TDC-GP2—激光测距应用

zhou_xing

现在有很多可以测量距离的方法，但是应用TDC 则直接测量的是光的飞行时间。这种方法非常简单，而且细节上非常微妙。

大家都知道光的传播速度是非常快的，为2,99792×  m/s。因此利用光的传播速度测量距离意味着光的飞行时间是非常短的，在仅仅1 微秒的时间内光可以飞行300 米之远。因此高精度测量距离就意味着要非常高精度的测量光的飞行时间间隔。

实际操作中采用反射模式。发射器和接收器安装在同一个设备上。计算公式为d=c×t/2 （d为距离，c为光速）.根据此公式，通过1km所用的时间就是6.7us. 如果距离分辨率要达到1cm，则时间分辨率需达到67ps.用ACAM公司的标准TDC（分辨率达110ps的GP1）, 只对4次测量进行取样，分辨率就可达到1cm.对多次采样取平均值，在距离为14km的测量中分辨率可达1mm！

一般来讲当光线遇到物体的时候会被反射回来。因此在这种情况下光将飞行两倍的被测距离。因此我们有如下对应关系：
1ns - 150mm 距离 (双倍包括反射)
100ps - 15mm
10ps – 1.5mm
这个精度范围非常适合我们的TDC 系列芯片，例如TDC-GP2, 精度为65ps,相当于9.8mm。

这是运用GP2激光测量的原理图


和GP2周边的外围器件图


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