Comment fonctionnent les capteurs de temps de vol ? (TOF)

(Dernière mise à jour le: 15 mars 2022)

En utilisant le principe du temps de vol (ToF), un capteur ToF mesure la distance entre le capteur et un objet. Le capteur émet un signal qui est réfléchi par un objet, puis détecte le temps nécessaire à un aller-retour. En règle générale, les ondes lumineuses ou sonores peuvent fournir le signal transmis. Dans les deux cas, la distance ou la plage est calculée par l’équation :

R = v*ΔT/2

où R – plage (en m),

v est la vitesse de propagation de l’onde (en m/s) et

∆T est le temps aller-retour (en s).

La division par 2 réduit le temps d’aller-retour au temps qu’il faut pour que le signal atteigne l’objet.

 Conception Electronique Techniques

Dans l’air, lumière voyageant à 3 * 108 m/s offre une plus grande portée et des lectures plus rapides que le son. Cependant, dans l’eau, le son fournit un bien meilleur signal. Les sonars ou les appareils à ultrasons (ultrasons) pénètrent mieux dans l’eau que la lumière, de sorte que les capteurs ToF acoustiques sont utilisés pour détecter des objets et mesurer les distances sous l’eau.

Semblable au radar (détection et télémétrie radio) qui utilise des ondes radio dans le spectre électromagnétique, le LiDAR (détection et télémétrie de la lumière) est un type de technique de détection du temps de combat. LiDAR utilise des lasers pulsés pour construire un nuage de points afin de construire une carte ou une image 3D. Les LED infrarouges (IR) fournissent une détection ToF moins coûteuse que les techniques laser ou radar.

Lorsque la lumière est le signal appliqué, il existe deux classifications supplémentaires: les capteurs ToF directs et indirects. À l’aide de courtes impulsions lumineuses, les capteurs ToF directs mesurent le temps nécessaire au retour d’une partie de la lumière émise vers le récepteur. En revanche, les capteurs ToF indirects envoient une lumière continue et modulée et mesurent la phase de la lumière réfléchie pour calculer la distance à un objet.

En plus des applications de détection ToF bien connues dans les téléphones intelligents ainsi que dans les véhicules en mouvement, y compris les systèmes de stationnement et d’évitement des collisions, les caméras ToF sont efficaces dans les applications de comptage de personnes. La technologie de détection du temps de légèreté peut également fournir une alternative totalement sans contact à la détection de niveau mécanique et capacitive dans un silo, une cuve ou un réservoir.

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