¿Qué es un Sensor ToF?
Los sensores ToF miden la distancia en función del tiempo que tarda un haz de luz pulsada en reflejarse en la superficie de un objeto.
Muchos sensores utilizan la radiación infrarroja emitida por láseres, etc. Los sensores ToF miden el tiempo y lo convierten en distancia, de modo que la precisión de la detección puede mantenerse constante, independientemente de que la distancia sea corta o larga.
Los sensores ToF se utilizan para medir distancias a objetos, como sensores de nivel, para localizar y posicionar objetos, para comprobar el número de personas en un espacio, etc.
Usos de los Sensores ToF
1. Reconocimiento de la Realidad Virtual y la Realidad Aumentada
Dado que los sensores ToF miden con precisión la distancia a un objeto, pueden utilizarse para el reconocimiento en realidad virtual (RV) y realidad aumentada (RA), que se han convertido en temas candentes en los últimos años, y pueden mostrar imágenes con un aspecto más tridimensional que nunca.
2. Monitorización
Los sensores ToF pueden utilizarse como sensores de nivel para supervisar los elevadores de las máquinas, controlar la cantidad de material que queda en los depósitos, comprobar las existencias en los almacenes, controlar la cantidad de material que queda en los rollos y comprobar la disponibilidad de mercancías en los almacenes automáticos.
3. Comprobación del Asiento de una Pieza
El sensor ToF se utiliza para comprobar que la pieza está asentada en la plantilla de la línea de producción.
4. Determinar el Número de Personas en un Espacio
El número de personas en un espacio determinado puede contarse mediante un sensor 3D ToF. La distancia al objeto se convierte en datos y la IA se utiliza para identificar a las personas y determinar el número de personas.
5. Medir las Dimensiones y el Volumen de los Objetos
El sensor 3D ToF puede utilizarse para medir las dimensiones de cada parte de un objeto y medir su volumen.
6. Función de Reconocimiento Facial en los Smartphone
Se espera que la capacidad de capturar la imagen de un objeto en tres dimensiones, incluso en zonas oscuras, y de mejorar la función de autoenfoque, se aplique cada vez más en las futuras funciones de reconocimiento facial de los smartphones.
Principio de los Sensores ToF
El principio del sensor ToF es relativamente sencillo. En primer lugar, un diodo láser del sensor proyecta rayos infrarrojos cercanos modulados o similares. Los rayos infrarrojos cercanos que inciden en el objeto y se reflejan vuelven al elemento receptor de luz del sensor. La diferencia de fase entre los rayos infrarrojos cercanos emitidos y reflejados se convierte en una diferencia de tiempo y se multiplica por la velocidad de la luz emitida para determinar la distancia.
Además de medir la diferencia de fase, también se puede medir directamente la diferencia de tiempo: el sensor ToF es superior a otros sensores porque garantiza una precisión de detección constante independientemente de la distancia y puede funcionar con una buena precisión de profundidad incluso en entornos oscuros.
La luz infrarroja y casi infrarroja se utiliza a menudo para los láseres, pero depende del sensor y algunas longitudes de onda son perjudiciales para el ojo humano, por lo que hay que tener cuidado en función de la aplicación.
En el caso de los láseres infrarrojos y casi infrarrojos, el punto de medición no puede confirmarse visualmente. Para comprobar si el láser está irradiando el objeto, se necesita un visor independiente, un láser guía, etc.
Tipo de sensor ToF
Los sensores ToF incluyen 1DToF y 3DToF.
1. Sensores 1DToF
Los sensores 1DToF miden la distancia del sensor a un punto específico. Se utilizan en sensores de movimiento y sensores de nivel para medir la cantidad de líquidos y polvos.
2. Sensores 3DToF
Los sensores 3DToF pueden adquirir información de distancia en forma de imagen, como una cámara. Mide la distancia a los objetos en todo el espacio.
Más Información sobre los Sensores ToF
Ventajas de los Sensores ToF
1. Posibilidad de Instalación a Larga Distancia
Los sensores ToF pueden instalarse a gran distancia del objeto, ya que pueden detectarse con precisión incluso a grandes distancias. Pueden instalarse en posiciones que eviten las líneas de movimiento de personas y robots. Los objetos grandes, como los coches, pueden posicionarse desde varias direcciones instalando varios sensores ToF.
2. Alto Grado de Libertad de Instalación
El sensor en sí es compacto y puede instalarse en un espacio reducido. La dirección de irradiación también puede seleccionarse libremente, como vertical, horizontal o diagonalmente.
3. Independientemente del estado de la superficie del objeto
El sensor ToF toma muestras a alta velocidad y realiza un procesamiento promediado, por lo que puede detectar de forma estable objetos de cualquier color, material, etc., incluso si la cantidad de luz recibida es insuficiente.