dTOF-sensor: wurkingsprinsipe en wichtige komponinten.

Abonnearje op ús sosjale media foar rappe berjochten

Direct Time-of-Flight (dTOF) technology is in ynnovative oanpak om de flechttiid fan ljocht presys te mjitten, mei help fan de Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) metoade. Dizze technology is yntegraal ûnderdiel fan in ferskaat oan tapassingen, fan tichtby-deteksje yn konsuminte-elektroanika oant avansearre LiDAR-systemen yn auto-tapassingen. Yn 'e kearn besteane dTOF-systemen út ferskate wichtige komponinten, dy't elk in krúsjale rol spylje by it garandearjen fan krekte ôfstânmjittingen.

dtof-sensor wurkprinsipe

De kearnkomponinten fan dTOF-systemen

Laserbestjoerder en laser

De laserdriver, in wichtich ûnderdiel fan it stjoerdercircuit, genereart digitale pulssignalen om de útstjit fan 'e laser te kontrolearjen fia MOSFET-skeakeling. Lasers, benammenFertikale holte-oerflakútstjittende lasers(VCSEL's) wurde foarkar jûn fanwegen har smelle spektrum, hege enerzjy-yntensiteit, snelle modulaasjemooglikheden en maklike yntegraasje. Ofhinklik fan 'e tapassing wurde golflingten fan 850 nm of 940 nm selektearre om in lykwicht te finen tusken de absorpsjepieken fan it sinnespektrum en de kwantumeffisjinsje fan 'e sensor.

Oerdragende en ûntfangende optyske apparaten

Oan 'e útstjoerende kant rjochtet in ienfâldige optyske lens of in kombinaasje fan kollimearjende lenzen en diffraktive optyske eleminten (DOE's) de laserstriel oer it winske sichtfjild. De ûntfangende optyske eleminten, dy't rjochte binne op it sammeljen fan ljocht binnen it doelsichtfjild, profitearje fan lenzen mei legere F-nûmers en hegere relative ferljochting, tegearre mei smelbânfilters om ynterferinsje fan bûtenôf te eliminearjen.

SPAD- en SiPM-sensoren

Single-photon lawine diodes (SPAD) en Silicon photomultipliers (SiPM) binne de primêre sensoren yn dTOF-systemen. SPAD's ûnderskiede har troch har fermogen om te reagearjen op ienkele fotonen, wêrtroch't se in sterke lawinestroom triggerje mei mar ien foton, wêrtroch't se ideaal binne foar mjittingen mei hege presyzje. Harren gruttere pikselgrutte yn ferliking mei tradisjonele CMOS-sensoren beheint lykwols de romtlike resolúsje fan dTOF-systemen.

CMOS-sensor tsjin SPAD-sensor
CMOS tsjin SPAD-sensor

Tiid-nei-digitaal-omrekkener (TDC)

It TDC-sirkwy oerset analoge sinjalen yn digitale sinjalen dy't fertsjintwurdige wurde troch tiid, en registrearret it krekte momint dat elke fotonpuls wurdt opnommen. Dizze krektens is krúsjaal foar it bepalen fan 'e posysje fan it doelobjekt op basis fan it histogram fan opnommen pulsen.

Undersyk nei dTOF-prestaasjeparameters

Deteksjeberik en krektens

It deteksjeberik fan in dTOF-systeem strekt him teoretysk út oant de ljochtpulsen dy't werom nei de sensor reflektearre wurde kinne, en dêrmei dúdlik ûnderskieden wurde kinne fan rûs. Foar konsuminte-elektroanika leit de fokus faak binnen in berik fan 5 m, mei gebrûk fan VCSEL's, wylst auto-tapassingen deteksjeberiken fan 100 m of mear fereaskje kinne, wêrtroch't ferskillende technologyen lykas EEL's of ... nedich binne.glêstriedlasers.

klik hjir om mear te learen oer it produkt

Maksimum ûndúdlik berik

It maksimale berik sûnder dûbelsinnigens hinget ôf fan it ynterval tusken útstjoerde pulsen en de modulaasjefrekwinsje fan 'e laser. Bygelyks, mei in modulaasjefrekwinsje fan 1MHz kin it ûndûbelsinnige berik oant 150m berikke.

Presyzje en flater

Presyzje yn dTOF-systemen wurdt ynherint beheind troch de pulsbreedte fan 'e laser, wylst flaters kinne ûntstean út ferskate ûnwissichheden yn 'e komponinten, ynklusyf de laserdriver, de SPAD-sensorrespons en de krektens fan it TDC-sirkwy. Strategyen lykas it brûken fan in referinsje-SPAD kinne helpe om dizze flaters te ferminderjen troch in basisline foar timing en ôfstân te fêstigjen.

Lûd- en ynterferinsjeresistinsje

dTOF-systemen moatte omgean mei eftergrûnlûd, benammen yn omjouwings mei sterk ljocht. Techniken lykas it brûken fan meardere SPAD-piksels mei ferskillende ferswakkingsnivo's kinne helpe by it behearen fan dizze útdaging. Derneist fergruttet it fermogen fan dTOF om ûnderskied te meitsjen tusken direkte en mearpaadrefleksjes syn robuustheid tsjin ynterferinsje.

Romtlike resolúsje en enerzjyferbrûk

Foarútgong yn SPAD-sensortechnology, lykas de oergong fan front-side illumination (FSI) nei back-side illumination (BSI) prosessen, hawwe de fotonabsorptionsnelheden en sensoreffisjinsje signifikant ferbettere. Dizze foarútgong, kombinearre mei de pulsearre aard fan dTOF-systemen, resulteart yn in leger enerzjyferbrûk yn ferliking mei trochgeande weachsystemen lykas iTOF.

De takomst fan dTOF-technology

Nettsjinsteande de hege technyske barriêres en kosten dy't ferbûn binne mei dTOF-technology, meitsje de foardielen yn krektens, berik en enerzjy-effisjinsje it in belofte kandidaat foar takomstige tapassingen yn ferskate fjilden. Om't sensortechnology en elektroanysk sirkwyûntwerp trochgean te ûntwikkeljen, binne dTOF-systemen ree foar bredere oannimmen, wat ynnovaasjes yn konsuminte-elektroanika, autofeiligens en fierder oandriuwt.

 

Disclaimer:

  • Wy ferklearje hjirmei dat guon fan 'e ôfbyldings dy't op ús webside werjûn wurde, sammele binne fan it ynternet en Wikipedia, mei it doel om ûnderwiis en ynformaasje-útwikseling te befoarderjen. Wy respektearje de yntellektuele eigendomsrjochten fan alle makkers. It gebrûk fan dizze ôfbyldings is net bedoeld foar kommersjeel gewin.
  • As jo ​​tinke dat ien fan 'e brûkte ynhâld jo auteursrjocht skeint, nim dan kontakt mei ús op. Wy binne mear as ree om passende maatregels te nimmen, ynklusyf it fuortheljen fan ôfbyldings of it jaan fan juste nammefermelding, om te soargjen foar neilibjen fan wetten en regeljouwing oer yntellektueel eigendom. Us doel is om in platfoarm te ûnderhâlden dat ryk is oan ynhâld, earlik is en de yntellektuele eigendomsrjochten fan oaren respektearret.
  • Nim dan kontakt mei ús op fia it folgjende e-mailadres:sales@lumispot.cnWy sette ús yn om direkt aksje te nimmen nei ûntfangst fan in melding en garandearje 100% gearwurking by it oplossen fan sokke problemen.
Relatearre nijs
>> Relatearre ynhâld

Pleatsingstiid: 7 maart 2024