DTOF jutiklis: darbo principas ir pagrindiniai komponentai.

Prenumeruokite mūsų socialinę žiniasklaidą, kad gautumėte greitą įrašą

Tiesioginis skrydžio laiko (DTOF) technologija yra novatoriškas būdas tiksliai išmatuoti šviesos skrydžio laiką, naudojant laiką koreliuojamą vieno fotono skaičiavimo (TCSPC) metodą. Ši technologija yra neatsiejama įvairių programų, pradedant artumo jutimu vartojimo elektronikoje ir baigiant pažangiomis „LiDAR“ sistemomis automobilių programose. Iš esmės DTOF sistemos susideda iš kelių pagrindinių komponentų, kurių kiekviena vaidina lemiamą vaidmenį užtikrinant tikslius atstumo matavimus.

DTOF jutiklio darbo principas

Pagrindiniai DTOF sistemų komponentai

Lazerio vairuotojas ir lazeris

Lazerio vairuotojas, esminė siųstuvo grandinės dalis, generuoja skaitmeninius impulsų signalus, kad būtų galima valdyti lazerio emisiją per MOSFET perjungimą. Lazeriai, ypačVertikali ertmės paviršius skleidžia lazerius(„VCSels“) yra palankūs jų siauram spektrui, dideliam energijos intensyvumui, greito moduliavimo galimybėms ir integracijos paprastumui. Priklausomai nuo taikymo, 850 nm arba 940Nm bangos ilgiai yra parinkti taip, kad būtų pusiausvyros tarp saulės spektro absorbcijos smailių ir jutiklio kvantinio efektyvumo.

Optikos perdavimas ir gavimas

Ponavimo pusėje paprastas optinis objektyvas arba kolimingų lęšių ir difrakcinių optinių elementų (DO) derinys nukreipia lazerio pluoštą per norimą matymo lauką. Gaunama optika, skirta surinkti šviesą tiksliniame matymo lauke, naudos iš lęšių su mažesniais F šnematais ir aukštesniu santykiniu apšvietimu, kartu su siauros juostos filtrais, kad būtų pašalintas pašalinės šviesos trukdžiai.

SPAD ir SIPM jutikliai

Pagrindiniai DTOF sistemų jutikliai yra vieno fotono lavinos diodai (SPAD) ir silicio fotomultiplitai (SIPM). Spadai išsiskiria tuo, kad jie gebėjo reaguoti į pavienius fotonus, sukeliantys stiprią lavinos srovę tik vienu fotonu, todėl jie yra idealūs didelio tikslumo matavimams. Tačiau didesnis jų taškų dydis, palyginti su tradiciniais CMOS jutikliais, riboja DTOF sistemų erdvinę skiriamąją gebą.

CMOS jutiklis VS SPAD jutiklis
CMOS ir SPAD jutiklis

Laikas iki skaitmeninio keitiklio (TDC)

TDC grandinė analoginius signalus paverčia skaitmeniniais signalais, vaizduojamais laiku, užfiksuodamas tikslų momentą, kurį užfiksuotas kiekvienas fotono impulsas. Šis tikslumas yra labai svarbus nustatant tikslinio objekto padėtį remiantis įrašytų impulsų histograma.

Tyrinėti DTOF našumo parametrus

Aptikimo diapazonas ir tikslumas

DTOF sistemos aptikimo diapazonas teoriškai tęsiasi tiek, kiek jo šviesos impulsai gali nuvažiuoti ir atsispindėti atgal į jutiklį, aiškiai atpažįstamas nuo triukšmo. Vartojimo elektronikai dažnai dėmesys skiriamas 5 m diapazonui, naudojant VCSEL, tuo tarpu automobilių pritaikymui gali prireikti 100 m ar daugiau aptikimo diapazonų, todėl reikia skirtingų technologijų, tokių kaip unguriai arbapluošto lazeriai.

Spustelėkite čia, jei norite sužinoti daugiau apie produktą

Maksimalus nedviprasmiškas diapazonas

Maksimalus diapazonas be dviprasmiškumo priklauso nuo intervalo tarp skleidžiamų impulsų ir lazerio moduliacijos dažnio. Pavyzdžiui, kai moduliavimo dažnis yra 1MHz, nedviprasmiškas diapazonas gali pasiekti iki 150 m.

Tikslumas ir klaida

Tikslumą DTOF sistemose iš esmės riboja lazerio impulsų plotis, o klaidos gali atsirasti dėl įvairių komponentų neapibrėžčių, įskaitant lazerio tvarkyklę, SPAD jutiklio atsaką ir TDC grandinės tikslumą. Strategijos, tokios kaip „SPAD“ naudojimas, gali padėti sušvelninti šias klaidas, nustatant laiko ir atstumo pagrindą.

Triukšmo ir trukdžių atsparumas

DTOF sistemos turi susidurti su foniniu triukšmu, ypač stiprioje šviesos aplinkoje. Technikos, tokios kaip kelis SPAD pikselių naudojimas su skirtingais silpnėjimo lygiais, gali padėti valdyti šį iššūkį. Be to, DTOF galimybė atskirti tiesioginius ir kelių apmąstymų atspindžius padidina jo tvirtumą nuo trukdžių.

Erdvinė skiriamoji geba ir energijos suvartojimas

SPAD jutiklių technologijos, tokios kaip perėjimas iš priekinės pusės apšvietimo (FSI) prie užpakalinės apšvietimo (BSI) procesų, pažanga žymiai pagerino fotonų absorbcijos greitį ir jutiklio efektyvumą. Ši pažanga kartu su impulsiniu DTOF sistemų pobūdžiu lemia mažesnį energijos suvartojimą, palyginti su ištisinėmis bangų sistemomis, tokiomis kaip ITOF.

DTOF technologijos ateitis

Nepaisant didelių techninių kliūčių ir išlaidų, susijusių su DTOF technologijomis, jos tikslumo, diapazono ir energijos efektyvumo pranašumai tampa perspektyviu kandidatu į būsimas programas įvairiose srityse. Toliau tobulėjant jutiklių technologijoms ir elektroninių grandinių projektavimui, DTOF sistemos yra skirtos platesniam pritaikymui, skatina naujoves vartotojui elektronikai, automobilių saugai ir už jos ribų.

 

Atsakomybės atsisakymas:

  • Mes pareiškime, kad kai kurie mūsų svetainėje rodomi vaizdai yra renkami iš interneto ir Vikipedijos, siekiant reklamuoti švietimą ir dalijimąsi informacija. Mes gerbiame visų kūrėjų intelektinės nuosavybės teises. Šių vaizdų naudojimas nėra skirtas komercinei naudai.
  • Jei manote, kad kuris nors iš naudojamų turinio pažeidžia jūsų autorių teises, susisiekite su mumis. Mes daugiau nei norime imtis tinkamų priemonių, įskaitant vaizdų pašalinimą ar tinkamą priskyrimą, kad užtikrintume intelektinės nuosavybės įstatymų ir kitų teisės aktų laikymąsi. Mūsų tikslas yra išlaikyti platformą, kurioje gausu turinio, sąžiningo ir gerbiamų kitų intelektinės nuosavybės teisių.
  • Susisiekite su mumis šiuo el. Pašto adresu:sales@lumispot.cn. Mes įsipareigojame nedelsiant imtis veiksmų gavę bet kokį pranešimą ir garantuoti 100% bendradarbiavimą sprendžiant visus tokius klausimus.
Susijusios naujienos
>> susijęs turinys

Pašto laikas: 2012 m. Kovo 07 d