DTOF senzor: Princip rada i ključne komponente.

Pretplatite se na naše društvene medije za brz post

Tehnologija izravnog vremena leta (DTOF) inovativan je pristup preciznom mjerenju vremena svjetlosti leta, koristeći metodu s jednim koreliranim jednoprometom za brojanje fotona (TCSPC). Ova je tehnologija sastavni dio različitih aplikacija, od osjetljivosti blizine u potrošačkoj elektronici do naprednih LiDAR sustava u automobilskim aplikacijama. U svojoj jezgri, DTOF sustavi sastoje se od nekoliko ključnih komponenti, a svaka igra ključnu ulogu u osiguravanju točnih mjerenja na udaljenosti.

DTOF princip rada senzora

Osnovne komponente DTOF sustava

Laserski vozač i laser

Laserski upravljački program, glavni dio sklopa odašiljača, generira digitalne impulsne signale za kontrolu emisije lasera putem MoSFET prebacivanja. Laseri, posebnoPovršina vertikalne šupljine koja emitira lasere(Vcsels), favorizirani su za njihov uski spektar, visoki intenzitet energije, brze modulacijske mogućnosti i jednostavnost integracije. Ovisno o primjeni, odabrane su valne duljine 850Nm ili 940Nm za uravnoteženje između vrhova apsorpcije solarnog spektra i kvantne učinkovitosti senzora.

Prijenos i primanje optike

Na strani prijenosa, jednostavna optička leća ili kombinacija kolimacijskih leća i difraktivnih optičkih elemenata (donosi) usmjerava laserski zrak na željenom vidnom polju. Optika koja prima, usmjerena na prikupljanje svjetla unutar ciljanog vidnog polja, ima koristi od leća s nižim f-numberima i većim relativnim osvjetljenjem, zajedno s uskim filtrima kako bi se uklonila vanjska smetnja svjetlosti.

SPAD i SIPM senzori

Jednostruke fatonske diode (SPAD) i silikonski fotomultiplieri (SIPM) su primarni senzori u DTOF sustavima. SPAD-ovi se razlikuju po njihovoj sposobnosti da reagiraju na pojedinačne fotone, pokrećući snažnu lavinsku struju sa samo jednim fotonom, što ih čini idealnim za mjerenja visoke preciznosti. Međutim, njihova veća veličina piksela u usporedbi s tradicionalnim CMOS senzorima ograničava prostornu rezoluciju DTOF sustava.

CMOS senzor protiv SPAD senzora
CMOS vs SPAD senzor

Vrijeme-digitalni pretvarač (TDC)

TDC krug prevodi analogne signale u digitalne signale predstavljene vremenom, snimajući precizan trenutak svaki fotonski impuls. Ova je točnost ključna za određivanje položaja ciljanog objekta na temelju histograma zabilježenih impulsa.

Istraživanje DTOF parametara performansi

Raspon i točnost otkrivanja

Raspon otkrivanja DTOF sustava teoretski se proteže onoliko koliko se njegovi svjetlosni impulsi mogu putovati i odražavati se natrag do senzora, identificiranih izrazito iz buke. Za potrošačku elektroniku, fokus je često u rasponu od 5 m, koristeći VCSELS, dok automobilskim aplikacijama mogu zahtijevati raspon otkrivanja od 100 m ili više, što zahtijeva različite tehnologije poput jegulja ilivlaknasti laseri.

Kliknite ovdje da biste saznali više o proizvodu

Maksimalni nedvosmisleni raspon

Maksimalni raspon bez dvosmislenosti ovisi o intervalu između emitiranih impulsa i frekvencije modulacije lasera. Na primjer, s modulacijskom frekvencijom od 1MHz, nedvosmisleni raspon može doseći do 150 m.

Preciznost i pogreška

Preciznost u DTOF sustavima inherentno je ograničena širinom impulsa lasera, dok pogreške mogu nastati iz različitih nesigurnosti u komponentama, uključujući laserski vozač, odgovor SPAD senzora i točnost kruga TDC. Strategije poput korištenja referentnog SPAD -a mogu pomoći ublažavanju tih pogrešaka uspostavljanjem osnovne vrijednosti za vrijeme i udaljenosti.

Otpor buke i smetnji

DTOF sustavi moraju se boriti s pozadinskom bukom, posebno u jakim svjetlosnim okruženjima. Tehnike poput korištenja više piksela SPAD -a s različitim razinama prigušenja mogu pomoći u upravljanju ovim izazovom. Uz to, sposobnost DTOF -a da razlikova izravna i višenamjenska refleksija povećava njegovu robusnost u odnosu na smetnje.

Prostorna razlučivost i potrošnja energije

Napredak u tehnologiji SPAD senzora, poput prijelaza iz prednje strane osvjetljenja (FSI) u procese osvjetljenja stražnjeg strana (BSI), značajno su poboljšali stope apsorpcije fotona i učinkovitost senzora. Taj napredak, u kombinaciji s pulsiranom prirodom DTOF sustava, rezultira nižom potrošnjom energije u usporedbi s kontinuiranim valnim sustavima poput ITOF -a.

Budućnost DTOF tehnologije

Unatoč visokim tehničkim preprekama i troškovima povezanim s DTOF tehnologijom, njegove prednosti u točnosti, rasponu i energetskoj učinkovitosti čine ga obećavajućim kandidatom za buduće primjene u različitim poljima. Kako se senzorska tehnologija i dizajn elektroničkih krugova i dalje razvijaju, DTOF sustavi su spremni za šire usvajanje, pokretanje inovacija u potrošačkoj elektronici, sigurnosti automobila i šire.

 

Odricanje:

  • Izjavljujemo da se neke slike prikazane na našoj web stranici prikupljaju s Interneta i Wikipedije, s ciljem promicanja obrazovanja i razmjene informacija. Poštujemo prava intelektualnog vlasništva svih tvorca. Upotreba ovih slika nije namijenjena komercijalnom dobitku.
  • Ako smatrate da bilo koji od korištenih sadržaja krši vaše autorsko pravo, kontaktirajte nas. Više smo nego voljni poduzeti odgovarajuće mjere, uključujući uklanjanje slika ili pružanje odgovarajuće pripisivanja, kako bismo osigurali poštivanje zakona i propisa o intelektualnom vlasništvu. Naš je cilj održavati platformu koja je bogata sadržajem, poštenim i poštuje prava intelektualnog vlasništva drugih.
  • Molimo kontaktirajte nas na sljedećoj adresi e -pošte:sales@lumispot.cn. Obvezujemo se da odmah poduzmemo akciju nakon primanja bilo koje obavijesti i jamčimo 100% suradnju u rješavanju bilo kojeg takvog pitanja.
Povezane vijesti
>> Povezani sadržaj

Post Vrijeme: ožujak-07-2024