DTOF sensörü: Çalışma prensibi ve temel bileşenler.

Hızlı gönderi için sosyal medyamıza abone olun

Doğrudan uçuş zamanı (DTOF) teknolojisi, ışığın uçuş süresini tam olarak ölçmek için yenilikçi bir yaklaşımdır ve zaman ilişkili tek foton sayma (TCSPC) yöntemini kullanır. Bu teknoloji, tüketici elektroniğinde yakınlık algılamadan otomotiv uygulamalarındaki gelişmiş LiDAR sistemlerine kadar çeşitli uygulamaların ayrılmaz bir parçasıdır. Özünde, DTOF sistemleri, her biri doğru mesafe ölçümlerinin sağlanmasında önemli bir rol oynayan birkaç anahtar bileşenden oluşur.

DTOF Sensör Çalışma Prensibi

DTOF sistemlerinin temel bileşenleri

Lazer sürücüsü ve lazer

Verici devresinin önemli bir parçası olan lazer sürücüsü, mosfet anahtarlama yoluyla lazerin emisyonunu kontrol etmek için dijital nabız sinyalleri üretir. Lazerler, özellikleDikey boşluk yüzeyi yayan lazerler(VCSELS), dar spektrumları, yüksek enerji yoğunluğu, hızlı modülasyon yetenekleri ve entegrasyon kolaylığı için tercih edilir. Uygulamaya bağlı olarak, 850nm veya 940Nm dalga boyları, güneş spektrumu absorpsiyon pikleri ve sensör kuantum verimliliği arasında denge için seçilir.

Optiklerin iletilmesi ve alma

İletim tarafında, basit bir optik lens veya birleştirme lensleri ve kırılgan optik elemanların (DO) bir kombinasyonu, lazer ışını istenen görüş alanına yönlendirir. Hedef görüş alanında ışık toplamayı amaçlayan alıcı optik, yabancı ışık parazitini ortadan kaldırmak için dar bant filtrelerinin yanı sıra daha düşük F numaralı lenslerden ve daha yüksek nispi aydınlatmadan yararlanır.

SPAD ve SIPM sensörleri

Tek foton çığ diyotları (SPAD) ve silikon fotomulitipliler (SIPM) DTOF sistemlerindeki birincil sensörlerdir. SPAD'ler, tek fotonlara yanıt verme yetenekleri ile ayırt edilir, güçlü bir çığ akımını sadece bir fotonla tetikler, bu da onları yüksek hassasiyetli ölçümler için ideal hale getirir. Bununla birlikte, geleneksel CMOS sensörlerine kıyasla daha büyük piksel boyutları, DTOF sistemlerinin mekansal çözünürlüğünü sınırlar.

CMOS sensörü vs SPAD sensörü
CMOS vs SPAD sensörü

Dijital Dönüştürücü (TDC)

TDC devresi, analog sinyalleri zamanla temsil edilen dijital sinyallere dönüştürür ve her foton nabızının kaydedildiği kesin moment yakalar. Bu doğruluk, kaydedilen darbelerin histogramına dayanarak hedef nesnenin konumunu belirlemek için çok önemlidir.

DTOF performans parametrelerini keşfetmek

Algılama aralığı ve doğruluğu

Bir DTOF sisteminin algılama aralığı teorik olarak, ışık darbeleri hareket edebileceği kadar uzar ve gürültüden belirgin bir şekilde tanımlanan sensöre geri yansıtılabilir. Tüketici elektroniği için, odak genellikle VCSEL'leri kullanarak 5m'lik bir aralığın içindedir, otomotiv uygulamaları 100m veya daha fazla algılama aralıkları gerektirebilir ve yılan balığı veya daha fazla farklı teknolojiler gerektirebilir.fiber lazerler.

Ürün hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın

Maksimum açık aralık

Belirsizlik olmayan maksimum aralık, yayılan darbeler ile lazerin modülasyon frekansına bağlıdır. Örneğin, 1MHz modülasyon frekansıyla, kesin aralık 150m'ye kadar ulaşabilir.

Hassasiyet ve hata

DTOF sistemlerindeki hassasiyet, lazerin nabız genişliği ile sınırlıdır, hatalar lazer sürücüsü, SPAD sensörü yanıtı ve TDC devre doğruluğu dahil olmak üzere bileşenlerdeki çeşitli belirsizliklerden kaynaklanabilir. Bir referans SPAD kullanma gibi stratejiler, zamanlama ve mesafe için bir temel oluşturarak bu hataların azaltılmasına yardımcı olabilir.

Gürültü ve parazit direnci

DTOF sistemleri, özellikle güçlü ışık ortamlarında arka plan gürültüsü ile mücadele etmelidir. Değişen zayıflama seviyelerine sahip birden fazla SPAD piksel kullanma gibi teknikler bu zorluğun yönetilmesine yardımcı olabilir. Ek olarak, DTOF'un doğrudan ve çok yollu yansımalar arasında ayrım yapma yeteneği, parazite karşı sağlamlığını arttırır.

Mekansal çözünürlük ve güç tüketimi

SPAD sensör teknolojisindeki ön taraftaki aydınlatmadan (FSI) arka taraf aydınlatma (BSI) işlemlerine geçiş gibi ilerlemeler, foton absorpsiyon oranlarını ve sensör verimliliğini önemli ölçüde geliştirmiştir. Bu ilerleme, DTOF sistemlerinin darbeli doğası ile birleştiğinde, ITOF gibi sürekli dalga sistemlerine kıyasla daha düşük güç tüketimi ile sonuçlanır.

DTOF teknolojisinin geleceği

DTOF teknolojisi ile ilişkili yüksek teknik engellere ve maliyetlere rağmen, doğruluk, menzil ve güç verimliliğindeki avantajları, onu farklı alanlarda gelecekteki uygulamalar için umut verici bir aday haline getirir. Sensör teknolojisi ve elektronik devre tasarımı gelişmeye devam ettikçe, DTOF sistemleri daha geniş bir benimseme, tüketici elektroniğinde yenilikleri, otomotiv güvenliğini ve ötesinde ilerlemeye hazırlanıyor.

 

Feragatname:

  • Bu vesileyle, web sitemizde görüntülenen bazı görüntülerin eğitim ve bilgi paylaşımını teşvik etmek amacıyla İnternet ve Wikipedia'dan toplandığını beyan ediyoruz. Tüm yaratıcıların fikri mülkiyet haklarına saygı duyuyoruz. Bu görüntülerin kullanımı ticari kazanç için tasarlanmamıştır.
  • Kullanılan içeriklerden herhangi birinin telif hakkınızı ihlal ettiğine inanıyorsanız, lütfen bizimle iletişime geçin. Fikri mülkiyet yasalarına ve düzenlemelerine uygunluğu sağlamak için görüntülerin kaldırılması veya uygun ilişkilendirme sağlamak da dahil olmak üzere uygun önlemleri almaya istekli olduğumuzdan daha fazlası. Amacımız, içerik açısından zengin, adil ve başkalarının fikri mülkiyet haklarına saygı duyan bir platformu korumaktır.
  • Lütfen aşağıdaki e -posta adresinden bize ulaşın:sales@lumispot.cn. Herhangi bir bildirim aldıktan ve bu tür sorunların çözülmesinde% 100 işbirliğini garanti ettikten sonra derhal harekete geçmeyi taahhüt ediyoruz.
İlgili Haberler
>> İlgili İçerik

Gönderme Zamanı: MAR-07-2024