Radarsensoren werden im zivilen Gebrauch hauptsächlich als Bewegungsmelder zum Beispiel bei automatisierten Türen eingesetzt. Dabei ist Radar eine Abkürzung und steht für "radio detection and ranging" beziehungsweise "radio aircraft direction and ranging", also Ortung und Abstandsmessung mit elektromagnetischen Wellen im Radiofrequenzbereich oder Flugzeugortung und -koordination. Elektromagnetische Wellen im Radiofrequenzbereich heißen Funkwellen, woher die alte deutsche Bezeichnung der Radartechnik als Funktmesstechnik rührt.
Wie funktionieren Radarsensoren?
Das Prinzip der Echoortung durch Ultraschallwellen ist der Natur nachgebildet. Dort nutzt es beispielsweise die Fledermaus, um sich bei Dunkelheit orientieren zu können. Durch Reflektion der Schallwellen kann das Gehör der Tiere Objekte in einem dreidimensionalen Raum wahrnehmen.
Radarwellen zählen zu denFunkwellen, die laut Vollzugsordnung für den Funkdienst der Internationalen Fernmeldeunionim Frequenzbereich unter 3.000 GHz liegen. Sie breiten sich frei im Raum aus und bedürfen keiner künstlichen Führung. Durch ihre hohe Frequenz sind sie für das menschliche Auge unsichtbar.
Bewiesen wurde die Existenz von Funkwellen 1887 von Heinrich Hertz durch die Reflexion elektromagnetischer Wellen an Metallen. Im Jahr 1919 meldete Alexander Watson-Watt dasRadarals Patent an, welches im zweiten Weltkrieg zur Ortung von Flugzeugen und Schiffen eingesetzt wurde. Erst kurz vor der Jahrtausendwende im Jahr 1999 brachte die Daimler AG das erste kommerzielleRadar in einem Automobilauf den Markt.
Die Übertragung der Signale des Radarsensors in automatisierte Reaktionen funktioniert über elektrische Signale. So kann zum Beispiel vom Sensor, wenn sich ein Objekt (Person) direkt vor der Tür befindet, an den elektrischen Motor einer Türöffnung das Signal übertragen werden, dass die Tür jetzt geöffnet werden soll. Ist die Person eingetreten beziehungsweise weggegangen und der Türraum laut Radarsensor wieder frei, ergeht das Signal zur Türschließung. Eine Person reflektiert aufgrund der dynamischen Bewegung von Armen und Beinen den Schall anders als ein statisches Fahrzeug. In der Auswertung kann so zwischen Subjekt und Objekt unterschieden werden.
Technische Daten
Der Sensor kann so eingestellt werden, dass er kleinste Messabweichungen wahrnimmt und ist in der Lage durch ein mit IP67 geschütztes Gehäuse hindurch zu operieren. So kann er eine Bewegung oder Anwesenheit registrieren und im Weiteren Ablauf Schaltvorgänge initiieren.
Das auf der Platine befindliche Potentiometer soll dazu nutzen, um die Sensitivität einzustellen. Bei Bedarf können so Personen ausgeblendet werden, damit ausschließlich Fahrzeuge erkannt werden oder umgekehrt.
Grundlegend haben die Sensoren drei Anschlüsse. Betriebsspannung, Masse und den Open Collector Schaltausgang, welche wie in folgender Tabelle angeschlossen werden.
Sensoren für hohe Leistungen besitzen eine Relaissteuerung und haben einen Strompfad für die Steuerspannung und einen für den Schaltkontakt mit der Funktion eines Öffners oder eines Schließers. Diese werden wie in den Abbildungen zu sehen angeschlossen.
Die Verdrahtung wird nach dem folgendem Anschlussplan geklemmt.
FAQ - häufig gestellte Fragen zu Radarsensoren
Warum erkennt der Radar-Sensor von Bewegungsmeldern nur bewegte Objekte?
Das liegt am Funktionstyp des Radargeräts. Theoretisch könnte der Radarsender auch Wellen ausstrahlen, die dann am unbewegten Umfeld reflektieren, woraus der Empfänger ein Oberflächenprofil erstellt. Allerdings würde ein solches Gerät ständig Empfangssignale detektieren und wäre damit für die Reaktion auf gelegentliche Ereignisse unbrauchbar.
Ein Radarsensor als Bewegungsmelder hingegen scannt beim erstmaligen Einschalten die festen Konturen seiner Umgebung und erstellt daraus ein Profil für den Normalzustand ohne Verarbeitungssignal. Anschließend sendet er immer wieder Funkwellen in den Radarkegel und überprüft, ob sich etwas verändert hat. Entsteht Bewegung durch ein neues Objekt im erfassten Bereich, registriert der Empfänger Veränderungen im Frequenzbereich durch die Reflektion an diesem Objekt und erzeugt daraufhin erst das Signal.
Wie können Einstellungen zu Größe und Geschwindigkeiten für detektierte Objekte praktisch genutzt werden?
Intelligente Radarsensoren verfügen über Einstellungsmodi, wie groß oder wie schnell ein Objekt sein muss, damit ein elektrisches Signal zur Steuerung von angeschlossenen elektrischen Geräten gegeben wird. Dadurch können Sie zum Beispiel verhindern, dass statt menschlichen Einbrechern auch Katzen oder Laub zur Alarmauslösung führen, oder einstellen, dass der Unterschied zwischen einem Menschen und einem wesentlich größeren Auto erkannt wird und nur die jeweilige Pforte ein Öffnungssignal erhält.
Sie können Radarsensoren neben der reinen Geschwindigkeitsmessung aber auch dafür verwenden, bei zu schnell herannahenden Objekten ein Alarmsignal zu generieren oder wie beim Blitzer in der Verkehrsüberwachung die angeschlossene Kamera zu einer Bildaufnahme anzuweisen.
Welche Vorteile haben Radarsensoren gegenüber Lichtschranken?
Die Wirkung der Radarwellen ist im Gegensatz zu Lichtwellen für das menschliche Auge unsichtbar. Dadurch können Radar basierte Bewegungsmelder versteckt installiert werden. Sie sind privat für den Einbruchschutz oder gewerblich zur Kundenstrommessung ideal geeignet. Außerdem sind Radarsender und -empfänger weniger empfindlich gegenüber Verschmutzung. Während die Erkennung über Lichtsignale schon bei gewöhnlicher Staubbelastung im Außenbereich ungenau werden kann, dringen die Wellen des Radars, ungehindert durch den belasteten Bereich hindurch.
