חדשות - חיישן DTOF: עקרון עבודה ורכיבי מפתח.

הירשם למדיה החברתית שלנו לפוסט מהיר

טכנולוגיית זמן טיסה ישירה (DTOF) היא גישה חדשנית למדידה מדויקת של זמן הטיסה של האור, תוך שימוש בשיטת הספירה הפוטונית היחידה המתואמת (TCSPC). טכנולוגיה זו היא אינטגרלית למגוון יישומים, החל מחישת קרבה באלקטרוניקה צרכנית ועד מערכות LIDAR מתקדמות ביישומי רכב. בבסיסה, מערכות DTOF מורכבות מכמה רכיבי מפתח, שכל אחת מהן ממלאת תפקיד מכריע בהבטחת מדידות מרחק מדויקות.

רכיבי הליבה של מערכות DTOF

נהג לייזר ולייזר

מנהל התקן הלייזר, חלק מרכזי ממעגל המשדר, מייצר אותות דופק דיגיטליים כדי לשלוט על פליטת הלייזר באמצעות מיתוג MOSFET. במיוחד לייזריםלייזרים פולטים משטח חלל אנכי(VCSELS), מועדפים על הספקטרום הצר שלהם, עוצמת האנרגיה הגבוהה, יכולות אפנון מהירות וקלות השילוב. בהתאם ליישום, אורכי גל של 850nm או 940nm נבחרים לאיזון בין פסגות ספיגת הספקטרום הסולארי ליעילות קוונטית חיישנית.

העברת וקבלת אופטיקה

בצד המשדר, עדשה אופטית פשוטה או שילוב של עדשות מתנגשות ואלמנטים אופטיים דיפרקטיביים (כן) מכוונים את קרן הלייזר על פני שדה הראייה הרצוי. האופטיקה המקבלת, שמטרתה לאסוף אור בשדה הראייה היעד, נהנים מעדשות עם מספרי F נמוכים יותר ותאורה יחסית גבוהה יותר, לצד פילטרים צרים כדי לבטל הפרעות קלות זרות.

חיישני SPAD ו- SIPM

דיודות מפולת-פוטון חד-פוטונית (SPAD) ו- Photumulumulliers (SIPM) הם החיישנים העיקריים במערכות DTOF. SPADs נבדלים על ידי יכולתם להגיב לפוטונים בודדים, מה שמפעיל זרם מפולת חזק עם פוטון אחד בלבד, מה שהופך אותם לאידיאליים למדידות דיוק גבוה. עם זאת, גודל הפיקסלים הגדול יותר שלהם בהשוואה לחיישני CMOS מסורתיים מגביל את הרזולוציה המרחבית של מערכות DTOF.

ממיר זמן לדיגיטלי (TDC)

מעגל ה- TDC מתרגם אותות אנלוגיים לאותות דיגיטליים המיוצגים על ידי זמן, לוכד את הרגע המדויק שכל דופק פוטון נרשם. דיוק זה הוא קריטי לקביעת מיקום אובייקט היעד על בסיס ההיסטוגרמה של פולסים מוקלטים.

בחינת פרמטרי ביצועים של DTOF

טווח גילוי ודיוק

טווח הגילוי של מערכת DTOF משתרע באופן תיאורטי ככל שפולסים הקלים שלה יכולים לנסוע ולהשתקף בחזרה לחיישן, המזוהים באופן מובהק מרעש. עבור אלקטרוניקה צרכנית, המוקד הוא לרוב בטווח של 5 מ ', תוך שימוש ב- VCSELS, בעוד שיישומי רכב עשויים לדרוש טווחי גילוי של 100 מ' ומעלה, המחייבים טכנולוגיות שונות כמו צלופח אולייזרי סיבים.

לחץ כאן למידע נוסף על המוצר

טווח מקסימאלי חד משמעי

הטווח המרבי ללא עמימות תלוי במרווח בין פולסים שנפלטו לתדירות האפנון של הלייזר. לדוגמה, עם תדר אפנון של 1MHz, הטווח החד משמעי יכול להגיע עד 150 מ '.

דיוק ושגיאה

דיוק במערכות DTOF מוגבל מטבעו על ידי רוחב הדופק של הלייזר, בעוד שגיאות יכולות לנבוע מחוסר וודאות שונות ברכיבים, כולל נהג הלייזר, תגובת חיישן SPAD ודיוק מעגל TDC. אסטרטגיות כמו שימוש ב- SPAD התייחסות יכולות לעזור להפחית שגיאות אלה על ידי הקמת קו בסיס לתזמון ולמרחק.

התנגדות לרעש והפרעות

מערכות DTOF חייבות להתמודד עם רעשי רקע, במיוחד בסביבות אור חזקות. טכניקות כמו שימוש בפיקסלי SPAD מרובים עם רמות הנחתה משתנות יכולות לעזור בניהול אתגר זה. בנוסף, היכולת של DTOF להבחין בין השתקפויות ישירות לרב -סתירות משפרת את החוסן שלה כנגד הפרעות.

רזולוציה מרחבית וצריכת חשמל

ההתקדמות בטכנולוגיית חיישני SPAD, כמו המעבר מהתאורה הקדמית (FSI) לתהליכי תאורה בצד האחורי (BSI), שיפרו משמעותית את שיעורי ספיגת הפוטונים ואת יעילות החיישן. התקדמות זו, בשילוב עם האופי הפועם של מערכות DTOF, מביאה לצריכת חשמל נמוכה יותר בהשוואה למערכות גל רציפות כמו ITOF.

העתיד של טכנולוגיית DTOF

למרות המחסומים והעלויות הטכניות הגבוהות הקשורות לטכנולוגיית DTOF, היתרונות שלה ברמת דיוק, טווח ויעילות כוח הופכים אותה למועמד מבטיח ליישומים עתידיים בתחומים מגוונים. כאשר טכנולוגיית חיישנים ותכנון מעגלים אלקטרוניים ממשיכים להתפתח, מערכות DTOF עומדות לאימוץ רחב יותר, ומניעות חידושים באלקטרוניקה צרכנית, בטיחות רכב ומחוצה לה.

מדף האינטרנט02.02 tof 系统第二章 dtof 系统-超光 מהיר יותר מאור (מהיר יותר thanlight.net)
מאת המחבר: צ'או גואנג

הצהרת אחריות:

אנו מצהירים בזאת כי חלק מהתמונות המוצגות באתר שלנו נאספות מהאינטרנט וויקיפדיה, במטרה לקדם חינוך ושיתוף מידע. אנו מכבדים את זכויות הקניין הרוחני של כל היוצרים. השימוש בתמונות אלה אינו מיועד לרווח מסחרי.
אם אתה מאמין שאחד מהתכנים המשמשים מפר את זכויות היוצרים שלך, אנא צור איתנו קשר. אנו מוכנים יותר לנקוט בצעדים מתאימים, כולל הסרת תמונות או מתן ייחוס נאות, כדי להבטיח עמידה בחוקים ותקנות קניין רוחני. המטרה שלנו היא לשמור על פלטפורמה העשירה בתוכן, הוגן ומכבדת את זכויות הקניין הרוחני של אחרים.
אנא צור איתנו קשר בכתובת הדוא"ל הבאה:sales@lumispot.cnו אנו מתחייבים לנקוט בפעולה מיידית עם קבלת כל הודעה ומבטיחים שיתוף פעולה של 100% בפתרון סוגיות כאלה.