dToF距离传感器的应用

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上一篇简单说了PSD 传感器,这里简单说说 dToF 距离传感器,作为结构工程师,明白他的原理和就是差不多了,不需要了解算法什么的。

那什么是 dToF,英文全称是 Direct Time-of-Flight,它是一种通过直接测量光脉冲发射到物体后反射回来的时间来计算距离的高精度传感器技术。

发现没有,这里最关键的是 测量光线来回的时间 ,而普通的红外探头其实是 测量光线的强弱,通过测量光线强弱就会有个致命的缺点,如果返回来的光线较弱,就会被判定为探头与探测物距离较远或者没有探测物。

上一篇我们说到,红外探头的致命缺点就是对黑色不敏感,主要是因为黑色物体对红外光线的吸收率高,导致反射回探头的光线较弱,因为红外探头测量的是光线强度。

假如设定一个光照阈值,同样的距离,如果探头的前方是白板且刚好的检测到,换成黑板就检测不到,想要被检测到,就需要将黑板靠近探头。

这也是红外探头对黑板与对白板距离不一样的原因了。

那换成 dToF 距离传感器就不一样了,它测量的是光线来回的时间,跟光线强弱没有直接的相关,或者说,在能够探测得到的最小光照强度内,光线的强弱对其判断无影响。

无论物体是黑色还是白色,光速是恒定的。光线飞行的时间只与距离有关,而与物体表面的反射率无关。

我简单总结了两种传感器的区别:

对比维度 传统红外传感器(强度测量) dToF 传感器(时间测量)
测量原理 测量反射光的 强度 测量光脉冲的 飞行时间
对黑板(低反射率)的反应 反射光极弱,传感器误认为物体很远或不存在,导致检测距离大幅缩短或失效 测量光飞行时间,与反射率无关,能准确计算真实距离
对白色物体(高反射率)的反应 反射光强,传感器可能误认为物体比实际更近,影响精度 同样准确测量,不受反射率影响
抗环境光干扰能力 较弱,易受太阳光、灯光等红外成分干扰 强,通过脉冲调制和时间相关算法有效抑制环境光干扰

但是,但是,哈 dTOF 也不是没有缺点的,它有一个致命的缺点就是功耗过高,或者说检测频率较快的时候功耗容易超过感应洁具的国标与行标。

所以,像科勒采用了,红外与 dTOF 结合的方式,结合了两者的优缺点,有点长了,下回再说了!

dToF 距离传感器的应用

正文完
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松研松语
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