مستشعر dTOF: مبدأ العمل والمكونات الرئيسية.

محول الوقت إلى رقمي (TDC)

تقوم دائرة تحويل الوقت إلى رقم (TDC) بتحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية ممثلة بالزمن، مسجلةً اللحظة الدقيقة لتسجيل كل نبضة فوتونية. هذه الدقة ضرورية لتحديد موقع الجسم المستهدف بناءً على الرسم البياني لتوزيع النبضات المسجلة.

استكشاف معايير أداء dTOF

مدى الكشف ودقته

يمتد نطاق الكشف لنظام dTOF نظريًا إلى أقصى مسافة يمكن أن تصل إليها نبضات الضوء وتنعكس عائدةً إلى المستشعر، حيث يتم تمييزها بوضوح عن الضوضاء. بالنسبة للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، غالبًا ما يكون التركيز ضمن نطاق 5 أمتار، باستخدام ليزرات VCSEL، بينما قد تتطلب تطبيقات السيارات نطاقات كشف تبلغ 100 متر أو أكثر، مما يستلزم استخدام تقنيات مختلفة مثل ليزرات EEL أوليزر الألياف.

انقر هنا لمعرفة المزيد عن المنتج

أقصى مدى لا لبس فيه

يعتمد المدى الأقصى دون لبس على الفاصل الزمني بين النبضات المنبعثة وتردد تعديل الليزر. على سبيل المثال، عند تردد تعديل يبلغ 1 ميجاهرتز، يمكن أن يصل المدى الواضح إلى 150 مترًا.

الدقة والخطأ

تُحدَّد دقة أنظمة قياس زمن الطيران التفاضلي (dTOF) بطبيعتها بعرض نبضة الليزر، بينما قد تنشأ الأخطاء من أوجه عدم اليقين المختلفة في المكونات، بما في ذلك مُشغِّل الليزر، واستجابة مستشعر SPAD، ودقة دائرة تحويل الوقت إلى رقم. ويمكن لاستراتيجيات مثل استخدام مستشعر SPAD مرجعي أن تُساعد في التخفيف من هذه الأخطاء من خلال تحديد خط أساس للتوقيت والمسافة.

مقاومة الضوضاء والتداخل

تواجه أنظمة dTOF مشكلة الضوضاء الخلفية، خاصةً في بيئات الإضاءة القوية. ويمكن لتقنيات مثل استخدام وحدات بكسل SPAD متعددة بمستويات توهين متفاوتة أن تساعد في التغلب على هذه المشكلة. بالإضافة إلى ذلك، فإن قدرة dTOF على التمييز بين الانعكاسات المباشرة والمتعددة المسارات تعزز مقاومتها للتداخل.

الدقة المكانية واستهلاك الطاقة

أدت التطورات في تكنولوجيا مستشعرات SPAD، مثل الانتقال من عمليات الإضاءة الأمامية (FSI) إلى عمليات الإضاءة الخلفية (BSI)، إلى تحسين معدلات امتصاص الفوتونات وكفاءة المستشعر بشكل ملحوظ. هذا التقدم، بالإضافة إلى طبيعة أنظمة dTOF النبضية، ينتج عنه استهلاك أقل للطاقة مقارنةً بأنظمة الموجة المستمرة مثل iTOF.