DTOF Sensor: Prinsipyo ng Paggawa at Mga Pangunahing Bahagi.

Mag -subscribe sa aming social media para sa Prompt Post

Ang direktang teknolohiya ng time-of-flight (DTOF) ay isang makabagong diskarte upang tumpak na masukat ang oras ng paglipad ng ilaw, na gumagamit ng oras na correlated single photon counting (TCSPC) na pamamaraan. Ang teknolohiyang ito ay integral sa isang iba't ibang mga aplikasyon, mula sa kalapitan ng sensing sa mga elektronikong consumer hanggang sa mga advanced na sistema ng lidar sa mga aplikasyon ng automotiko. Sa core nito, ang mga sistema ng DTOF ay binubuo ng ilang mga pangunahing sangkap, ang bawat isa ay naglalaro ng isang mahalagang papel sa pagtiyak ng tumpak na mga sukat ng distansya.

prinsipyo ng pagtatrabaho ng sensor ng DTOF

Ang mga pangunahing sangkap ng mga sistema ng DTOF

Laser Driver at Laser

Ang driver ng laser, isang pivotal na bahagi ng circuit ng transmiter, ay bumubuo ng mga digital na signal ng pulso upang makontrol ang paglabas ng laser sa pamamagitan ng paglipat ng MOSFET. Laser, lalo naVertical na ibabaw ng lukab na naglalabas ng mga laser(VCSels), ay pinapaboran para sa kanilang makitid na spectrum, mataas na lakas ng enerhiya, mabilis na mga kakayahan sa modulation, at kadalian ng pagsasama. Depende sa application, ang mga haba ng haba ng 850Nm o 940Nm ay napili upang balansehin sa pagitan ng solar spectrum pagsipsip peaks at kahusayan ng sensor ng sensor.

Pagpapadala at pagtanggap ng mga optika

Sa paghahatid ng panig, ang isang simpleng optical lens o isang kumbinasyon ng mga collimating lens at magkakaibang mga optical elemento (ginagawa) ay nagdidirekta sa laser beam sa buong nais na larangan ng pagtingin. Ang pagtanggap ng mga optika, na naglalayong magtipon ng ilaw sa loob ng target na larangan ng pagtingin, makikinabang mula sa mga lente na may mas mababang F-number at mas mataas na kamag-anak na pag-iilaw, kasabay ng mga makitid na filter upang maalis ang labis na pagkagambala sa ilaw.

SPAD at SIPM sensor

Ang Single-Photon Avalanche Diode (SPAD) at Silicon Photomultiplier (SIPM) ay ang pangunahing sensor sa mga sistema ng DTOF. Ang mga SPAD ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang kakayahang tumugon sa mga solong photon, na nag-trigger ng isang malakas na avalanche kasalukuyang may isang photon lamang, na ginagawang perpekto para sa mga sukat na may mataas na katumpakan. Gayunpaman, ang kanilang mas malaking laki ng pixel kumpara sa tradisyonal na mga sensor ng CMOS ay naglilimita sa spatial na resolusyon ng mga sistema ng DTOF.

CMOS sensor vs spad sensor
CMOS vs SPAD sensor

Time-to-digital converter (TDC)

Ang TDC circuit ay isinasalin ang mga signal ng analog sa mga digital na signal na kinakatawan ng oras, na kinukuha ang tumpak na sandali ng bawat photon pulse ay naitala. Ang katumpakan na ito ay mahalaga para sa pagtukoy ng posisyon ng target na bagay batay sa histogram ng mga naitala na pulso.

Paggalugad ng mga parameter ng pagganap ng DTOF

Saklaw ng pagtuklas at kawastuhan

Ang hanay ng pagtuklas ng isang sistema ng DTOF na teoretikal na umaabot hanggang sa light pulses ay maaaring maglakbay at maipakita pabalik sa sensor, na nakilala nang malinaw mula sa ingay. Para sa mga elektronikong consumer, ang pokus ay madalas sa loob ng isang 5m na saklaw, na gumagamit ng mga VCSEL, habang ang mga aplikasyon ng automotiko ay maaaring mangailangan ng mga saklaw ng pagtuklas na 100m o higit pa, nangangailangan ng iba't ibang mga teknolohiya tulad ng EELS omga laser ng hibla.

Mag -click dito upang malaman ang higit pa tungkol sa produkto

Maximum na hindi malabo na saklaw

Ang maximum na saklaw na walang kalabuan ay nakasalalay sa agwat sa pagitan ng mga pinalabas na pulso at dalas ng modulation ng laser. Halimbawa, na may dalas ng modulation ng 1MHz, ang hindi malabo na saklaw ay maaaring umabot ng hanggang sa 150m.

Katumpakan at error

Ang katumpakan sa mga sistema ng DTOF ay likas na limitado ng lapad ng pulso ng laser, habang ang mga pagkakamali ay maaaring lumitaw mula sa iba't ibang mga kawalan ng katiyakan sa mga sangkap, kabilang ang driver ng laser, tugon ng sensor ng SPAD, at kawastuhan ng TDC circuit. Ang mga estratehiya tulad ng paggamit ng isang sanggunian na spad ay makakatulong na mapawi ang mga error na ito sa pamamagitan ng pagtatatag ng isang baseline para sa tiyempo at distansya.

Ingay at panghihimasok na paglaban

Ang mga sistema ng DTOF ay dapat makipagtalo sa ingay sa background, lalo na sa mga malakas na ilaw na kapaligiran. Ang mga pamamaraan tulad ng paggamit ng maraming mga pixel ng SPAD na may iba't ibang mga antas ng pagpapalambing ay makakatulong na pamahalaan ang hamon na ito. Bilang karagdagan, ang kakayahan ng DTOF na makilala sa pagitan ng direkta at multipath na pagmuni -muni ay nagpapabuti sa katatagan nito laban sa pagkagambala.

Spatial resolution at pagkonsumo ng kuryente

Ang mga pagsulong sa teknolohiya ng SPAD sensor, tulad ng paglipat mula sa harap-side na pag-iilaw (FSI) hanggang sa mga proseso ng pag-iilaw sa likuran (BSI), ay may makabuluhang pinabuting mga rate ng pagsipsip ng photon at kahusayan ng sensor. Ang pag -unlad na ito, na sinamahan ng pulsed na likas na katangian ng mga sistema ng DTOF, ay nagreresulta sa mas mababang pagkonsumo ng kuryente kumpara sa patuloy na mga sistema ng alon tulad ng ITOF.

Ang hinaharap ng teknolohiya ng DTOF

Sa kabila ng mataas na teknikal na hadlang at gastos na nauugnay sa teknolohiya ng DTOF, ang mga pakinabang nito sa kawastuhan, saklaw, at kahusayan ng kapangyarihan ay ginagawang isang promising na kandidato para sa mga aplikasyon sa hinaharap sa magkakaibang larangan. Habang patuloy na nagbabago ang teknolohiya ng sensor at elektronikong circuit, ang mga sistema ng DTOF ay naghanda para sa mas malawak na pag -aampon, pagmamaneho ng mga pagbabago sa elektronikong consumer, kaligtasan ng automotiko, at higit pa.

 

Pagtatatwa:

  • Dito namin ipinahayag na ang ilan sa mga imahe na ipinapakita sa aming website ay nakolekta mula sa Internet at Wikipedia, na may layunin na itaguyod ang edukasyon at pagbabahagi ng impormasyon. Nirerespeto namin ang mga karapatang intelektwal na pag -aari ng lahat ng mga tagalikha. Ang paggamit ng mga larawang ito ay hindi inilaan para sa komersyal na pakinabang.
  • Kung naniniwala ka na ang alinman sa nilalaman na ginamit ay lumalabag sa iyong copyright, mangyaring makipag -ugnay sa amin. Kami ay higit pa sa handang gumawa ng naaangkop na mga hakbang, kabilang ang pag -alis ng mga imahe o pagbibigay ng wastong pagkilala, upang matiyak ang pagsunod sa mga batas at regulasyon ng intelektwal na pag -aari. Ang aming layunin ay upang mapanatili ang isang platform na mayaman sa nilalaman, patas, at iginagalang ang mga karapatang intelektwal na pag -aari ng iba.
  • Mangyaring makipag -ugnay sa amin sa sumusunod na email address:sales@lumispot.cn. Kami ay gumawa ng agarang pagkilos sa pagtanggap ng anumang abiso at ginagarantiyahan ang 100% kooperasyon sa paglutas ng anumang mga isyu.
Kaugnay na balita
>> Kaugnay na Nilalaman

Oras ng Mag-post: Mar-07-2024