1डी टाइम-ऑफ़-फ़्लाइट अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर का कार्य सिद्धांत और स्मार्ट घरेलू उपकरणों में इसका अनुप्रयोग（1）

घरेलू उपकरणों के बुद्धिमानीकरण को मानवीय हस्तक्षेप के बिना आसपास के वातावरण के अनुसार स्वचालित रूप से प्रतिक्रिया करने की आवश्यकता है। आसपास के वातावरण की ऐसी स्वचालित धारणा में अनिवार्य रूप से अल्ट्रासोनिक सेंसर की भागीदारी शामिल होगी। पिछले दो वर्षों में पेश किए गए 1डी टाइम-ऑफ़-फ़्लाइट अल्ट्रासोनिक सेंसर को धीरे-धीरे प्रमुख स्मार्ट होम निर्माताओं द्वारा मान्यता दी गई है और लागू किया गया है।

कई रेंजिंग योजनाओं की तुलना और अनुप्रयोग
बाजार में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले रेंजिंग समाधानों में मुख्य रूप से इन्फ्रारेड ट्यूब, प्रॉक्सिमिटी सेंसर, 1डी टाइम-ऑफ-फ्लाइट सेंसर और त्रिकोणीय दूरी सेंसर शामिल हैं। सिद्धांत, फायदे और नुकसान इस प्रकार हैं:

1डी डायरेक्ट टाइम-ऑफ़-फ़्लाइट अल्ट्रासोनिक सेंसर का कार्य सिद्धांत और लाभ
उदाहरण के तौर पर नया टीएमएफ8801 लें जो 2 सेमी ~ 2.5 मीटर की दूरी का पता लगा सकता है। आंतरिक संरचना इस प्रकार है:

चित्र 1: टीएमएफ8801 आंतरिक संरचना आरेख
आईआर लेजर ट्रांसमीटर (वीसीएसईएल का उपयोग करके) ऑप्टिकल घटकों के माध्यम से फोटॉन उत्सर्जित करता है, और साथ ही टाइम-टू-डिजिटल कनवर्टर (टीडीसी) को एक स्टार्ट सिग्नल भेजता है, बाधाओं का सामना करने पर फोटॉन वापस प्रतिबिंबित होंगे, और प्राप्त टीएमएफ8801 (एसपीएडी) के प्राप्त अंत में एकल-फोटॉन हिमस्खलन डायोड द्वारा प्राप्त किए जाते हैं, और एसपीएडी को हिमस्खलन का कारण बनता है, इस प्रकार टीडीसी देता है एक रुकने का संकेत. टीडीसी फोटॉन की उड़ान के समय को जानने के लिए स्टार्ट और स्टॉप सिग्नल के बीच के समय की गणना करता है। यदि प्रकाश की गति ज्ञात है, तो वस्तु और अल्ट्रासोनिक पवन सेंसर ट्रांसड्यूसर के बीच की दूरी की गणना की जा सकती है। दूरी एक वास्तविक समय उड़ान माप है।

चित्र 2: दूरी गणना का सिद्धांत
टीएमएफ8801 उड़ान समय सेंसर के लाभ:

1. हिस्टोग्राम आउटपुट
   TMF8801 सीधे हिस्टोग्राम डेटा आउटपुट कर सकता है। हिस्टोग्राम डेटा वितरण का एक सटीक चित्रमय प्रतिनिधित्व है। इसे वस्तु द्वारा परावर्तित अवरक्त प्रकाश को लगातार एकत्रित करके और टीडीसी डेटा के वितरण को प्रतिबिंबित करके संसाधित किया जाता है, जो दूरी एल्गोरिदम की सटीक गणना की सुविधा प्रदान करता है।