设计一个用于LiDAR的电磁微镜驱动系统
Jie Chen1, Haiqiang Zhang1, Zhongjin Zhang2
1Key Laboratory of MEMS of Ministry of Education, Southeast University, Si-Pai-Lou 2, Nanjing 210096, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 27, 2024
概括
这项研究介绍了一种带有集成的压对应传感器的电磁微镜系统,用于在LiDAR应用中精确控制频率. 该系统实现了稳定的运行,低功耗和成本优势.
科学领域:
- 微电子机械系统 (MEMS) 是一种微电子机械系统.
- 光电学是指光电子产品.
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 由于其效率,电磁微镜对LiDAR至关重要.
- 优化驱动频率是性能和能源使用的关键.
- 现有的解决方案往往涉及高成本和更大的足迹.
研究的目的:
- 提出和建模一个带有集成的压力反射传感器的电磁微镜系统.
- 为了实现稳定的正弦电压激发和频率跟踪.
- 与现有方法相比,证明电力消耗,成本和尺寸方面的优势.
主要方法:
- 开发了一个系统模型,包括一个微镜,集成的压力复合 (PR) 传感器和驱动电路.
- 使用ANSYS 19.2模拟机械和压电阻特性.
- 采用 MATLAB R2023a 同步链接用于行为级建模和验证.
主要成果:
- 集成的PR传感器表现出良好的灵敏度 (24.45mV/deg) 和线性.
- 一个相锁循环 (PLL) 电路使稳定的频率跟踪能够在<10 Hz的误差下进行.
- 行为级建模显示,最大光学扫描角度为37.6°,频率为4kHz.
结论:
- 拟议的系统为电磁微镜提供了低功耗,具有成本效益的解决方案.
- 集成的PR传感器和PLL驱动电路确保精确的频率控制.
- 这项研究推进了LiDAR中微镜的大角度偏移和低功耗驱动技术.
