DTOF -anturi: työperiaate ja avainkomponentit.

Tilaa sosiaalinen media nopeaksi viestille

Suora lennon aika (DTOF) -tekniikka on innovatiivinen lähestymistapa valon lentoajan mittaamiseksi tarkasti, käyttämällä korreloivaa yksittäistä fotonien laskentamenetelmää (TCSPC). Tämä tekniikka on olennainen osa erilaisia ​​sovelluksia, kulutuselektroniikan läheisyyden tunnistamisesta edistyneisiin LIDAR -järjestelmiin autosovelluksissa. DTOF -järjestelmät koostuvat useista avainkomponenteista, joista jokaisella oli ratkaiseva rooli tarkkojen etäisyysmittausten varmistamisessa.

DTOF -anturin työperiaate

DTOF -järjestelmien ydinkomponentit

Laser -kuljettaja ja laser

Laser -ohjain, lähettimen piirin keskeinen osa, tuottaa digitaalisia pulssisignaaleja hallitsemaan laserin päästöjä MOSFET -kytkemisen kautta. Etenkin laseritPystysuora onkalon pinta, joka säteilee lasereita(VCSels) ovat suosittuja niiden kapeasta spektristä, korkeasta energian voimakkuudesta, nopeasta modulaatioominaisuudesta ja integroinnin helppoudesta. Sovelluksesta riippuen 850 nm tai 940Nm: n aallonpituudet valitaan tasapainottamiseksi aurinkoenergian absorptiopiikkien ja anturin kvanttitehokkuuden välillä.

Optiikan lähettäminen ja vastaanottaminen

Lähettävällä puolella yksinkertainen optinen linssi tai kollimoivien linssien ja diffraktiivisten optisten elementtien (DIE) yhdistelmä ohjaa lasersäteen halutun näkökentän yli. Vastaanottava optiikka, jonka tarkoituksena on kerätä valoa kohde-näkökentälle, hyötyy linsseistä, joilla on alhaisemmat F-numberit ja korkeampi suhteellinen valaistus, kapeakaistaisten suodattimien rinnalla vieraiden valonhäiriöiden poistamiseksi.

SPAD- ja SIPM -anturit

Yhden fotonin lumivyöryn diodit (SPAD) ja pii-fotomultipliers (SIPM) ovat ensisijaisia ​​antureita DTOF-järjestelmissä. SPAD: t erottuvat kyvystään reagoida yksittäisiin fotoneihin, jotka laukaisevat voimakkaan lumivyöryn virran vain yhdellä fotonilla, mikä tekee niistä ihanteellisia tarkkaan mittauksiin. Niiden suurempi pikselikoko verrattuna perinteisiin CMOS -antureihin rajoittaa DTOF -järjestelmien alueellista resoluutiota.

CMOS -anturi vs. SPAD -anturi
CMOS vs Spad -anturi

Aika-digitaalimuunnin (TDC)

TDC -piiri kääntää analogiset signaalit ajankohtaisiksi digitaalisiksi signaaleiksi, jotka kuvaavat tarkan hetken, jonka jokainen fotonipulssi tallennetaan. Tämä tarkkuus on ratkaisevan tärkeä kohdeobjektin sijainnin määrittämiseksi tallennettujen pulssien histogrammin perusteella.

DTOF -suorituskykyparametrien tutkiminen

Havaitsemisalue ja tarkkuus

DTOF -järjestelmän havaitsemisalue ulottuu teoreettisesti niin pitkälle kuin sen kevyt pulssit voivat kulkea ja heijastua takaisin anturiin, tunnistettu selvästi melusta. Kulutuselektroniikan kohdalla painopiste on usein 5 metrin alueella, käyttämällä VCSeliä, kun taas autojen sovellukset saattavat vaatia vähintään 100 metrin havaitsemisalueita, mikä edellyttää erilaisia ​​tekniikoita, kuten ankeriaita taikuitulaserit.

Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja tuotteesta

Suurin yksiselitteinen alue

Suurin alue ilman epäselvyyttä riippuu emittoitujen pulssien ja laserin modulaatiotaajuuden välillä. Esimerkiksi modulaatiotaajuudella 1MHz, yksiselitteinen alue voi olla jopa 150 m.

Tarkkuus ja virhe

DTOF -järjestelmien tarkkuutta rajoittaa luonnostaan ​​laserin pulssin leveys, kun taas virheitä voi johtua komponenttien erilaisista epävarmuustekijöistä, mukaan lukien laserohjain, SPAD -anturin vaste ja TDC -piirin tarkkuus. Strategiat, kuten viitekappaleen käyttäminen, voivat auttaa lieventämään näitä virheitä perustamalla lähtötason ajoitusta ja etäisyyttä varten.

Melu ja häiriöiden vastus

DTOF -järjestelmien on kiistettävä taustamelulla, etenkin vahvoissa kevyissä ympäristöissä. Tekniikat, kuten useiden SPAD -pikselien käyttäminen vaihtelevilla vaimennusasteilla, voivat auttaa hallitsemaan tätä haastetta. Lisäksi DTOF: n kyky erottaa suorat ja monimuotoiset heijastukset lisäävät sen kestävyyttä häiriöiden suhteen.

Alueellinen resoluutio ja virrankulutus

SPAD-anturitekniikan kehitys, kuten siirtyminen etupuolen valaistuksesta (FSI) selkäpuolen valaistusprosesseihin (BSI), on parantunut merkittävästi fotonin imeytymisnopeudet ja anturin tehokkuus. Tämä edistyminen yhdistettynä DTOF -järjestelmien pulssitettuun luonteeseen johtaa alhaisempaan tehonkulutukseen verrattuna jatkuviin aaltojärjestelmiin, kuten ITOF.

DTOF -tekniikan tulevaisuus

Huolimatta DTOF -tekniikkaan liittyvistä korkeista teknisistä esteistä ja kustannuksista, sen tarkkuuden, valikoiman ja voiman tehokkuuden edut tekevät siitä lupaavan ehdokkaan tuleville sovelluksille eri aloilla. Kun anturitekniikka ja elektroninen piirisuunnittelu kehittyy edelleen, DTOF -järjestelmät ovat valmiita laajempaan käyttöönottoon, kulutuselektroniikan innovaatioiden, autojen turvallisuuden ja sen ulkopuolella.

 

Vastuuvapauslauseke:

  • Ilmoitamme, että jotkut verkkosivustollamme esitetyistä kuvista on kerätty Internetistä ja Wikipediasta tavoitteena edistää koulutusta ja tiedon jakamista. Kunnioitamme kaikkien tekijöiden immateriaalioikeuksia. Näiden kuvien käyttöä ei ole tarkoitettu kaupalliseen voittoon.
  • Jos uskot, että jokin käytetystä sisällöstä loukkaa tekijänoikeuksiasi, ota meihin yhteyttä. Olemme enemmän kuin halukkaita ryhtymään asianmukaisiin toimenpiteisiin, mukaan lukien kuvien poistaminen tai asianmukaisen määrityksen tarjoaminen, immateriaalioikeuden lakien ja asetusten noudattamisen varmistamiseksi. Tavoitteenamme on ylläpitää foorumia, joka sisältää runsaasti sisältöä, oikeudenmukaista ja kunnioittaa muiden immateriaalioikeuksia.
  • Ota yhteyttä seuraavaan sähköpostiosoitteeseen:sales@lumispot.cn. Sitoudumme ryhtymään välittömiin toimiin saatuaan ilmoituksen ja takaamme 100 -prosenttisen yhteistyön tällaisten kysymysten ratkaisemisessa.
Liittyvät uutiset
>> liittyvä sisältö

Viestin aika: Mar-07-2024