Блог компании Плата оценки датчиков: Ультразвуковой датчик, Датчик внешней освещенности, Фотодетектор

Плата оценки датчиков ON Semiconductor: ультразвуковой датчик, датчик внешней освещенности, фотодетектор

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., как ведущий мировой дистрибьютор электронных компонентов придерживается философии развития ‘качество прежде всего, разумные цены, быстрая доставка, ориентированный на клиента сервис и лояльность клиентов’, постоянно улучшая качество продукции и стандарты обслуживания, чтобы предоставлять экономически эффективные услуги по поставке микросхем для клиентов в таких отраслях, как промышленный контроль, автомобильная электроника и потребительская электроника.

Основные продукты включают: интегральные схемы (ИС), чипы 5G, ИС для новой энергетики, ИС для IoT, чипы Bluetooth, автомобильные чипы, ИС для ИИ, ИС Ethernet, микросхемы памяти, датчики, модули IGBT и широкий спектр других продуктов.

Преимущества цепочки поставок:

Гарантия подлинности: Все продукты поставляются через авторизованные каналы, что обеспечивает 100% подлинность, с предоставлением полных оригинальных номеров партий и документации о соответствии.

Глобальная сеть запасов: Компания поддерживает более 2 миллионов моделей запасов, обеспечивая достаточные резервы. Благодаря скоординированной работе своего центрального склада в Шэньчжэне и склада в Гонконге, она может обеспечить экспресс-доставку в течение 48 часов, а для некоторых срочных заказов даже поддерживается доставка по стране в течение 24 часов.

Конкурентоспособность цен: Благодаря крупномасштабным закупкам и оптимизированному управлению цепочкой поставок мы предлагаем клиентам наиболее конкурентоспособные рыночные цены, снижая общие затраты по проекту.

I. Плата оценки датчика внешней освещенности: точное восприятие видимого мира

Основная функция датчика внешней освещенности (ALS) заключается в имитации человеческого зрения, точном измерении интенсивности окружающего освещения для обеспечения автоматического затемнения экрана, интеллектуального управления освещением и аналогичных приложений. Основная цель оценочной платы - помочь разработчикам в проверке производительности датчика в различных спектральных диапазонах, уровнях освещенности и покрывающих материалах.

1. Основные параметры оценки и сценарии применения

Оценка современных датчиков внешней освещенности выходит далеко за рамки простого считывания значения яркости. Взяв в качестве примера OPT4003DNPQ1EVM от Texas Instruments (TI), она фокусируется на оценке двухканального (видимый свет и инфракрасный) датчика автомобильного класса. Ключевые моменты оценки включают:

Соответствие спектральной характеристики: Проверка того, эффективно ли датчик подавляет инфракрасный свет, обеспечивая соответствие его кривой отклика ‘фотометрической кривой’ человеческого глаза, чтобы предотвратить ошибки в средах, богатых инфракрасным излучением (например, солнечный свет).

Широкий динамический диапазон и линейность: Тестирование того, сохраняет ли датчик точную линейность в своем выходном диапазоне от тусклого до интенсивного света (например, от 0,01 люкс до 100 000 люкс), что имеет решающее значение для достижения плавной автоматической регулировки яркости.

Слияние многоканальных данных: Для двухканальных датчиков, таких как OPT4003-Q1, программное обеспечение GUI оценочной платы визуально отображает независимые данные с видимого и инфракрасного каналов. Это помогает разработчикам в отладке алгоритмов слияния для различения естественного света и искусственных источников.

Такие оценочные платы находят широкое применение. Например, в кабинах транспортных средств они автоматически регулируют яркость приборной панели и центрального дисплея в зависимости от окружающего освещения; в умных домах они обеспечивают управление освещением для термостатов и камер видеонаблюдения; а в высококлассной потребительской электронике они даже контролируют условия хранения для светочувствительных предметов (например, фармацевтических препаратов и произведений искусства).

II. Оценочные платы фотодетекторов: захват самых слабых световых сигналов

Фотодетекторы, в частности лавинные фотодиоды (APD) и кремниевые фотоумножители (SiPM), служат ‘орлиными глазами’ для обнаружения слабых световых сигналов. Они находят широкое применение в LiDAR, волоконно-оптической связи и высокоточной дальнометрии. Основная задача их оценочных плат - позволить инженерам точно количественно оценить экстремальную производительность устройства в условиях сложного шума.

1. Основные параметры оценки и сценарии применения

Оценка фотодетекторов требует предельной точности, требуя, чтобы оценочные платы обеспечивали малошумные, высокостабильные условия тестирования:

Эквивалентная мощность шума (NEP): Этот эталонный показатель чувствительности детектора указывает минимальную оптическую мощность, необходимую для достижения отношения сигнал/шум, равного 1. Более низкое значение NEP указывает на превосходную способность обнаруживать слабый свет. Например, оценочная плата Phlux для своего Aura APD включает в себя специальный сверхмалошумящий предусилитель, обеспечивающий исключительную производительность NEP <30 фВт/√Гц для удовлетворения строгих требований лазерной дальнометрии военного класса.

Усиление и чувствительность: Оценочные платы должны точно применять и регулировать высокое обратное смещение, необходимое для APD, измеряя при этом их эффективность в преобразовании оптических сигналов в электрические сигналы на определенных длинах волн (например, 1550 нм). Оценочные платы Phlux упрощают процесс измерения чувствительности APD.

Динамические характеристики: Для высокоскоростных приложений, таких как LiDAR, время отклика импульса (время нарастания/спада) детекторов имеет решающее значение. Оценочные платы обычно оснащены высокоскоростными интерфейсами (например, разъемами SMA) для прямого наблюдения динамических форм сигналов с помощью осциллографа.

Такие оценочные платы служат катализаторами для развертывания передовых технологий. В автономном вождении они оценивают производительность APD для систем LiDAR; в квантовой связи они тестируют возможности обнаружения одиночных фотонов; а в промышленном зондировании они обеспечивают высокоточное измерение дымки или анализ компонентов.

III. Оценочная плата ультразвукового датчика: точное измерение времени пролета

Ультразвуковое зондирование измеряет расстояние, уровень жидкости или расход, вычисляя ‘время пролета’ (ToF) звуковых волн. Основная функция его оценочной платы - обрабатывать разницу во времени наносекундного уровня и преобразовывать ее в стабильную, надежную информацию о расстоянии.

1. Основные параметры оценки и сценарии применения

Ультразвуковое оценочное решение объединяет аналоговый интерфейс (AFE), схему драйвера и блок цифровой обработки. Оценка фокусируется на целостности всей цепочки сигналов:

Производительность цепи привода и приема: Оценочная плата должна генерировать достаточно интенсивные высоковольтные импульсы для управления ультразвуковыми преобразователями (например, с использованием драйверов H-bridge), в то время как ее цепь приема требует исключительной чувствительности и динамического диапазона для захвата слабых эхо-сигналов, отраженных от объектов. Оценочный модуль BOOSTXL-TUSS4470 от TI известен своим гибким выбором фильтра пути приема и высокочувствительным логарифмическим усилителем.

Точность измерения времени пролета (ToF) и помехоустойчивость: Критическая задача заключается в точном определении источника эхо-сигналов в условиях окружающего шума и многолучевого отражения. Например, TDC1000-TDC7200EVM от TI напрямую интегрирует высокоточную микросхему Time-to-Digital Converter (TDC), специально разработанную для измерения временных интервалов пикосекундного уровня, тем самым достигая точности измерения расстояния в миллиметрах.

Интеграция системы и проверка алгоритма: Большинство оценочных плат (например, TDC1000-TDC7200EVM) включают в себя встроенные микроконтроллеры (например, MSP430) и предоставляют графические пользовательские интерфейсы (GUI). Это позволяет разработчикам настраивать параметры привода и параметры фильтра в режиме реального времени, непосредственно наблюдая результаты измерений, что позволяет быстро проверять алгоритмы уровня жидкости, скорости потока или обхода препятствий.

Их применение обширно, охватывая автомобильную промышленность (помощь при парковке, мониторинг слепых зон), промышленность (мониторинг уровня в резервуарах, измерение расхода в трубопроводах, удержание высоты БПЛА) и потребительскую электронику (обход препятствий в роботах-пылесосах).