Ультразвуковой тоф-датчик (Time-of-Flight) — датчик дальности, основанный на технологии ультразвука, вычисляющий расстояние между объектом и датчиком, измеряя время, когда ультразвук передается на получение. Сенсоры ToF имеют такие сильные стороны, как высокая точность, высокая скорость измерения и сильная устойчивость к помещению, которые широко применяются в таких областях, как промышленная автоматизация, робонавигация, умные дома, мониторинг безопасности и т.д. В этой статье подробно описаны принципы, методы работы ультразвуковых датчиков ToF, прикладные сценарии и тенденции развития.

Первый, принцип и способ работы

Ультразвуковой тоф-датчик использует свойства, которые ультразвук передает в воздухе. Принципы работы могут быть просто обобщены в несколько следующих шагов:

1: сенсор посылает ультразвуковой импульс через эмиттер.

2: ультразвуковые импульсы распространяются по воздуху и отражаются после касания объекта. Приемник датчика получает ультразвуковой сигнал, который отражается обратно.

3 измерения: сенсоры вычисляют расстояние между объектом и датчиком, измеряя время между передачей ультразвукового импульса и приёмом, т.е. разницей во времени (Time-of-Flight).

Процесс работы ультразвуковых сенсоров ToF может быть разделен на две стадии: фазу запуска и фазу приема. На стадии запуска сенсоры испускают ультразвуковой импульс и фиксируют момент запуска; На стадии приема сенсоры ds90lv0019tmx улавливают эхо-сигналы и фиксируют момент приема. Вычислив разницу между передачей и моментом приема, можно получить время полета на ультразвуке. Поскольку скорость распространения ультразвука в воздухе известна, можно использовать время полёта и скорость распространения, чтобы вычислить расстояние между объектом и датчиком.

Во-вторых, технические характеристики и преимущества

Ультразвуковой датчик ToF обладает несколькими техническими характеристиками и преимуществами:

1. Высокая точность: ультразвуковые сенсоры ToF имеют более высокую измерительную точность, что позволяет получить точность измерения на уровне миллиметра или даже субмиллиметра, применимую к применению в ситуациях, требующих большего расстояния.

2. Высокая скорость измерения: ультразвуковые сенсоры тоф измеряются быстрее, и могут выполнить одно измерение за несколько десятков миллисекунд или меньше, применимое к месту применения, которое требует большего реального времени.

3. Сильные противопомехи: ультразвуковые сенсоры ToF относительно малы для внешних помех (таких как свет, пыль и т.

4. Неконтактные измерения: ультразвуковые сенсоры тоф измеряются неконтактными способами без необходимости контакта объекта с датчиком, таким образом, они не могут создавать повреждений целевому объекту и применяться в прикладных ситуациях, когда объект требует неконтактного контакта с объектом.

5. Хорошая приспособляемость: ультразвуковые сенсоры ToF могут быть точно измерены для объектов различных материалов и форм, будь то металл, пластик, жидкость или твердые тела.

В-третьих, прикладная сцена

Ультразвуковые сенсоры ToF широко применяются во всех областях, и ниже представлены несколько типичных сцен применения:

1.автоматизация в промышленности: ультразвуковые тоф-сенсоры могут использоваться в таких областях, как робонавигация, обнаружение и обнаружение объектов, измерение объектов и т.д. Например, на автоматизированных производственных линиях ультразвуковые сенсоры ToF могут измерить положение и расстояние объекта и помочь роботу с точным захватом и переносом.

2: ультразвуковые тоф-сенсоры могут быть применены к исследованию человека, распознаванию жестов, расположению в помещении и т.д. Например, при установке ультразвуковых тоф-датчиков, умные домашние системы могут воспринимать положение и движения человеческого тела в реальном времени, таким образом, реализуя функции интеллектуального освещения, интеллектуальной безопасности и т.д.

3. Наблюдение за безопасностью: ультразвуковые сенсоры ToF могут использоваться для обнаружения, отслеживания и защиты в системах мониторинга безопасности. Например, ультразвуковые тоф-сенсоры могут засечь местоположение и расстояние нарушителя внутри системы безопасности и своевременно объявить тревогу.

4. Безопасность транспортных средств: ультразвуковые датчики ToF могут использоваться в таких областях, как автопарки, обходные пути и машины в системе безопасности автомобиля. Например, в автопилотируемых автомобилях ультразвуковые датчики ToF могут в реальном времени обнаруживать препятствия и транспортные средства вокруг себя, тем самым помогая автомобилям принимать соответствующие решения и действовать соответственно.

В-четвертых, тенденция

Ультразвуковые сенсоры тоф также непрерывно улучшаются и новаторствуют в производительности и функциональности, в то время как технологии непрерывно прогрессируют и увеличивают спрос на применение. Следующие тенденции развития включают в себя в основном следующие:

1. Увеличение точности измерения и скорости: ультразвуковые сенсоры ToF будут продолжать увеличивать точность измерения и скорость для удовлетворения более высоких потребностей в применении. Оптимизируя структуру сенсоров и алгоритмы обработки сигналов, увеличение точности измерения и скорости является одним из направлений исследования.

2.multimode интеграция: ультразвуковые сенсоры ToF будут интегрированы с другими датчиками (такими как камеры, лазерные радары и т. Многомерная интеграция может обеспечить больше информации и более высокую надежность.

3. Миниатюризация и интеграция: ультразвуковые сенсоры ToF будут двигаться в сторону миниатюризации и интеграции, чтобы приспособиться к возрастанию размера и стоимости сенсоров. Более компактные, интегрированные и устанавливаемые сенсоры могут быть реализованы с помощью интегрированных модулей сенсоров и оптимизации методов инкапсуляции.

4. Усиление функции счисления: ультразвуковые сенсоры ToF будут дальше усиливать функции сгенерирования, с помощью глубокого обучения и алгоритмов искусственного интеллекта для достижения более высоких целей идентификации, отслеживания и прогнозирования. Усиление функции смарт повысит производительность и диапазон применения сенсоров.

PCI-1200