Für die berührungslose Messung von kinematischen Größen wie Abständen und Geschwindigkeiten auch unter erschwerten Umgebungsbedingungen sind Mikrowellen bestens geeignet. Im vorliegenden Fall der Abstandsmessung in der Verkehrstechnik soll die Entfernung zwischen zwei Fahrzeugen oder Fahrzeug und Hindernis berührungslos gemessen werden, unabhängig von den Witterungsverhältnissen. Ein Vergleich von Sensoren, die auf optischen, Infrarot-, Ultraschall- oder Radar-Verfahren basieren, macht deutlich, daß für eine umfassende Problemlösung allein das auf Mikrowellen basierte Radar-Verfahren geeignet ist. Hierbei kommen entweder Pulsverfahren oder Dauerstrichverfahren in Frage. Eine Variante des Dauerstrichverfahrens ist das FMCW-Verfahren (Frequency Modulated Continuous Wave), bei dem die Frequenz des Sendesignals moduliert wird. Dies Verfahren läßt sich mit vergleichsweise geringem Aufwand realisieren, da sich die nötige Bandbreite auf wenige HF-Bauteile beschränkt. Das Blockschaltbild einer typischen FMCW- Mikrowellenschaltung wird gezeigt und erläutert. Das Mikrowellenteil des realisierten Sensorsystems ist ein K-Band Gunn-Oszillator in Hohlleiter-Technik mit einer Mittenfrequenz von 24,125 GHz und einem elektronischen Abstimmbereich von +/- 90 MHz, der als Doppler-Radar-Sensor vertrieben wird. Ein Signalprozessor TMS320C31 in einem DSP-Starterkit von Texas Instruments legt die Basis für eine schnelle, intelligente Sensoransteuerung und Sensorsignalverarbeitung. Der Signalprozessor steuert den Gunn-Oszillator über ein 12 Bit DA-Wandler mit einer korrigierten Kennlinie so an, daß die Frequenzmodulation linear erfolgt. Das ZF-Signal wird ebenfalls mit 12 Bit digitalisiert und im Signalprozessor ausgewertet. Der auf dem Starterkit zur Verfügung stehende Speicher wird durch ein EPROM sowie 64-Worte SRAM ergänzt. Über Tasten und ein LCD-Display erfolgen die Wahl der Betriebsart und die Ausgabe der Meßgrößen. Im Beitrag werden fünf verschiedene Betriebsarten näher erläutert: Abstandssensor im Fernbereich. Geschwindigkeitsmessung. Abstandssensor im Nahbereich. Kombinierte Abstands- und Geschwindigkeitsmessung. Selbstkalibrierung. Wegmessung. Schwingungsmessung.
Multifunktionales Mikrowellen-Sensorsystem zur Messung kinematischer Grössen
1998
8 Seiten, 3 Bilder, 7 Quellen
Conference paper
German
Entfernungsmessung , Geschwindigkeitsmessung , Straßenverkehr , Messaufnehmer , Mikrowelle , Dauerstrichbetrieb , Frequenzmodulation , Mikrowellenschaltung , Oszillator , Frequenzbereich , Doppler-Radar , Kinematik , Signalprozessor , Signalverarbeitung , Digital-Analog-Umsetzung , Datenspeicher , Flüssigkristallanzeige , Messgröße , Kalibrieren (Abgleichen) , Wegmessung , Schwingungsmessung
Berechnung kinematischer Getriebeabmessungen zur Kalibrierung von Führungsgetrieben durch Messung
BASE | 2013
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