電子發燒友網報道（文/李誠）人工智能、5G、大數據這些技術加快了各行各業的產業升級。工業4.0時代即將到來，工業技術也在朝著智能化、自動化方向發展。工業自動化技術是我國目前工業發展的重點之一。毫米波雷達傳感器具有穿透能力強的特點，多用于工業自動化建設中，工業機器人、機械臂等智能設備能夠合理規范的自動化運作與毫米波雷達的高精度檢測能力密切相關。

毫米波雷達與其他雷達在工業應用中有什么優勢

目前雷達傳感器主要分為三種：激光雷達、超聲波雷達、毫米波雷達。不同種類雷達的工作機制和探測能力均有所差異，下面將對毫米波雷達在工業應用中的優勢進行解析。

穿透能力強，基于不同的工作機制，不同雷達的穿透能力也不一樣，激光雷達使用的是激光束對物體進行監測，無法穿透遮擋物體。超聲波雷達是通過發射超聲波的方式他測物體，當超聲波遇到一些密度較高、硬度較大的被測物體時無法穿透。毫米波是通過發射電磁波的方式對被測物體進行探測，電磁波可以穿透很多非金屬物體如水、玻璃、植物等。毫米波雷達在這三種雷達中的穿透能力更強。

探測距離遠，激光雷達是通過激光對物體監測，在不受物體遮擋的情況下探測距離可達50米。超聲波雷達在0.1米至3米之間探測的精度最高，一般探測距離（側方）可達8米，多應用于汽車雷達上。毫米波雷達的毫米波介于厘米波與微波之間，兼容了光電雷達和微波雷達的優點穿透能力更強，一般探測距離在0~200米之間，因此毫米波的探測距離更遠。

工作環境抗干擾能力強，激光雷達在光照強烈的環境下工作時會因強光干擾降低性能，影響探測結果，在溫度過高或有煙霧的場景下工作也會對測量精度有影響。超聲波雷達是通過超聲波在介質中傳播的，由于介質的不同超聲波傳輸的速度也會有所變化，在雨雪、風沙天等不良天氣環境下工作會對測量的精度有所影響。毫米波雷達不受介質、光照強度以及溫度影響對外界環境抗干擾能力強。

毫米波雷達憑借探測距離遠、穿透能力強、不受工作環境約束等性能優勢領先激光雷達和超聲波雷達，現多應用于工業自動化領域。為此，德州儀器還在工業自動化應用的各個細分領域中推出了相應的毫米波雷達芯片。

TI IWR1443 76~81GHz工業安防毫米波雷達傳感器

隨著科技水平的提高，傳統工廠也朝著智慧型工廠轉變，引入了機械臂、智能機器人等自動化設備。在完全自動化的工廠里安全問題是最為重要的，TI為此推出了工業毫米波傳感器，可用于人員或物體檢測，當傳感器檢測到有人或物靠近時會觸發安全防護系統，減少碰撞事故的發生。毫米波傳感器不會因工廠內的粉塵較多和光線強度問題而影響探測的精度。

IWR1443是一款基于FMCW技術高度集成的毫米波傳感器芯片。覆蓋了76~81GHz毫米波頻段，與傳統的24GHz頻段相比波長更短。且具有4GHz的連續帶寬，提高了距離分辨率，有助于對近距離物體的探測。

該芯片內部集成了閉環PLL超精確線性調頻脈沖引擎，且支持三個信號發射通道和兩個信號接收通道，在發射毫米波信號時可兩個通道同時工作。IWR1443由兩個ARM Cortex-R4F無線電控制系統組成，一個用于射頻校準和安全監測，另一個用于芯片主控，可實現主、從雙模自由切換。

在接口方面由兩個SPI接口，可通過SPI接口與外設處理器互聯實現控制。在電源管理方面采用了低壓降的電源網絡，增強了電源抑制比。IWR1443可在－40℃~105攝氏度的寬溫環境下正常運行，還采用了10.4mm*10.4mm 161Pin的BGA封裝，方便工程師設計布局，減小空間占比。該芯片具有體積小、功耗低、精度高耐溫寬等特點，適用于工業應用的工廠自動化、工業測距傳感器、工業測速傳感器和安全防護裝置中。

TI IWR6843 60~64GHz工業智能機器人毫米波雷達傳感器

工業機器人與人類一起工作時移動緩慢，機械臂和自動化工業機器人制造商必須在機器人設計中提高環境傳感性能，以快速檢測和防止可能的碰撞。為此TI設計了一款適用于機器人的毫米波雷達傳感器IWR6843。

這是一款基于FMCW技術設計毫米波雷達傳感器，可進行實時數據處理并出決策的智能傳感器芯片，能夠在60~64GHz頻段中運行。同樣支持4通道接收，3通道發射毫米波信號，PLL閉環控制，硬件加速等，大致參數和IWR1443相同，不同的是加入了C674x DSP信號處理器，提高運算力。在偵測距離方面該雷達傳感器芯片可對10米內的物體進行偵測，被偵測對象不限。

在偵測角度方面，最大支持120°大視角偵測以準確感應周圍環境，避免工業機器人與其他物體或人碰撞產生危險。IWR6843可在煙霧、粉塵、照明條件不良的環境下工作，還能夠對透明物體檢測，滿足工業生產需求，解決人機交互問題。

總結

工業自動化的高速發展與傳感器密切相關。毫米波雷達以穿透能力、探測能力和對環境工作環境的抗干擾能力突出，與激光雷達相比成本相對較低的優勢，現多被用于工業生產中，助力工業自動化的發展，以更好的姿態迎接工業4.0時代的到來。

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