Новини

Ви тут: додому / Новини / Інформація про ультразвуковий перетворювач / Принцип роботи 1D часпрольотного ультразвукового датчика та його застосування в розумній побутовій техніці（1）

Принцип роботи одновимірного часопролітного ультразвукового датчика та його застосування в побутовій техніці (1)

Перегляди: 4 Автор: Редактор сайту Час публікації: 21.05.2020 Походження: Сайт

Запитуйте

`XU_LQEPCWU744K158J

Розумна побутова техніка — це побутова техніка, створена шляхом впровадження в побутову техніку мікропроцесорів, технологій ультразвукових датчиків і мережевих комунікаційних технологій. Інтелектуальна система побутової техніки повинна автоматично реагувати на навколишнє середовище без втручання людини. Це неминуче передбачає участь датчиків. У цій статті порівнюється кілька вимірювань відстані за допомогою ультразвукового датчика відстані.
як-от інфрачервона трубка, датчик наближення, 1D-датчик часу прольоту та трикутний датчик відстані, і, зокрема, представляє принцип 1D-датчика прямого часу прольоту та застосування Smart TV як приклад.

Розвиток розумних будинків уже нестримний, і розумна побутова техніка займає найбільшу частку в розумних будинках. Розумна побутова техніка — це побутова техніка, утворена шляхом впровадження в побутову техніку мікропроцесорів, сенсорних технологій і мережевих комунікаційних технологій. Вони мають можливість автоматично визначати стан побутової техніки та стан обслуговування побутової техніки. Наприклад, ми можемо керувати роботою побутових приладів, таких як роботи-підмітальники та телевізори, через смартфони та розумні колонки.

Інтелектуальна побутова техніка повинна автоматично реагувати на навколишнє середовище без втручання людини. Таке автоматичне сприйняття навколишнього середовища неминуче передбачає участь ультразвукових датчиків. Ультразвукові 1D датчики часу прольоту, представлені протягом останніх двох років, поступово визнавали та почали застосовувати великі виробники розумних будинків.

Порівняння та застосування кількох схем вимірювання дальності
Рішення для визначення дальності, які зазвичай використовуються на ринку, в основному включають інфрачервону трубку, датчик наближення, одновимірний датчик часу прольоту та трикутний датчик відстані. Принципи, переваги та недоліки такі:

30`%ZCDFV0JV_9OBD83HT7

Таблиця 1: Порівняння рішень інфрачервоного визначення дальності
Інфрачервоні трубки та інфрачервоні датчики наближення більше підходять для рішень вимірювання відстані в розумних будинках, таких як автоматичні розкладачки та автоматичні сидіння унітазів, автоматичні змішувачі та інші сценарії застосування, оскільки ця сцена не вимагає високої точності, але високоякісні санітарні та автоматичні змішувачі також переходять на 1D рішення з ультразвуковим датчиком часу прольоту.

1D час польоту ультразвукові перетворювачі 200 кГц більше використовуються для розпізнавання перешкод і сходів роботами, що підмітають, виявлення близькості смарт-телевізорів, близького освітлення розумних ліхтарів, захисту очей проекторів і функцій автофокусування, 3D розумних дверних замків та інших прикладних сцен. Далі ми представимо принцип 1D прямого часпролітний ультразвуковий датчик і застосування Smart TV як приклад.

Принцип роботи та переваги 1D прямого ультразвукового датчика часу прольоту
Візьмемо новий TMF8801, який може визначити відстань 2 см ~ 2,5 м як приклад. Внутрішня структура така:

Рисунок 1: Схема внутрішньої структури TMF8801.
ІЧ-лазерний передавач (за допомогою VCSEL) випромінює фотони через оптичні компоненти та в той же час надсилає стартовий сигнал на час-цифровий перетворювач (TDC), фотони будуть відображені назад, коли вони стикаються з перешкодами, і приймаються однофотонним лавинним діодом на приймальному кінці TMF8801 (SPAD), що приймається, і викликає SPAD лавина, тим самим даючи TDC сигнал зупинки. TDC обчислює час між сигналами старту та зупинки, щоб знати час польоту фотона до та з. Якщо відома швидкість світла, можна розрахувати відстань між об’єктом і перетворювачем ультразвукового датчика вітру. Відстань - це вимірювання польоту в реальному часі.

Рисунок 2: Принцип розрахунку відстані
Переваги датчика часу прольоту TMF8801:

Виведення гістограми
TMF8801 може безпосередньо виводити дані гістограми. Гістограма – це точне графічне зображення розподілу даних. Він обробляється шляхом безперервного збору інфрачервоного світла, відбитого об’єктом, і відображення розподілу даних TDC, що полегшує точний розрахунок алгоритму відстані.