DTOF -sensor: werkbeginsel en sleutelkomponente.

Teken in op ons sosiale media vir vinnige pos

Direkte tyd-van-vlug (DTOF) -tegnologie is 'n innoverende benadering om die vlugtyd van lig presies te meet, met behulp van die tyd gekorreleerde enkele fotontelling (TCSPC) -metode. Hierdie tegnologie is 'n integrale deel van 'n verskeidenheid toepassings, van nabyheidswaarneming in verbruikerselektronika tot gevorderde LiDAR -stelsels in motoraansoeke. In sy kern bestaan ​​DTOF -stelsels uit verskillende sleutelkomponente, wat elkeen 'n belangrike rol speel om akkurate afstandmetings te verseker.

DTOF sensor werkbeginsel

Die kernkomponente van DTOF -stelsels

Laserbestuurder en laser

Die laserbestuurder, 'n belangrike deel van die senderkring, genereer digitale polsseine om die laser se emissie via MOSFET -skakelaar te beheer. Lasers, veralVertikale holte oppervlak uitstraal lasers(VCSELS), word bevoordeel vir hul nou spektrum, hoë energie -intensiteit, vinnige modulasievermoëns en gemak van integrasie. Afhangend van die toepassing, word golflengtes van 850 nm of 940nm gekies om balans tussen die absorpsiepieke van die sonspektrum en die sensor van die sensor te balanseer.

Die oordrag en ontvangs van optika

Aan die oordragkant rig 'n eenvoudige optiese lens of 'n kombinasie van kollimeerlense en diffraktiewe optiese elemente (doen) die laserstraal oor die gewenste gesigsveld. Die ontvangende optika, wat daarop gemik is om lig binne die teikenveld te versamel, trek voordeel uit lense met laer F-getalle en hoër relatiewe beligting, saam met smalbandfilters om vreemde lig inmenging uit te skakel.

SPAD- en SIPM -sensors

Enkel-foton-lawine-diodes (SPAD) en silikonfotomultipliers (SIPM) is die primêre sensors in DTOF-stelsels. Spads word onderskei deur hul vermoë om op enkele fotone te reageer, wat 'n sterk lawine-stroom met net een foton veroorsaak, wat hulle ideaal maak vir hoë-presisie-metings. Hul groter pixelgrootte in vergelyking met tradisionele CMOS -sensors beperk egter die ruimtelike resolusie van DTOF -stelsels.

CMOS -sensor vs SPAD -sensor
CMOS vs SPAD -sensor

Tyd-tot-digitale omskakelaar (TDC)

Die TDC -stroombaan vertaal analoogseine in digitale seine wat deur tyd voorgestel word, en bepaal die presiese oomblik dat elke fotonpuls opgeneem word. Hierdie akkuraatheid is van kardinale belang vir die bepaling van die posisie van die teikenobjek gebaseer op die histogram van opgeneemde pulse.

Ondersoek DTOF -prestasieparameters

Opsporingsreeks en akkuraatheid

Die opsporingsbereik van 'n DTOF -stelsel strek teoreties so ver as die ligpulse kan beweeg en weerkaats word na die sensor, wat duidelik van geraas geïdentifiseer word. Vir verbruikerselektronika is die fokus dikwels binne 'n 5 m -reeks, met behulp van VCSEL's, terwyl motoraansoeke opsporingsbereik van 100 m of meer kan benodig, wat verskillende tegnologieë soos pale of pale of noodsaakvesellasers.

Klik hier om meer te wete te kom oor die produk

Maksimum ondubbelsinnige reeks

Die maksimum omvang sonder dubbelsinnigheid hang af van die interval tussen vrygestelde pulse en die modulasiefrekwensie van die laser. Byvoorbeeld, met 'n modulasiefrekwensie van 1MHz, kan die ondubbelsinnige reeks tot 150 m bereik.

Presisie en fout

Presisie in DTOF -stelsels word inherent beperk deur die polswydte van die laser, terwyl foute uit verskillende onsekerhede in die komponente kan ontstaan, insluitend die laserbestuurder, SPAD -sensorrespons en die akkuraatheid van die TDC -kring. Strategieë soos die gebruik van 'n verwysings -SPAD kan help om hierdie foute te verminder deur 'n basislyn vir tydsberekening en afstand te bepaal.

Geraas en interferensieweerstand

DTOF -stelsels moet met agtergrondgeluide, veral in sterk ligomgewings, te kampe hê. Tegnieke soos die gebruik van veelvuldige SPAD -pixels met verskillende dempingsvlakke kan help om hierdie uitdaging te bestuur. Daarbenewens verhoog DTOF se vermoë om tussen direkte en multipath -refleksies te onderskei, sy robuustheid teen inmenging verhoog.

Ruimtelike resolusie en kragverbruik

Die vooruitgang in die SPAD-sensortegnologie, soos die oorgang van die voorkant van die verligting (FSI) na prosesse aan die agterkant (BSI), het die fotonabsorpsietempo en sensordoeltreffendheid aansienlik verbeter. Hierdie vooruitgang, gekombineer met die gepulseerde aard van DTOF -stelsels, lei tot laer kragverbruik in vergelyking met deurlopende golfstelsels soos ITOF.

Die toekoms van DTOF -tegnologie

Ondanks die hoë tegniese hindernisse en koste verbonde aan DTOF -tegnologie, maak die voordele daarvan in akkuraatheid, omvang en kragdoeltreffendheid dit 'n belowende kandidaat vir toekomstige toepassings in verskillende velde. Namate sensortegnologie en elektroniese kringontwerp steeds ontwikkel, is DTOF -stelsels gereed vir groter aanneming, wat innovasies in verbruikerselektronika, motorveiligheid en verder dryf.

 

Disclaimer:

  • Ons verklaar hiermee dat sommige van die beelde wat op ons webwerf vertoon word, op die internet en Wikipedia versamel word, met die doel om onderwys en inligting te bevorder. Ons respekteer die intellektuele eiendomsreg van alle skeppers. Die gebruik van hierdie beelde is nie bedoel vir kommersiële wins nie.
  • As u van mening is dat enige van die gebruikte inhoud u kopiereg oortree, kontak ons ​​gerus. Ons is meer as bereid om toepaslike maatreëls te tref, insluitend die verwydering van beelde of die verskaffing van behoorlike toeskrywing, om te verseker dat die wette en regulasies van intellektuele eiendom nakom. Ons doel is om 'n platform te handhaaf wat ryk is aan inhoud, billik en die intellektuele eiendomsreg van ander respekteer.
  • Kontak ons ​​gerus by die volgende e -posadres:sales@lumispot.cn. Ons verbind ons daartoe om onmiddellik op te tree by die ontvangs van enige kennisgewing en waarborg 100% samewerking om sodanige probleme op te los.
Verwante nuus
>> Verwante inhoud

Postyd: MAR-07-2024