Hochpräzise Entfernungsmessung mit Radar

System zur radarbasierten Entfernungsmessung mit Mikrometer-Auflösung
© Fraunhofer FHR, Wachtberg

System zur radarbasierten Entfernungsmessung mit Mikrometer-Auflösung

Das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR in Wachtberg hat zur Breiten- und Abstandsmessung, insbesondere im Stahlbereich, integrierte Radarsensoren entwickelt, die auch bei sehr hohen Messgeschwindigkeiten und in nahezu jeder Umgebung eingesetzt werden können. Aufgrund ihrer geringen Sendeleistung können sie zudem ohne weitere Sicherheitsanforderungen betrieben werden.

Schmutz, Dampf, Vibrationen und Temperaturschwankungen erschweren den Einsatz empfindlicher Messmittel in Umgebungen wie dem Stahlbereich. Gleichzeitig sind die Anforderungen an die Systeme sehr hoch. 24-Stunden-Betrieb, hohe Ausfallsicherheit und eine Messgenauigkeit, die bei wenigen hundert Mikrometern liegt, sind nur einige der Anforderungen an die Sensoren. Radarsysteme bieten hier den Vorteil, dass sie auch dann noch zuverlässig arbeiten, wenn die Rahmenbedingungen für präzise Messsysteme alles andere als optimal sind, denn die verwendeten elektromagnetischen Wellen erlauben auch unter erschwerten Sichtbedingungen unverfälschte Messungen.

Die vom Fraunhofer FHR entwickelte Radartechnik erlaubt die hochpräzise Abstandsmessung mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern. Waren die bisherigen Systeme noch aus diskreten Einzelteilen aufgebaut, wird diese Generation von Radarsystemen komplett auf einem einzelnen Chip in günstiger SiGe-Technologie gefertigt. Dies öffnet die Pforte zu komplexen mehrkanaligen Systemen und ebnet den Weg zu einer völlig neuen Generation von Messsystemen. Die Messungen erfolgen dabei berührungslos bei Bandgeschwindigkeiten von bis zu 20 Metern pro Sekunde und mit hoher Messgenauigkeit.