Le blog de l'entreprise Carte d'évaluation du capteur ON Semiconductor : Capteur ultrasonique, Capteur de lumière ambiante, Photodétecteur

Supply ON Sensor Evaluation Board : Capteur à ultrasons, Capteur de lumière ambiante, Photodétecteur

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., en tant que principal distributeur mondial de composants électroniques, adhère à la philosophie de développement de ‘la qualité d'abord, des prix raisonnables, une livraison rapide, un service centré sur le client et la fidélisation de la clientèle,’, améliorant continuellement la qualité des produits et les normes de service pour fournir des services d'approvisionnement en puces rentables aux clients dans des secteurs tels que le contrôle industriel, l'électronique automobile et l'électronique grand public.

Les principaux produits comprennent : circuits intégrés (CI), puces 5G, nouveaux CI énergétiques, puces IoT, puces Bluetooth, puces automobiles, CI IA, CI Ethernet, puces mémoire, capteurs, modules IGBT et une large gamme d'autres produits.

Avantages de la chaîne d'approvisionnement :

Authenticité garantie : Tous les produits sont approvisionnés via des canaux autorisés, garantissant une authenticité 100 % authentique, avec des numéros de lot originaux complets et la documentation de conformité fournie.

Réseau d'inventaire mondial : L'entreprise maintient plus de 2 millions de modèles d'inventaire, assurant d'amples réserves de stock. Grâce à l'opération coordonnée de son entrepôt central de Shenzhen et de l'entrepôt sous douane de Hong Kong, elle peut réaliser une livraison express en 48 heures, avec certaines commandes urgentes même prises en charge pour une expédition nationale en 24 heures.

Compétitivité des prix : Grâce à des achats à grande échelle et à une gestion optimisée de la chaîne d'approvisionnement, nous offrons à nos clients les prix du marché les plus compétitifs, réduisant ainsi les coûts globaux des projets.

I. Carte d'évaluation du capteur de lumière ambiante : Perception précise du monde visible

La fonction principale d'un capteur de lumière ambiante (ALS) est d'imiter la vision humaine, en mesurant avec précision l'intensité de la lumière ambiante pour permettre la gradation automatique de l'écran, le contrôle intelligent de l'éclairage et des applications similaires. L'objectif principal de la carte d'évaluation est d'aider les développeurs à vérifier les performances du capteur sur différentes plages spectrales, niveaux d'éclairement et matériaux de recouvrement.

1. Dimensions d'évaluation de base et scénarios d'application

L'évaluation des capteurs de lumière ambiante modernes va bien au-delà de la simple lecture d'une valeur de luminosité. Prenons l'exemple de l'OPT4003DNPQ1EVM de Texas Instruments (TI), qui se concentre sur l'évaluation d'un capteur de qualité automobile à deux canaux (lumière visible et infrarouge). Les principaux points d'évaluation comprennent :

Correspondance de la réponse spectrale : Vérifier si le capteur supprime efficacement la lumière infrarouge, en s'assurant que sa courbe de réponse se rapproche de la ‘courbe photopique’ de l'œil humain pour éviter les erreurs de jugement dans les environnements riches en infrarouges (tels que la lumière du soleil).

Large plage dynamique et linéarité : Tester si le capteur maintient une linéarité précise sur sa plage de sortie, de faible à intense (par exemple, 0,01 lux à 100 000 lux), ce qui est crucial pour obtenir un réglage automatique de la luminosité en douceur.

Fusion de données multicanaux : Pour les capteurs à deux canaux comme l'OPT4003-Q1, le logiciel GUI de la carte d'évaluation affiche visuellement les données indépendantes des canaux visible et infrarouge. Cela aide les développeurs à déboguer les algorithmes de fusion pour distinguer la lumière naturelle des sources artificielles.

Ces cartes d'évaluation trouvent de nombreuses applications. Par exemple, dans les cockpits de véhicules, elles ajustent automatiquement la luminosité du tableau de bord et de l'écran central en fonction de la lumière ambiante ; dans les maisons intelligentes, elles permettent le contrôle de la détection de la lumière pour les thermostats et les caméras de sécurité ; et dans l'électronique grand public haut de gamme, elles surveillent même les environnements de stockage pour les articles sensibles à la lumière (tels que les produits pharmaceutiques et les œuvres d'art).

II. Cartes d'évaluation de photodétecteurs : Capturer les signaux lumineux les plus faibles

Les photodétecteurs, en particulier les photodiodes à avalanche (APD) et les tubes photomultiplicateurs en silicium (SiPM), servent d'‘yeux d'aigle’ pour détecter les signaux lumineux infimes. Ils trouvent une large utilisation dans la LiDAR, les communications par fibre optique et la télémétrie de haute précision. La tâche principale de leurs cartes d'évaluation est de permettre aux ingénieurs de quantifier avec précision les performances extrêmes de l'appareil au milieu d'un bruit complexe.

1. Dimensions d'évaluation de base et scénarios d'application

L'évaluation des photodétecteurs exige une précision extrême, ce qui oblige les cartes d'évaluation à fournir des environnements de test à faible bruit et très stables :

Puissance équivalente au bruit (NEP) : Cette mesure de référence de la sensibilité du détecteur indique la puissance optique minimale requise pour obtenir un rapport signal/bruit de 1. Une valeur NEP plus faible indique une capacité supérieure à détecter une faible lumière. Par exemple, la carte d'évaluation de Phlux pour son Aura APD intègre un préamplificateur dédié à très faible bruit, atteignant une performance NEP exceptionnelle de <30 fW/√Hz pour répondre aux exigences strictes de la télémétrie laser de qualité défense.

Gain et responsivité : Les cartes d'évaluation doivent appliquer et ajuster avec précision la polarisation inverse élevée requise pour les APD, tout en mesurant leur efficacité à convertir les signaux optiques en signaux électriques à des longueurs d'onde spécifiques (par exemple, 1550 nm). Les cartes d'évaluation de Phlux simplifient le processus de mesure de la responsivité des APD.

Caractéristiques dynamiques : Pour les applications à grande vitesse comme la LiDAR, le temps de réponse des impulsions (temps de montée/descente) des détecteurs est essentiel. Les cartes d'évaluation sont généralement équipées d'interfaces à grande vitesse (par exemple, des connecteurs SMA) pour l'observation directe des formes d'onde dynamiques à l'oscilloscope.

Ces cartes d'évaluation servent de catalyseurs pour le déploiement de technologies de pointe. Dans la conduite autonome, elles évaluent les performances des APD pour les systèmes LiDAR ; dans les communications quantiques, elles testent les capacités de détection de photons uniques ; et dans la détection industrielle, elles permettent une mesure de la brume ou une analyse des composants de haute précision.

III. Carte d'évaluation du capteur à ultrasons : Mesure précise du temps de vol

La détection par ultrasons mesure la distance, le niveau de liquide ou le débit en calculant le ‘temps de vol’ (ToF) des ondes sonores. La fonction principale de sa carte d'évaluation est de traiter les différences de temps au niveau de la nanoseconde et de les convertir en informations de distance stables et fiables.

1. Dimensions d'évaluation de base et scénarios d'application

La solution d'évaluation par ultrasons intègre un front-end analogique (AFE), des circuits de commande et une unité de traitement numérique. L'évaluation se concentre sur l'intégrité de l'ensemble de la chaîne de signaux :

Performances de la chaîne d'entraînement et de réception : La carte d'évaluation doit générer des impulsions haute tension suffisamment intenses pour piloter les transducteurs à ultrasons (par exemple, en utilisant des pilotes en pont en H), tandis que sa chaîne de réception nécessite une sensibilité et une plage dynamique exceptionnelles pour capturer les faibles échos réfléchis par les objets. Le module d'évaluation BOOSTXL-TUSS4470 de TI est réputé pour sa sélection flexible de filtres de trajet de réception et son amplificateur logarithmique à haute sensibilité.

Précision de la mesure du temps de vol (ToF) et résistance aux interférences : Le défi critique réside dans l'identification précise de l'origine des échos au milieu du bruit environnemental et des réflexions multipath. Par exemple, le TDC1000-TDC7200EVM de TI intègre directement une puce de convertisseur temps-numérique (TDC) de haute précision, spécialement conçue pour la mesure d'intervalle de temps au niveau de la picoseconde, obtenant ainsi une précision de télémétrie au niveau du millimètre.

Intégration du système et validation de l'algorithme : La plupart des cartes d'évaluation (telles que le TDC1000-TDC7200EVM) intègrent des microcontrôleurs embarqués (par exemple, MSP430) et fournissent des interfaces utilisateur graphiques (GUI). Cela permet aux développeurs d'ajuster les paramètres de commande et les paramètres de filtre en temps réel tout en observant directement les résultats de la mesure, ce qui permet une validation rapide des algorithmes de niveau de liquide, de débit ou d'évitement d'obstacles.

Leurs applications sont nombreuses, couvrant l'automobile (aide au stationnement, surveillance des angles morts), l'industrie (surveillance du niveau des réservoirs, mesure du débit des pipelines, maintien de l'altitude des drones) et l'électronique grand public (évitement d'obstacles dans les aspirateurs robots).