Sensori dTOF: Parimi i funksionimit dhe përbërësit kryesorë.

Regjistrohuni në rrjetet tona sociale për postime të shpejta

Teknologjia e Kohës së Fluturimit Direkt (dTOF) është një qasje inovative për të matur me saktësi kohën e fluturimit të dritës, duke përdorur metodën e Numërimit të Fotoneve të Vetme të Korreluara në Kohë (TCSPC). Kjo teknologji është thelbësore për një sërë aplikimesh, nga ndjesia e afërsisë në elektronikën e konsumatorit deri te sistemet e përparuara LiDAR në aplikimet e automobilave. Në thelbin e saj, sistemet dTOF përbëhen nga disa komponentë kryesorë, secili duke luajtur një rol vendimtar në sigurimin e matjeve të sakta të distancës.

Parimi i funksionimit të sensorit DTOF

Komponentët kryesorë të sistemeve dTOF

Drajver Lazeri dhe Lazer

Drejtuesi i lazerit, një pjesë kyçe e qarkut të transmetuesit, gjeneron sinjale dixhitale pulsi për të kontrolluar emetimin e lazerit nëpërmjet ndërrimit MOSFET. Lazerët, veçanërishtLazerë që lëshojnë sipërfaqe me zgavër vertikale(VCSEL), preferohen për spektrin e tyre të ngushtë, intensitetin e lartë të energjisë, aftësitë e modulimit të shpejtë dhe lehtësinë e integrimit. Në varësi të aplikimit, gjatësitë e valëve prej 850nm ose 940nm zgjidhen për të balancuar midis majave të thithjes së spektrit diellor dhe efikasitetit kuantik të sensorit.

Optika Transmetuese dhe Marrëse

Nga ana transmetuese, një lente optike e thjeshtë ose një kombinim i lenteve kolimuese dhe Elementeve Optike Difraktive (DOE) drejton rrezen lazer përmes fushës së dëshiruar të shikimit. Optika marrëse, që synon të mbledhë dritën brenda fushës së shikimit të synuar, përfiton nga lentet me numra F më të ulët dhe ndriçim relativ më të lartë, së bashku me filtra me brez të ngushtë për të eliminuar ndërhyrjen e dritës së jashtme.

Sensorë SPAD dhe SiPM

Diodat e ortekëve me një foton të vetëm (SPAD) dhe fotoshumëzuesit e silikonit (SiPM) janë sensorët kryesorë në sistemet dTOF. SPAD-të dallohen nga aftësia e tyre për t'iu përgjigjur fotoneve të vetme, duke shkaktuar një rrymë të fortë ortekësh me vetëm një foton, duke i bërë ato ideale për matje me precizion të lartë. Megjithatë, madhësia e tyre më e madhe e pikselëve krahasuar me sensorët tradicionalë CMOS kufizon rezolucionin hapësinor të sistemeve dTOF.

Sensori CMOS kundrejt sensorit SPAD
Sensori CMOS kundrejt sensorit SPAD

Konvertuesi Kohë-në-Dixhital (TDC)

Qarku TDC përkthen sinjalet analoge në sinjale dixhitale të përfaqësuara nga koha, duke kapur momentin e saktë kur regjistrohet çdo puls fotoni. Kjo saktësi është thelbësore për përcaktimin e pozicionit të objektit të synuar bazuar në histogramën e pulseve të regjistruara.

Eksplorimi i Parametrave të Performancës së dTOF

Diapazoni i Zbulimit dhe Saktësia

Diapazoni i zbulimit të një sistemi dTOF teorikisht shtrihet aq larg sa pulset e tij të dritës mund të udhëtojnë dhe të reflektohen përsëri në sensor, i identifikuar qartë nga zhurma. Për elektronikën e konsumit, fokusi është shpesh brenda një diapazoni 5 m, duke përdorur VCSEL, ndërsa aplikimet automobilistike mund të kërkojnë diapazone zbulimi prej 100 m ose më shumë, duke bërë të nevojshme teknologji të ndryshme si EEL oselazerë me fibra.

klikoni këtu për të mësuar më shumë rreth produktit

Diapazoni maksimal i qartë

Diapazoni maksimal pa paqartësi varet nga intervali midis pulseve të emetuara dhe frekuencës së modulimit të lazerit. Për shembull, me një frekuencë modulimi prej 1MHz, diapazoni i qartë mund të arrijë deri në 150m.

Saktësia dhe Gabimi

Preciziteti në sistemet dTOF është i kufizuar në thelb nga gjerësia e pulsit të lazerit, ndërsa gabimet mund të lindin nga pasiguri të ndryshme në komponentë, duke përfshirë drejtuesin e lazerit, përgjigjen e sensorit SPAD dhe saktësinë e qarkut TDC. Strategjitë si përdorimi i një SPAD referues mund të ndihmojnë në zbutjen e këtyre gabimeve duke vendosur një vijë bazë për kohën dhe distancën.

Rezistenca ndaj Zhurmës dhe Ndërhyrjes

Sistemet dTOF duhet të përballen me zhurmën në sfond, veçanërisht në mjedise me dritë të fortë. Teknika të tilla si përdorimi i pikselëve të shumtë SPAD me nivele të ndryshme dobësimi mund të ndihmojnë në menaxhimin e kësaj sfide. Për më tepër, aftësia e dTOF për të dalluar reflektimet direkte dhe shumëpalëshe rrit qëndrueshmërinë e tij ndaj ndërhyrjeve.

Rezolucioni Hapësinor dhe Konsumi i Energjisë

Përparimet në teknologjinë e sensorëve SPAD, siç është kalimi nga proceset e ndriçimit nga ana e përparme (FSI) në ndriçimin nga ana e pasme (BSI), kanë përmirësuar ndjeshëm shkallët e përthithjes së fotoneve dhe efikasitetin e sensorëve. Ky përparim, i kombinuar me natyrën pulsuese të sistemeve dTOF, rezulton në konsum më të ulët të energjisë krahasuar me sistemet me valë të vazhdueshme si iTOF.

E ardhmja e teknologjisë dTOF

Pavarësisht barrierave të larta teknike dhe kostove që lidhen me teknologjinë dTOF, avantazhet e saj në saktësi, diapazon dhe efikasitet të energjisë e bëjnë atë një kandidat premtues për aplikime të ardhshme në fusha të ndryshme. Ndërsa teknologjia e sensorëve dhe dizajni i qarqeve elektronike vazhdojnë të evoluojnë, sistemet dTOF janë të gatshme për një përdorim më të gjerë, duke nxitur inovacione në elektronikën e konsumatorit, sigurinë e automobilave dhe më gjerë.

 

Mohim përgjegjësie:

  • Me anë të kësaj deklarojmë se disa nga imazhet e shfaqura në faqen tonë të internetit janë mbledhur nga interneti dhe Wikipedia, me qëllim promovimin e edukimit dhe ndarjen e informacionit. Ne respektojmë të drejtat e pronësisë intelektuale të të gjithë krijuesve. Përdorimi i këtyre imazheve nuk ka për qëllim përfitim komercial.
  • Nëse besoni se ndonjë nga përmbajtjet e përdorura shkel të drejtat tuaja të autorit, ju lutemi na kontaktoni. Ne jemi më se të gatshëm të marrim masat e duhura, duke përfshirë heqjen e imazheve ose dhënien e atribuimit të duhur, për të siguruar pajtueshmërinë me ligjet dhe rregulloret e pronësisë intelektuale. Qëllimi ynë është të mirëmbajmë një platformë që është e pasur me përmbajtje, e drejtë dhe që respekton të drejtat e pronësisë intelektuale të të tjerëve.
  • Ju lutemi të na kontaktoni në adresën e mëposhtme të email-it:sales@lumispot.cnNe zotohemi të ndërmarrim veprime të menjëhershme sapo të marrim çdo njoftim dhe garantojmë bashkëpunim 100% në zgjidhjen e çdo problemi të tillë.
Lajme të Ngjashme
>> Përmbajtje e ngjashme

Koha e postimit: 07 Mars 2024