Berita - Sensor DTOF: Prinsip Kerja dan Komponen Utama.

Melanggan media sosial kami untuk jawatan segera

Teknologi Time-of-Flight (DTOF) langsung adalah pendekatan yang inovatif untuk mengukur dengan tepat masa penerbangan cahaya, menggunakan kaedah pengiraan foton tunggal (TCSPC) yang berkorelasi. Teknologi ini adalah penting untuk pelbagai aplikasi, dari penderiaan jarak dalam elektronik pengguna ke sistem lidar maju dalam aplikasi automotif. Pada terasnya, sistem DTOF terdiri daripada beberapa komponen utama, masing -masing memainkan peranan penting dalam memastikan pengukuran jarak yang tepat.

Komponen teras sistem DTOF

Pemandu laser dan laser

Pemandu laser, bahagian penting litar pemancar, menghasilkan isyarat denyut digital untuk mengawal pelepasan laser melalui penukaran MOSFET. Laser, terutamanyaLaser Permukaan Permukaan Menegak Menegak(VCSELS), disukai untuk spektrum sempit mereka, keamatan tenaga yang tinggi, keupayaan modulasi cepat, dan kemudahan integrasi. Bergantung pada aplikasi, panjang gelombang 850nm atau 940nm dipilih untuk mengimbangi antara puncak penyerapan spektrum solar dan kecekapan kuantum sensor.

Menghantar dan menerima optik

Di sisi pemancar, kanta optik mudah atau gabungan kanta collimating dan elemen optik diffractive (tidak) mengarahkan rasuk laser merentasi medan pandangan yang dikehendaki. Optik penerimaan, yang bertujuan untuk mengumpulkan cahaya dalam bidang sasaran pandangan, mendapat manfaat daripada kanta dengan number F yang lebih rendah dan pencahayaan relatif yang lebih tinggi, di samping penapis sempit untuk menghapuskan gangguan cahaya luar.

Sensor spad dan sipm

Single-Photon Avalanche Diodes (SPAD) dan fotomultipliers silikon (SIPM) adalah sensor utama dalam sistem DTOF. Spads dibezakan oleh keupayaan mereka untuk bertindak balas terhadap foton tunggal, mencetuskan arus longsor yang kuat dengan hanya satu foton, menjadikannya ideal untuk pengukuran ketepatan tinggi. Walau bagaimanapun, saiz piksel yang lebih besar berbanding dengan sensor CMOS tradisional mengehadkan resolusi spatial sistem DTOF.

Penukar Masa ke Digital (TDC)

Litar TDC menerjemahkan isyarat analog ke dalam isyarat digital yang diwakili oleh masa, menangkap momen yang tepat setiap nadi foton direkodkan. Ketepatan ini adalah penting untuk menentukan kedudukan objek sasaran berdasarkan histogram denyutan yang direkodkan.

Meneroka Parameter Prestasi DTOF

Julat pengesanan dan ketepatan

Julat pengesanan sistem DTOF secara teorinya meluas sejauh denyutan cahaya dapat bergerak dan dapat dilihat kembali kepada sensor, yang dikenal pasti dengan jelas dari bunyi bising. Untuk elektronik pengguna, tumpuannya sering berada dalam julat 5m, menggunakan VCSels, sementara aplikasi automotif mungkin memerlukan julat pengesanan 100m atau lebih, memerlukan teknologi yang berbeza seperti belut ataulaser serat.

Klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut mengenai produk

Julat maksimum yang tidak jelas

Julat maksimum tanpa kekaburan bergantung pada selang antara denyutan yang dipancarkan dan kekerapan modulasi laser. Sebagai contoh, dengan kekerapan modulasi 1MHz, julat yang tidak jelas dapat mencapai sehingga 150m.

Ketepatan dan kesilapan

Ketepatan dalam sistem DTOF secara semulajadi terhad oleh lebar nadi laser, sementara kesilapan boleh timbul dari pelbagai ketidakpastian dalam komponen, termasuk pemandu laser, tindak balas sensor SPAD, dan ketepatan litar TDC. Strategi seperti menggunakan SPAD rujukan dapat membantu mengurangkan kesilapan ini dengan mewujudkan garis dasar untuk masa dan jarak.

Rintangan bunyi dan gangguan

Sistem DTOF mesti bertanding dengan bunyi latar belakang, terutamanya dalam persekitaran cahaya yang kuat. Teknik seperti menggunakan pelbagai piksel SPAD dengan tahap pelemahan yang berbeza dapat membantu menguruskan cabaran ini. Di samping itu, keupayaan DTOF untuk membezakan antara refleksi langsung dan multipath meningkatkan keteguhannya terhadap gangguan.

Resolusi Spatial dan Penggunaan Kuasa

Kemajuan dalam teknologi sensor SPAD, seperti peralihan dari pencahayaan depan (FSI) ke proses pencahayaan belakang (BSI), telah meningkatkan kadar penyerapan foton dan kecekapan sensor. Kemajuan ini, digabungkan dengan sifat denyutan sistem DTOF, menghasilkan penggunaan kuasa yang lebih rendah berbanding dengan sistem gelombang berterusan seperti ITOF.

Masa depan teknologi DTOF

Walaupun halangan dan kos teknikal yang tinggi yang berkaitan dengan teknologi DTOF, kelebihannya dalam ketepatan, julat, dan kecekapan kuasa menjadikannya calon yang menjanjikan untuk aplikasi masa depan dalam pelbagai bidang. Sebagai teknologi sensor dan reka bentuk litar elektronik terus berkembang, sistem DTOF bersedia untuk penggunaan yang lebih luas, memacu inovasi dalam elektronik pengguna, keselamatan automotif, dan seterusnya.

Dari laman web02.02 TOF 系统第二章 DTOF 系统-超光 lebih cepat daripada cahaya (lebih cepat-daripada-light.net)
oleh pengarang: Chao Guang

Penafian:

Kami dengan ini mengisytiharkan bahawa beberapa imej yang dipaparkan di laman web kami dikumpulkan dari Internet dan Wikipedia, dengan tujuan mempromosikan pendidikan dan perkongsian maklumat. Kami menghormati hak harta intelek semua pencipta. Penggunaan imej -imej ini tidak dimaksudkan untuk keuntungan komersial.
Jika anda percaya bahawa mana -mana kandungan yang digunakan melanggar hak cipta anda, sila hubungi kami. Kami lebih bersedia untuk mengambil langkah -langkah yang sesuai, termasuk mengeluarkan imej atau menyediakan atribusi yang betul, untuk memastikan pematuhan undang -undang dan peraturan harta intelek. Matlamat kami adalah untuk mengekalkan platform yang kaya dengan kandungan, adil, dan menghormati hak harta intelek orang lain.
Sila hubungi kami di alamat e -mel berikut:sales@lumispot.cn. Kami berkomitmen untuk mengambil tindakan segera apabila menerima sebarang pemberitahuan dan menjamin kerjasama 100% dalam menyelesaikan sebarang isu tersebut.