dTOF сенсоры: жұмыс принципі және негізгі компоненттері.

Жедел пост алу үшін біздің әлеуметтік медиаға жазылыңыз

Тікелей ұшу уақыты (dTOF) технологиясы - уақытпен байланысты бір фотонды санау (TCSPC) әдісін қолдана отырып, жарықтың ұшу уақытын дәл өлшеуге арналған инновациялық тәсіл. Бұл технология тұтынушылық электроникадағы жақындықты анықтаудан бастап автомобильдік қолданбалардағы жетілдірілген LiDAR жүйелеріне дейінгі әртүрлі қолданбалардың ажырамас бөлігі болып табылады. Негізінде, dTOF жүйелері нақты қашықтықты өлшеуді қамтамасыз етуде шешуші рөл атқаратын бірнеше негізгі компоненттерден тұрады.

dtof сенсорының жұмыс принципі

dTOF жүйелерінің негізгі құрамдас бөліктері

Лазерлік драйвер және лазер

Таратқыш тізбегінің негізгі бөлігі болып табылатын лазерлік драйвер MOSFET коммутациясы арқылы лазердің эмиссиясын басқару үшін цифрлық импульстік сигналдарды жасайды. Лазерлер, әсіресеТік қуысты беттік сәуле шығаратын лазерлер(VCSELs) тар спектрі, жоғары энергия қарқындылығы, жылдам модуляция мүмкіндіктері және интеграцияның қарапайымдылығы үшін қолайлы. Қолдану түріне қарай, күн спектрін сіңіру шыңдары мен сенсордың кванттық тиімділігі арасындағы теңгерім үшін 850 нм немесе 940 нм толқын ұзындығы таңдалады.

Тарату және қабылдау оптикасы

Таратушы жағында қарапайым оптикалық линзалар немесе коллимациялық линзалар мен дифракциялық оптикалық элементтердің (DOEs) комбинациясы лазер сәулесін қажетті көру өрісі бойынша бағыттайды. Мақсатты көру өрісінде жарықты жинауға бағытталған қабылдау оптикасы сыртқы жарық кедергілерін жою үшін тар жолақты сүзгілермен қатар төменірек F-сандары және жоғары салыстырмалы жарықтандыруы бар линзаларды пайдаланады.

SPAD және SiPM сенсорлары

Бір фотонды көшкін диодтары (SPAD) және кремний фотокөбейткіштері (SiPM) dTOF жүйелеріндегі негізгі сенсорлар болып табылады. SPAD бір фотонға жауап беру қабілетімен ерекшеленеді, бұл тек бір фотонмен күшті көшкін ағынын тудырады, бұл оларды жоғары дәлдіктегі өлшеулер үшін өте қолайлы етеді. Дегенмен, олардың дәстүрлі CMOS сенсорларымен салыстырғанда үлкенірек пиксель өлшемі dTOF жүйелерінің кеңістіктік ажыратымдылығын шектейді.

CMOS сенсоры SPAD сенсорына қарсы
CMOS және SPAD сенсоры

Уақытты сандық түрлендіргіш (TDC)

TDC тізбегі аналогтық сигналдарды әр фотон импульсі жазылған дәл сәтті түсіріп, уақытпен көрсетілген цифрлық сигналдарға аударады. Бұл дәлдік жазылған импульстердің гистограммасы негізінде нысананың орнын анықтау үшін өте маңызды.

dTOF өнімділік параметрлерін зерттеу

Анықтау диапазоны және дәлдігі

dTOF жүйесінің анықтау диапазоны теориялық тұрғыдан оның жарық импульстары қозғалып, шудан анық анықталған сенсорға кері шағылысу мүмкіндігіне дейін созылады. Тұтынушы электроникасы үшін фокус көбінесе VCSEL көмегімен 5 м диапазонында болады, ал автомобиль қолданбалары 100 м немесе одан да көп анықтау диапазонын қажет етуі мүмкін, бұл EEL немесе басқа технологияларды қажет етеді.талшықты лазерлер.

өнім туралы көбірек білу үшін осы жерді басыңыз

Максималды бір мәнді диапазон

Анықсыз максималды диапазон шығарылатын импульстар мен лазердің модуляция жиілігі арасындағы интервалға байланысты. Мысалы, модуляция жиілігі 1 МГц болғанда, бір мәнді диапазон 150 м дейін жетуі мүмкін.

Дәлдік және қате

dTOF жүйелеріндегі дәлдік табиғи түрде лазердің импульстік енімен шектеледі, ал қателер лазер драйвері, SPAD сенсорының жауабы және TDC тізбегінің дәлдігі сияқты компоненттердегі әртүрлі белгісіздіктерден туындауы мүмкін. Анықтамалық SPAD қолдану сияқты стратегиялар уақыт пен қашықтық үшін базалық сызықты орнату арқылы осы қателерді азайтуға көмектеседі.

Шу мен кедергіге төзімділік

dTOF жүйелері фондық шумен, әсіресе күшті жарық орталарында күресуі керек. Әртүрлі әлсіреу деңгейлері бар бірнеше SPAD пикселдерін пайдалану сияқты әдістер бұл мәселені шешуге көмектеседі. Оған қоса, dTOF-тің тікелей және көп жолды шағылысуларды ажырату мүмкіндігі оның кедергіге қарсы беріктігін арттырады.

Кеңістіктік ажыратымдылық және қуат тұтыну

Алдыңғы жағындағы жарықтандырудан (FSI) артқы жағындағы жарықтандыру (BSI) процестеріне көшу сияқты SPAD сенсорлық технологиясындағы жетістіктер фотонды сіңіру жылдамдығы мен сенсордың тиімділігін айтарлықтай жақсартты. Бұл прогресс dTOF жүйелерінің импульстік сипатымен үйлескенде, iTOF сияқты үздіксіз толқындық жүйелермен салыстырғанда қуатты аз тұтынуға әкеледі.

dTOF технологиясының болашағы

dTOF технологиясымен байланысты жоғары техникалық кедергілер мен шығындарға қарамастан, оның дәлдіктегі, диапазондағы және қуат тиімділігіндегі артықшылықтары оны әртүрлі салалардағы болашақ қолданбалар үшін перспективалы үміткер етеді. Сенсорлық технология мен электрондық схеманың дизайны дамып келе жатқандықтан, dTOF жүйелері тұтынушылық электроникада, автомобиль қауіпсіздігінде және басқа салаларда инновацияларды ынталандыратын кеңірек қолдануға дайын.

 

Жауапкершіліктен бас тарту:

  • Осы арқылы біз веб-сайтымызда көрсетілген кейбір суреттер білім беру мен ақпарат алмасуды ілгерілету мақсатында Интернет пен Википедиядан жиналғанын мәлімдейміз. Біз барлық авторлардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейміз. Бұл кескіндерді пайдалану коммерциялық пайдаға арналмаған.
  • Пайдаланылған мазмұнның кез келгені авторлық құқығыңызды бұзады деп ойласаңыз, бізге хабарласыңыз. Біз зияткерлік меншік туралы заңдар мен ережелердің сақталуын қамтамасыз ету үшін кескіндерді жоюды немесе тиісті атрибуцияны қамтамасыз етуді қоса, тиісті шараларды қабылдауға дайынбыз. Біздің мақсатымыз мазмұнға бай, әділетті және басқалардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейтін платформаны қолдау.
  • Бізбен келесі электрондық пошта мекенжайы бойынша хабарласыңыз:sales@lumispot.cn. Біз кез келген хабарламаны алған кезде дереу әрекет етуге міндеттенеміз және кез келген осындай мәселелерді шешуде 100% ынтымақтастыққа кепілдік береміз.
Қатысты жаңалықтар
>> Қатысты мазмұн

Жіберу уақыты: 07 наурыз 2024 ж