān)控和校準(zhǔn)。圖：的 毫米波傳感器將單芯片毫米波感測(cè)所必需的全部組件集成在一起，以簡(jiǎn)化硬件和軟件設(shè)計(jì)。毫米波對(duì)應(yīng)用的影響液位感測(cè)是工廠內(nèi)倉(cāng)儲(chǔ)和測(cè)量不同化學(xué)品的一個(gè)重要部分。由于這些化學(xué)品具有腐蝕性或毒性，必須在非直接接觸的情況下測(cè)量剩余的液體體積。感測(cè)提供高精度測(cè)量值，并且在灰塵、煙霧或極端溫度等環(huán)境條件下具有穩(wěn)健耐用性。 射頻前端是高度線性的，其超寬連續(xù) ，拼接帶寬可以在深度至的液罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)極精確的亞毫米測(cè)量值。針對(duì) 級(jí)發(fā)射器參考設(shè)計(jì)的功率優(yōu)化設(shè)計(jì)給出了如何優(yōu)化在 功率受限系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行的 4交通監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施的目的在于，通過掌握與車輛和行人有關(guān)的特定信息和遙麒據(jù)，對(duì)路口的情況做出及時(shí)應(yīng)對(duì)，并且搜集交通統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以提高運(yùn)輸效率。毫米波傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛位置和速率的測(cè)量，并且能夠探測(cè)速率高達(dá)k距離在 和更遠(yuǎn)范圍以外的物體。無人機(jī)已被廣泛采用，從愛好者的飛行競(jìng)技，到大量行業(yè)內(nèi)的商業(yè)用途，比如包裹投遞和林業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)安全性、提高平臺(tái)的生產(chǎn)力，設(shè)計(jì)人員面臨諸多挑戰(zhàn)，包括使無人機(jī)能夠探測(cè)障礙，并且在最危險(xiǎn)的飛行情況下為操作人員提供輔助。無人機(jī)要求高速物體探測(cè)功能，并且能夠在 距離內(nèi)跟蹤大小為數(shù)厘米的物體，比如當(dāng)無人機(jī)接近地面或在物體周圍運(yùn)行時(shí)。由于無人機(jī)是由電池供電運(yùn)行的，為了延長(zhǎng)飛行時(shí)間和提高有效負(fù)載，解決方案應(yīng)尺寸小巧、重量輕。目前提供的評(píng)估模塊可以輕松評(píng)估目前提供的毫米波雷達(dá)技術(shù)，并且顯示如何在多種工業(yè)感測(cè)應(yīng)用中使用范圍、速率和角度數(shù)據(jù)。通過使用具有提供的軟件開發(fā)套件的評(píng)估模塊，你可以運(yùn)行現(xiàn)成可用