Blog dell'azienda Scheda di valutazione sensore ON Supply: Sensore a ultrasuoni, Sensore di luce ambientale, Fotodiodo

Scheda di valutazione sensore ON: Sensore a ultrasuoni, Sensore di luce ambientale, Fotodiodo

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., in qualità di distributore globale leader di componenti elettronici, aderisce alla filosofia di sviluppo di ‘qualità prima di tutto, prezzi ragionevoli, consegna rapida, servizio incentrato sul cliente e fedeltà del cliente,’ migliorando continuamente la qualità dei prodotti e gli standard di servizio per fornire servizi di fornitura di chip convenienti per i clienti in settori come il controllo industriale, l'elettronica automobilistica e l'elettronica di consumo.

I prodotti principali includono: circuiti integrati (IC), chip 5G, nuovi IC energetici, chip IoT, chip Bluetooth, chip automobilistici, IC AI, IC Ethernet, chip di memoria, sensori, moduli IGBT e un'ampia gamma di altri prodotti.

Vantaggi della catena di approvvigionamento:

Autenticità garantita: Tutti i prodotti provengono da canali autorizzati, garantendo l'autenticità al 100%, con numeri di lotto originali completi e documentazione di conformità fornita.

Rete di inventario globale: L'azienda gestisce oltre 2 milioni di modelli di inventario, garantendo ampie riserve di stock. Attraverso il funzionamento coordinato del suo magazzino centrale di Shenzhen e del magazzino vincolato di Hong Kong, può raggiungere la consegna espressa in 48 ore, con alcuni ordini urgenti supportati anche per la spedizione nazionale entro 24 ore.

Competitività dei prezzi: Attraverso l'approvvigionamento su larga scala e la gestione ottimizzata della catena di approvvigionamento, offriamo ai clienti i prezzi di mercato più competitivi, riducendo i costi complessivi del progetto.

I. Scheda di valutazione del sensore di luce ambientale: Percezione precisa del mondo visibile

La funzione principale di un sensore di luce ambientale (ALS) è quella di imitare la visione umana, misurando con precisione l'intensità della luce ambientale per consentire l'oscuramento automatico dello schermo, il controllo intelligente dell'illuminazione e applicazioni simili. Lo scopo principale della scheda di valutazione è quello di assistere gli sviluppatori nella verifica delle prestazioni del sensore su diverse gamme spettrali, livelli di illuminamento e materiali di copertura.

1. Dimensioni di valutazione principali e scenari applicativi

La valutazione dei moderni sensori di luce ambientale va ben oltre la semplice lettura di un valore di luminosità. Prendendo come esempio OPT4003DNPQ1EVM di Texas Instruments (TI), si concentra sulla valutazione di un sensore a doppio canale (luce visibile e infrarossi) di grado automobilistico. I punti chiave di valutazione includono:

Corrispondenza della risposta spettrale: Verificare se il sensore sopprime efficacemente la luce infrarossa, garantendo che la sua curva di risposta si avvicini alla ‘curva fotopica’ dell'occhio umano per evitare errori di valutazione in ambienti ricchi di infrarossi (come la luce solare).

Ampia gamma dinamica e linearità: Testare se il sensore mantiene una linearità accurata nell'intervallo di uscita da luce fioca a intensa (ad esempio, da 0,01 lux a 100.000 lux), il che è fondamentale per ottenere una regolazione automatica della luminosità fluida.

Fusione dati multicanale: Per sensori a doppio canale come OPT4003-Q1, il software GUI della scheda di valutazione visualizza visivamente i dati indipendenti dai canali visibili e a infrarossi. Questo aiuta gli sviluppatori a eseguire il debug degli algoritmi di fusione per distinguere la luce naturale dalle sorgenti artificiali.

Tali schede di valutazione trovano ampie applicazioni. Ad esempio, all'interno degli abitacoli dei veicoli, regolano automaticamente la luminosità del quadro strumenti e del display centrale in base alla luce ambientale; nelle case intelligenti, consentono il controllo della rilevazione della luce per termostati e telecamere di sicurezza; e nell'elettronica di consumo di fascia alta, monitorano persino gli ambienti di stoccaggio per articoli sensibili alla luce (come prodotti farmaceutici e opere d'arte).

II. Schede di valutazione dei fotodiodi: Catturare i segnali luminosi più deboli

I fotodiodi, in particolare i fotodiodi a valanga (APD) e i tubi fotomoltiplicatori al silicio (SiPM), fungono da ‘occhi d'aquila’ per rilevare segnali luminosi minimi. Trovano ampio utilizzo in LiDAR, comunicazioni in fibra ottica e misurazione di distanza ad alta precisione. Il compito principale delle loro schede di valutazione è quello di consentire agli ingegneri di quantificare con precisione le prestazioni estreme del dispositivo in mezzo a rumori complessi.

1. Dimensioni di valutazione principali e scenari applicativi

La valutazione dei fotodiodi richiede estrema precisione, richiedendo alle schede di valutazione di fornire ambienti di test a basso rumore e altamente stabili:

Potenza equivalente al rumore (NEP): Questa metrica di riferimento per la sensibilità del rilevatore indica la potenza ottica minima richiesta per ottenere un rapporto segnale-rumore di 1. Un valore NEP inferiore indica una capacità superiore di rilevare la luce debole. Ad esempio, la scheda di valutazione di Phlux per il suo Aura APD incorpora un preamplificatore dedicato a bassissimo rumore, ottenendo un'eccezionale prestazione NEP di <30 fW/√Hz per soddisfare le esigenze rigorose della misurazione di distanza laser di grado militare.

Guadagno e responsività: Le schede di valutazione devono applicare e regolare con precisione l'elevata polarizzazione inversa richiesta per gli APD, misurando al contempo la loro efficienza nella conversione dei segnali ottici in segnali elettrici a specifiche lunghezze d'onda (ad esempio, 1550 nm). Le schede di valutazione di Phlux semplificano il processo di misurazione della responsività APD.

Caratteristiche dinamiche: Per applicazioni ad alta velocità come LiDAR, il tempo di risposta all'impulso (tempo di salita/caduta) dei rilevatori è fondamentale. Le schede di valutazione sono in genere dotate di interfacce ad alta velocità (ad esempio, connettori SMA) per l'osservazione diretta con oscilloscopio delle forme d'onda dinamiche.

Tali schede di valutazione fungono da catalizzatori per l'implementazione di tecnologie all'avanguardia. Nella guida autonoma, valutano le prestazioni APD per i sistemi LiDAR; nelle comunicazioni quantistiche, testano le capacità di rilevamento di singoli fotoni; e nel rilevamento industriale, consentono la misurazione dell'appannamento o l'analisi dei componenti ad alta precisione.

III. Scheda di valutazione del sensore a ultrasuoni: Misurazione precisa del tempo di volo

Il rilevamento a ultrasuoni misura la distanza, il livello del liquido o il flusso calcolando il ‘tempo di volo’ (ToF) delle onde sonore. La funzione principale della sua scheda di valutazione è quella di elaborare le differenze di tempo a livello di nanosecondi e convertirle in informazioni di distanza stabili e affidabili.

1. Dimensioni di valutazione principali e scenari applicativi

La soluzione di valutazione a ultrasuoni integra un front-end analogico (AFE), circuiti di pilotaggio e un'unità di elaborazione digitale. La valutazione si concentra sull'integrità dell'intera catena del segnale:

Prestazioni della catena di pilotaggio e ricezione: La scheda di valutazione deve generare impulsi ad alta tensione sufficientemente intensi per pilotare i trasduttori a ultrasuoni (ad esempio, utilizzando i driver a ponte H), mentre la sua catena di ricezione richiede un'eccezionale sensibilità e gamma dinamica per catturare gli echi deboli riflessi dagli oggetti. Il modulo di valutazione BOOSTXL-TUSS4470 di TI è rinomato per la sua flessibile selezione del filtro del percorso di ricezione e l'amplificatore logaritmico ad alta sensibilità.

Precisione della misurazione del tempo di volo (ToF) e resistenza alle interferenze: La sfida critica risiede nell'identificare con precisione l'origine degli echi in mezzo al rumore ambientale e alle riflessioni multi-percorso. Ad esempio, TDC1000-TDC7200EVM di TI integra direttamente un chip convertitore tempo-digitale (TDC) ad alta precisione, appositamente progettato per la misurazione dell'intervallo di tempo a livello di picosecondi, ottenendo così una precisione di misurazione della distanza a livello di millimetri.

Integrazione del sistema e validazione dell'algoritmo: La maggior parte delle schede di valutazione (come TDC1000-TDC7200EVM) incorpora microcontrollori integrati (ad esempio, MSP430) e fornisce interfacce utente grafiche (GUI). Ciò consente agli sviluppatori di regolare i parametri di pilotaggio e le impostazioni del filtro in tempo reale mentre osservano direttamente i risultati della misurazione, consentendo una rapida validazione del livello del liquido, della portata o degli algoritmi di evitamento degli ostacoli.

Le loro applicazioni sono ampie, che vanno dall'automotive (assistenza al parcheggio, monitoraggio degli angoli ciechi), all'industria (monitoraggio del livello del serbatoio, misurazione del flusso delle condutture, mantenimento dell'altitudine degli UAV) e all'elettronica di consumo (evitamento degli ostacoli nei robot aspirapolvere).