用于确定到材料卷的外表面的距离的装置以及相关方法与流程

文档序号:13682311阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种用于感测材料卷的外表面的感测装置,所述感测装置包括:红外(IR)激光源,所述IR激光源被配置成用于将IR激光辐射引导至所述材料卷的所述外表面;单光子雪崩二极管(SPAD)检测器,所述SPAD检测器被配置成用于接收来自所述材料卷的所述外表面的反射IR激光辐射;以及控制器,所述控制器被耦合至所述IR激光源和所述SPAD检测器以基于所述IR激光辐射的飞行时间确定到所述材料卷的所述外表面的距离。2.如权利要求1所述的感测装置,其中,所述SPAD检测器包括单光子雪崩二极管阵列。3.如权利要求1所述的感测装置,其中,所述IR激光源、所述SPAD检测器和所述控制器形成为单个集成电路(IC)。4.如权利要求1所述的感测装置,其中,所述IR激光源具有在800至900纳米范围内的工作波长。5.如权利要求1所述的感测装置,其中,所述IR激光源包括垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。6.如权利要求1所述的感测装置,其中,所述控制器被配置成用于确定在所述辊上的材料的量。7.如权利要求6所述的感测装置,进一步包括至少一个指示器;并且其中,所述控制器被配置成用于基于所确定的在所述辊上的材料的量操作所述至少一个指示器。8.如权利要求1所述的感测装置,其中,所述辊是分配辊;并且其中,所述控制器被配置成用于确定来自所述分配辊的材料的进料速率。9.如权利要求8所述的感测装置,进一步包括至少一个指示器;并且其中,所述控制器被配置成用于基于所确定的来自所述分配辊的\t材料的进料速率操作所述至少一个指示器。10.如权利要求1所述的感测装置,其中,所述辊是卷取辊;并且其中,所述控制器被配置成用于确定材料到所述卷取辊上的卷取速率。11.如权利要求10所述的感测装置,进一步包括至少一个指示器;并且其中,所述控制器被配置成用于基于所确定的材料在所述卷取辊上的卷取速率操作所述至少一个指示器。12.一种用于感测材料卷的外表面的感测装置,所述感测装置包括:红外(IR)激光源,所述IR激光源被配置成用于将IR激光辐射引导至所述材料卷的所述外表面,所述IR激光源包括垂直腔表面发射激光器(VCSEL);单光子雪崩二极管(SPAD)检测器,所述SPAD检测器被配置成用于接收来自所述材料卷的所述外表面的反射IR激光辐射,所述SPAD检测器包括单光子雪崩二极管阵列;以及控制器,所述控制器被耦合至所述IR激光源和所述SPAD检测器以基于所述IR激光辐射的飞行时间确定到所述材料卷的所述外表面的距离。13.如权利要求12所述的感测装置,其中,所述IR激光源、所述SPAD检测器和所述控制器形成为单个集成电路(IC)。14.如权利要求12所述的感测装置,其中,所述IR激光源具有在800至900纳米范围内的工作波长。15.如权利要求12所述的感测装置,其中,所述控制器被配置成用于确定在所述辊上的材料的量。16.如权利要求12所述的感测装置,其中,所述辊是分配辊;并且其中,所述控制器被配置成用于确定来自所述分配辊的材料的进料速率。17.如权利要求12所述的感测装置,其中,所述辊是卷取辊;并且其中,所述控制器被配置成用于确定材料到所述卷取辊上的卷取\t速率。18.如权利要求12所述的感测装置,进一步包括耦合至所述控制器的至少一个指示器。19.一种感测材料卷的外表面的方法,所述方法包括:使用红外(IR)激光源将IR激光辐射引导至所述材料卷的所述外表面;使用单光子雪崩二极管(SPAD)检测器接收来自所述材料卷的所述外表面的反射IR激光辐射;并且使用耦合至所述IR激光源和所述SPAD检测器的控制器以基于所述IR激光辐射的飞行时间确定到所述材料卷的所述外表面的距离。20.如权利要求19所述的方法,其中,所述SPAD检测器包括单光子雪崩二极管阵列。21.如权利要求19所述的方法,其中,所述IR激光源、所述SPAD检测器、以及所述控制器形成为单个集成电路(IC)。22.如权利要求19所述的方法,其中,所述IR激光源具有在800至900纳米范围内的工作波长。23.如权利要求19所述的方法,其中,所述IR激光源包括垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。24.如权利要求19所述的方法,进一步包括使用所述控制器确定在所述辊上的材料的量。25.如权利要求19所述的方法,其中,所述辊是分配辊;并且进一步包括使用所述控制器确定来自所述分配辊的材料的进料速率。26.如权利要求19所述的方法,其中,所述辊是卷取辊;并且进一步包括使用所述控制器确定材料到所述卷取辊上的卷取速率。27.如权利要求19所述的方法,进一步基于所述控制器操作至少一个指示器。
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