Balita - sensor ng dTOF: Prinsipyo sa pagtatrabaho at mga pangunahing bahagi.

Mag-subscribe sa Aming Social Media Para sa Maagap na Post

Ang Direct Time-of-Flight (dTOF) na teknolohiya ay isang makabagong diskarte upang tumpak na sukatin ang oras ng paglipad ng liwanag, gamit ang Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) na pamamaraan.Ang teknolohiyang ito ay mahalaga sa iba't ibang mga application, mula sa proximity sensing sa consumer electronics hanggang sa mga advanced na LiDAR system sa mga automotive na application.Sa kaibuturan nito, ang mga dTOF system ay binubuo ng ilang pangunahing bahagi, bawat isa ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagtiyak ng tumpak na mga sukat ng distansya.

Ang Mga Pangunahing Bahagi ng dTOF Systems

Laser Driver at Laser

Ang laser driver, isang pivotal na bahagi ng transmitter circuit, ay bumubuo ng mga digital pulse signal upang kontrolin ang paglabas ng laser sa pamamagitan ng MOSFET switching.Laser, lalo naMga Laser na Nagpapalabas ng Vertical Cavity Surface(VCSELs), ay pinapaboran para sa kanilang makitid na spectrum, mataas na intensity ng enerhiya, mabilis na kakayahan sa modulasyon, at kadalian ng pagsasama.Depende sa aplikasyon, pinipili ang mga wavelength na 850nm o 940nm upang balansehin sa pagitan ng mga peak ng pagsipsip ng solar spectrum at kahusayan ng sensor ng quantum.

Pagpapadala at Pagtanggap ng Optics

Sa panig ng pagpapadala, ang isang simpleng optical lens o kumbinasyon ng mga collimating lens at Diffractive Optical Elements (DOEs) ay nagdidirekta sa laser beam sa nais na field ng view.Ang receiving optics, na naglalayong mangalap ng liwanag sa loob ng target na field of view, ay nakikinabang sa mga lens na may mas mababang F-number at mas mataas na relative illumination, kasama ng narrowband na mga filter upang alisin ang extraneous light interference.

Mga Sensor ng SPAD at SiPM

Ang mga single-photon avalanche diodes (SPAD) at Silicon photomultipliers (SiPM) ay ang mga pangunahing sensor sa mga dTOF system.Ang mga SPAD ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang kakayahang tumugon sa mga solong photon, na nagti-trigger ng malakas na avalanche current gamit lamang ang isang photon, na ginagawa itong perpekto para sa mga pagsukat na may mataas na katumpakan.Gayunpaman, nililimitahan ng kanilang mas malaking sukat ng pixel kumpara sa tradisyonal na mga sensor ng CMOS ang spatial na resolusyon ng mga dTOF system.

Time-to-Digital Converter (TDC)

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

Paggalugad ng Mga Parameter ng Pagganap ng dTOF

Saklaw at Katumpakan ng Detection

Ang hanay ng pag-detect ng isang dTOF system ay ayon sa teorya ay umaabot hanggang sa ang mga liwanag na pulso nito ay maaaring maglakbay at maipakita pabalik sa sensor, na malinaw na natukoy mula sa ingay.Para sa consumer electronics, ang focus ay kadalasang nasa loob ng 5m range, gamit ang mga VCSEL, habang ang mga automotive application ay maaaring mangailangan ng detection range na 100m o higit pa, na nangangailangan ng iba't ibang teknolohiya tulad ng EELs ofiber lasers.

mag-click dito upang matuto nang higit pa tungkol sa produkto

Pinakamataas na Hindi malabo na Saklaw

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

Katumpakan at Error

Ang katumpakan sa mga sistema ng dTOF ay likas na limitado ng lapad ng pulso ng laser, habang ang mga error ay maaaring lumitaw mula sa iba't ibang mga kawalan ng katiyakan sa mga bahagi, kabilang ang driver ng laser, tugon ng sensor ng SPAD, at katumpakan ng TDC circuit.Ang mga diskarte tulad ng paggamit ng reference na SPAD ay maaaring makatulong na mabawasan ang mga error na ito sa pamamagitan ng pagtatatag ng baseline para sa timing at distansya.

Paglaban sa Ingay at Panghihimasok

Ang mga dTOF system ay dapat makipaglaban sa ingay sa background, lalo na sa malakas na liwanag na kapaligiran.Makakatulong ang mga diskarte gaya ng paggamit ng maraming SPAD pixel na may iba't ibang antas ng attenuation na pamahalaan ang hamong ito.Bukod pa rito, ang kakayahan ng dTOF na makilala sa pagitan ng direkta at multipath na pagmuni-muni ay nagpapahusay sa katatagan nito laban sa panghihimasok.

Spatial Resolution at Power Consumption

Ang mga pagsulong sa teknolohiya ng sensor ng SPAD, tulad ng paglipat mula sa front-side illumination (FSI) patungo sa mga proseso ng back-side illumination (BSI), ay makabuluhang nagpabuti ng mga rate ng pagsipsip ng photon at kahusayan ng sensor.Ang pag-unlad na ito, na sinamahan ng pulsed na katangian ng mga dTOF system, ay nagreresulta sa mas mababang pagkonsumo ng kuryente kumpara sa tuluy-tuloy na wave system tulad ng iTOF.

Ang Kinabukasan ng dTOF Technology

Sa kabila ng mataas na teknikal na mga hadlang at gastos na nauugnay sa teknolohiya ng dTOF, ang mga bentahe nito sa katumpakan, saklaw, at kahusayan ng kapangyarihan ay ginagawa itong isang promising na kandidato para sa mga aplikasyon sa hinaharap sa magkakaibang larangan.Habang patuloy na umuunlad ang teknolohiya ng sensor at disenyo ng electronic circuit, ang mga dTOF system ay nakahanda para sa mas malawak na paggamit, nagtutulak ng mga inobasyon sa consumer electronics, kaligtasan ng sasakyan, at higit pa.

Mula sa web page02.02 TOF系统第二章 dTOF系统 - 超光 Mas mabilis kaysa sa liwanag (faster-than-light.net)
ng may-akda: Chao Guang

Disclaimer:

Ipinapahayag namin na ang ilan sa mga larawang ipinapakita sa aming website ay kinokolekta mula sa Internet at Wikipedia, na may layuning isulong ang edukasyon at pagbabahagi ng impormasyon.Iginagalang namin ang mga karapatan sa intelektwal na ari-arian ng lahat ng mga creator.Ang paggamit ng mga larawang ito ay hindi inilaan para sa komersyal na pakinabang.
Kung naniniwala kang lumalabag sa iyong copyright ang alinman sa nilalamang ginamit, mangyaring makipag-ugnayan sa amin.Kami ay higit sa handa na gumawa ng mga naaangkop na hakbang, kabilang ang pag-alis ng mga larawan o pagbibigay ng wastong pagpapatungkol, upang matiyak ang pagsunod sa mga batas at regulasyon sa intelektwal na ari-arian.Ang aming layunin ay mapanatili ang isang platform na mayaman sa nilalaman, patas, at iginagalang ang mga karapatan sa intelektwal na pag-aari ng iba.
Mangyaring makipag-ugnayan sa amin sa sumusunod na email address:sales@lumispot.cn.Nangangako kami na magsasagawa ng agarang pagkilos kapag nakatanggap ng anumang abiso at ginagarantiyahan ang 100% na pakikipagtulungan sa paglutas ng anumang mga naturang isyu.