DTOF érzékelő: Munka alapelv és kulcselemek.

Iratkozzon fel a közösségi médiára a gyors hozzászóláshoz

A közvetlen repülési idő (DTOF) technológia innovatív megközelítés a fény repülési idejének pontos mérésére, az időkorrelált egy fotonszámlálási (TCSPC) módszer alkalmazásával. Ez a technológia szerves része a különféle alkalmazásoknak, a fogyasztói elektronika közelségérzékelésétől a fejlett LIDAR rendszerekig az autóipari alkalmazásokban. A DTOF rendszerek lényege több kulcsfontosságú elemből áll, amelyek mindegyike döntő szerepet játszik a pontos távolságmérések biztosításában.

DTOF érzékelő munka elve

A DTOF rendszerek alapvető alkotóelemei

Lézeres vezető és lézer

A lézeres illesztőprogram, az adó áramkör kulcsfontosságú része, digitális impulzusjeleket generál a lézer emissziójának MOSFET -váltás útján történő vezérléséhez. Lézerek, főlegFüggőleges üregfelület kibocsátó lézerek(VCSELS), keskeny spektrumuk, nagy energiaintenzitásuk, gyors modulációs képességeik és könnyű integrációjuk részesítése. Az alkalmazástól függően a 850 nm vagy 940 nm hullámhosszokat választják ki a napenergia -spektrum abszorpciós csúcsok és az érzékelő kvantumhatékonysága közötti egyensúlyhoz.

Optika továbbítása és fogadása

Az átviteli oldalon egy egyszerű optikai lencse vagy kollimáló lencsék és diffrakciós optikai elemek (DO) kombinációja irányítja a lézernyalábot a kívánt látómezőn. A fogadó optika, amelynek célja a fénygyűjtés a célmezőn belül, az alacsonyabb F-számokkal és a magasabb relatív megvilágítású lencsékből részesül, a keskeny sávú szűrők mellett, hogy kiküszöböljék az idegen fény interferenciáját.

SPAD és SIPM érzékelők

Az egyfotonos lavina-diódák (SPAD) és a szilícium-fotomultiplierek (SIPM) az elsődleges érzékelők a DTOF rendszerekben. A SPAD-ket megkülönböztetik az, hogy képesek-e reagálni az egyetlen fotonra, és erős lavinaáramot váltanak ki, csak egy fotonnal, így ideálisak a nagy pontosságú mérésekhez. Nagyobb pixelméretük azonban a hagyományos CMOS -érzékelőkhöz képest korlátozza a DTOF rendszerek térbeli felbontását.

CMOS érzékelő vs spad érzékelő
CMOS vs SPAD érzékelő

Digitális konverter (TDC)

A TDC áramkör az analóg jeleket az idő által ábrázolt digitális jelekké fordítja, az egyes fotonimpulzusok rögzítését a pontos pillanat rögzítésével. Ez a pontosság elengedhetetlen a célobjektum helyzetének meghatározásához a rögzített impulzusok hisztogramja alapján.

A DTOF teljesítményparaméterek feltárása

Észlelési tartomány és pontosság

A DTOF rendszer detektálási tartománya elméletileg kiterjed, amennyire a fényimpulzusok képesek haladni, és visszatükröződhetnek az érzékelőhöz, a zajtól kifejezetten azonosítottak. A fogyasztói elektronika esetében a hangsúly gyakran egy 5 m -es tartományon belül van, a VCSEL -ek felhasználásával, míg az autóipari alkalmazásokhoz legalább 100 m -es észlelési tartomány szükséges, különféle technológiákra, például angolnákra vagyszálas lézerek.

Kattintson ide, hogy többet megtudjon a termékről

Maximális egyértelmű tartomány

A kétértelműség nélküli maximális tartomány a kibocsátott impulzusok közötti intervallumtól és a lézer modulációs frekvenciájától függ. Például, az 1MHz modulációs gyakorisággal az egyértelmű tartomány elérheti a 150 m -et.

Pontosság és hiba

A DTOF rendszerekben a pontosságot a lézer impulzusszélessége korlátozza, míg a hibák az alkatrészek különféle bizonytalanságaiból származhatnak, beleértve a lézermeghajtót, az SPAD -érzékelőválaszot és a TDC áramkör pontosságát. Az olyan stratégiák, mint például a referencia -SPAD alkalmazása, segíthetnek ezeknek a hibáknak azáltal, hogy meghatározzák az időzítés és a távolság alapvonalát.

Zaj- és interferencia ellenállás

A DTOF rendszereknek háttérzajjal kell küzdeniük, különösen erős fény környezetben. Az olyan technikák, mint például a különféle csillapítási szintekkel rendelkező több SPAD pixel használata, segíthetnek ennek a kihívásnak a kezelésében. Ezenkívül a DTOF azon képessége, hogy megkülönböztesse a közvetlen és a multipath reflexiókat, javítja robusztusságát az interferencia ellen.

Térbeli felbontás és energiafogyasztás

Az SPAD-érzékelő technológiájának fejlődése, például az első oldali megvilágításról (FSI) a hátsó oldali megvilágítási (BSI) folyamatokra való áttérés jelentősen javította a foton abszorpciós sebességét és az érzékelő hatékonyságát. Ez az előrehaladás a DTOF rendszerek impulzusos természetével kombinálva alacsonyabb energiafogyasztást eredményez a folyamatos hullámrendszerekhez képest, mint például az ITOF.

A DTOF technológia jövője

A DTOF technológiához kapcsolódó magas technikai akadályok és költségek ellenére a pontosság, a tartomány és az energiahatékonyság előnyei miatt ígéretes jelöltvé teszik a különféle területeken történő jövőbeli alkalmazásokhoz. Ahogy az érzékelő technológiája és az elektronikus áramkör kialakítása tovább fejlődik, a DTOF rendszerek szélesebb körű elfogadáshoz, a fogyasztói elektronika, az autóbiztonság és azon kívüli innovációk előkészítéséhez készülnek.

 

Jogi nyilatkozat:

  • Ezúton kijelentjük, hogy a weboldalunkon megjelenő képek egy részét az internetről és a Wikipedia -ról gyűjtik, azzal a céllal, hogy előmozdítsák az oktatást és az információk megosztását. Tiszteletben tartjuk az összes alkotó szellemi tulajdonjogait. Ezeknek a képeknek a használatát nem a kereskedelmi nyereségre szánják.
  • Ha úgy gondolja, hogy bármelyik használt tartalom sérti a szerzői jogokat, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot. Több mint hajlandóak vagyunk megfelelő intézkedéseket hozni, ideértve a képek eltávolítását vagy a megfelelő hozzárendelés biztosítását a szellemi tulajdonról szóló törvények és rendeletek betartása érdekében. Célunk az, hogy olyan platformot tartsunk fenn, amely gazdag tartalomban, tisztességes és tiszteletben tartja mások szellemi tulajdonjogait.
  • Kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot a következő e -mail címen:sales@lumispot.cn- Elkötelezzük magunkat, hogy azonnali intézkedéseket tegyünk bármilyen értesítés fogadása és az ilyen kérdések megoldásának 100% -os együttműködésének garantálásakor.
Kapcsolódó hír
>> Kapcsolódó tartalom

A postai idő: március-07-2024