Arbeidsprinsippet for 1D-time-of-flight ultralydsvinger og dens anvendelse i smarte husholdningsapparater (1)

Intelligentiseringen av husholdningsapparater må reagere automatisk i henhold til omgivelsene uten menneskelig innblanding. En slik automatisk oppfatning av omgivelsene vil uunngåelig involvere deltakelse av ultralydsensorer. 1D-time-of-flight ultralydsensorene introdusert de siste to årene har sakte blitt gjenkjent og brukt av store smarthusprodusenter.

Sammenligning og anvendelse av flere avstandsordninger
De vanligste avstandsløsningene på markedet inkluderer hovedsakelig infrarøde rør, nærhetssensor, 1D-tidssensor og trekantet avstandssensor. Prinsippene, fordelene og ulempene er som følger:

Arbeidsprinsippet og fordelene med 1D direkte time-of-flight ultralydsensor
Ta den nye TMF8801 som kan oppdage avstanden på 2cm ~ 2,5m som et eksempel. Den interne strukturen er som følger:

Figur 1: TMF8801 internt strukturdiagram
IR-lasersenderen (ved hjelp av VCSEL) sender ut fotoner gjennom de optiske komponentene, og sender samtidig et startsignal til tid-til-digital-omformeren (TDC), fotonene vil bli reflektert tilbake når de møter hindringer, og mottas av enkeltfoton-skreddioden mottatt i SPMF-801-enden på (SPMF-801) fikk SPAD til å rase, og dermed ga TDC et stoppsignal. TDC beregner tiden mellom start- og stoppsignalene for å vite tidspunktet for flyturen til fotonet til og fra. Hvis lyshastigheten er kjent, kan avstanden mellom objektet og ultralydsvindsensoren beregnes. Avstand er en flymåling i sanntid.

Figur 2: Prinsippet for avstandsberegning
Fordeler med TMF8801-tidssensor:

1. Histogramutgang
   TMF8801 kan sende ut histogramdata direkte. Histogrammet er en nøyaktig grafisk representasjon av datadistribusjonen. Den behandles ved kontinuerlig å samle det infrarøde lyset som reflekteres av objektet og reflektere fordelingen av TDC-dataene, noe som letter den nøyaktige beregningen av avstandsalgoritmen.