德國卡爾斯魯爾理工學院(KIT)無線射頻技術(shù)與(yǔ)電(diàn)子研究所和(hé)德國魯爾波鴻大學集成係(xì)統專業的科學家們,共同(tóng)研發(fā)出了用於測量距離的雷達係統並(bìng)得到成功應用。這(zhè)個雷達係(xì)統在今年(nián)7月的聯合實驗中,以一個微(wēi)米的精確度為(wéi)測量距離(lí)創(chuàng)下了新記錄。一微米為百萬分之一米,人類頭發(fā)的粗(cū)細(xì)約為40-60微米。該係統(tǒng)具有精(jīng)確度高、成本低的特點,由此為發(fā)展生產與設備(bèi)技術帶(dài)來(lái)了新機(jī)會。
準確(què)測量距離在製造技(jì)術中日趨重要,例如用(yòng)於機器人的精確控件,或是微機械元件的生產和對機床的控製。通常用的是玻璃刻度(dù)尺、電感式傳感(gǎn)器或是激光測量係統(tǒng)。玻璃刻(kè)度非常精確,可以達到微米(mǐ)測量,但對於日常應用,不(bú)僅靈(líng)活性不夠(gòu),成本也太高;電感式傳(chuán)感器利用線圈、磁場與運動來測距(jù)離,應用時無須接觸,因此也無磨損,但其測量重複率(lǜ)有限;使用激光也可獲得高精度測量,但不適合用於潮濕、有灰塵、光線不穩定的場所(suǒ)。雷(léi)達信號相反可以穿透灰塵與霧氣,而雷達係統至今主要用於天氣觀察、空氣監測與汽車距離測量。
科學家(jiā)們采用的是調頻連續(xù)波雷(léi)達(FMCW-Radar),其發射機在測量過程中連續工作(zuò),KIT與魯爾波鴻大學的研究人員為此分別開發出了演算法(Algorithmik)和硬件。這(zhè)個設置特殊的雷達係統可在(zài)空間(jiān)以微米的精確度測量距離(lí)達好幾米。相比於(yú)激光,此係統不僅(jǐn)價(jià)格更低,還可以清楚地測量絕對位置。因其有無(wú)限(xiàn)製的無歧義範圍,所以比激光更優越。
該雷達係統還將通過一係列科(kē)研項(xiàng)目得(dé)到優化,其精確度會(huì)進一步提高,今後將在(zài)生(shēng)產、設備技(jì)術領域中以多(duō)性能、低成本的特點,完成各種高精度的測(cè)量工作。
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更多>2018-10-12