Arbejdsprincippet for 1D time-of-flight ultralydstransducer og dens anvendelse i smarte husholdningsapparater（1）

Intelligentiseringen af ​​husholdningsapparater skal reagere automatisk i overensstemmelse med det omgivende miljø uden menneskelig indgriben. En sådan automatisk opfattelse af det omgivende miljø vil uundgåeligt involvere deltagelse af ultralydssensorer. 1D-time-of-flight ultralydssensorerne, der er introduceret i de sidste to år, er langsomt blevet anerkendt og anvendt af store producenter af smarte hjem.

Sammenligning og anvendelse af adskillige afstandsordninger
De almindeligt anvendte afstandsløsninger på markedet omfatter hovedsageligt infrarøde rør, nærhedssensor, 1D time-of-flight sensor og trekantet afstandssensor. Principperne, fordele og ulemper er som følger:

Arbejdsprincippet og fordelene ved 1D direkte time-of-flight ultralydssensor
Tag den nye TMF8801, der kan registrere afstanden på 2 cm ~ 2,5 m som et eksempel. Den interne struktur er som følger:

Figur 1: TMF8801 intern strukturdiagram
IR-lasersenderen (ved hjælp af VCSEL) udsender fotoner gennem de optiske komponenter, og sender samtidig et startsignal til time-to-digital konverteren (TDC), fotonerne vil blive reflekteret tilbage, når de støder på forhindringer, og modtages af enkelt-foton lavinedioden, der modtages ved SPMF receeiving 801 i slutningen af TMF801. fik SPAD til at lave lavine og gav dermed TDC et stopsignal. TDC beregner tiden mellem start- og stopsignalerne for at kende tidspunktet for fotonens flyvning til og fra. Hvis lysets hastighed er kendt, kan afstanden mellem objektet og ultralydsvindsensortransduceren beregnes. Afstand er en flyvemåling i realtid.

Figur 2: Princippet for afstandsberegning
Fordele ved TMF8801-tidssensor:

1. Histogramoutput
   TMF8801 kan udlæse histogramdata direkte. Histogrammet er en nøjagtig grafisk repræsentation af datafordelingen. Det behandles ved kontinuerligt at indsamle det infrarøde lys, der reflekteres af objektet, og reflektere fordelingen af ​​TDC-dataene, hvilket letter den nøjagtige beregning af afstandsalgoritmen.