CN114002730A - Sipm探测器的偏压调节方法、电路和激光雷达设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种SIPM探测器的偏压调节方法、电路和激光雷达设备,SIPM探测器的偏压调节方法中,先对SIPM探测器的模拟输出信号进行波形整形,并对整形得到的脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,从而得到脉冲方波信号的脉冲信号的个数和脉冲宽度,根据脉冲方波信号的个数和脉冲宽度确定预设时间段内SIPM探测器的暗计数率,进而根据暗计数率、温度和偏压之间的关系确定SIPM探测器的偏压大小,提高了温度检测精度和获取偏压大小的准确性。
Description
技术领域
本发明属于SIPM探测器技术领域,尤其涉及一种SIPM探测器的偏压调节方法、电路和激光雷达设备。
背景技术
随着半导体技术的发展,新型硅基光子探测器SIPM得到了快速进步。相较于传统PMT(photon multiplier tuber),SIPM探测器具有很多优点,例如:磁场不灵敏特性、体积小、位置分辨率高,以及工作偏压低等。因此其在很多涉及辐射探测的研究方向,包括高能物理实验、宇宙射线观测、核医学成像和核安全等,有着广泛的应用前景。
其中,SIPM探测器在工作的时候需要提供一定的偏置电压使其处于最佳的工作状态下,但是该偏置电压随SIPM探测器的工作变化需要动态调节,目前的方式一般是采用温度传感器芯片读取环境温度,然后再设置偏压调节电路调节SIPM探测器所需的电压值,但是环境的温度并不代表SIPM探测器器件本身的温度,而且SIPM探测器对温度也比较灵敏,所以需要一种更加精确的方式来实现对SIPM探测器温度的检测以及偏压大小的确定。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题,本发明提供了一种SIPM探测器的偏压调节方法。
本发明实施例第一方面提出了一种SIPM探测器的偏压调节方法,包括:
获取所述SIPM探测器的模拟输出信号与预设阈值电压比较后对应的脉冲方波信号;
以预设时间段周期性对所述脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,以获取各预设时间段内所述脉冲方波信号的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度,并根据各预设时间段内的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度确定各预设时间段内的所述SIPM探测器被触发的暗计数率;
根据各预设时间段内的所述SIPM探测器的暗计数率确定当前所述SIPM探测器的实际温度以及当前所述SIPM探测器所需偏压大小。
可选地,所述SIPM探测器的偏压调节方法还包括:
根据当前所述SIPM探测器所需偏压大小输出对应的偏压调节信号至调压电路,以对所述SIPM探测器对应的工作偏压进行实时调节。
可选地,所述以预设时间段周期性对所述方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,以获取各预设时间段内所述脉冲方波信号的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度的步骤具体包括:
在预设时间段对所述脉冲方波信号的各脉冲信号的上升沿进行计时计数,以获取各预设时间段内所述脉冲信号的脉冲个数;
在预设时间段内对所述脉冲方波信号的各脉冲信号的上升沿和下降沿进行计时,以获取各所述脉冲信号的脉冲宽度。
可选地,所述根据各预设时间段内的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度确定各预设时间段内的所述SIPM探测器被触发的暗计数率的步骤具体包括:
实时将预设时间段内的各脉冲信号的脉冲宽度依次与预设脉宽阈值进行比较,以对脉冲信号的有效个数进行计数;
根据预设时间段内脉冲信号的有效个数的总计数值确定当期所述SIPM探测器被触发的暗计数率。
可选地,所述对脉冲信号的有效个数进行计数的步骤具体包括:
当所述脉冲信号的脉冲宽度在预设脉宽阈值内时,脉冲信号的有效个数的计数值加1;
当所述脉冲信号的脉冲脉宽在预设脉宽阈值外时,脉冲信号的有效个数的计数值不变。
可选地,所述根据各预设时间段内的所述SIPM探测器的暗计数率确定当前所述SIPM探测器的实际温度以及当前所述SIPM探测器所需偏压大小的步骤具体包括:
根据所述SIPM探测器的暗计数率与温度之间的对应关系计算得到SIPM探测器的当前温度;
根据所述SIPM探测器的增益与温度之间的对应关系计算得到所述SIPM探测器增益的变化量;
根据所述SIPM探测器的增益与工作偏压的对应关系,代入所述SIPM探测器的增益的变化量计算得到需要调节的偏压调节信号。
可选地,所述预设阈值电压为15mV~25mV。
本发明实施例第二方面提出了一种SIPM探测器的偏压调节电路,包括:
与所述SIPM探测器的信号端连接的波形整形电路,所述波形整形电路用于将所述SIPM探测器的模拟输出信号与预设阈值电压比较,并输出对应于所述模拟输出信号的脉冲方波信号;
与所述波形整形电路连接的FPGA芯片,所述FPGA芯片用于以预设时间段周期性对所述脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,以获取各预设时间段内所述脉冲方波信号的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度,并根据各预设时间段内的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度确定各预设时间段内的所述SIPM探测器被触发的暗计数率;
根据各预设时间段内的所述SIPM探测器的暗计数率确定当前所述SIPM探测器的实际温度以及当前所述SIPM探测器所需偏压大小,并输出对应的偏压调节信号;
与所述FPGA芯片和所述SIPM探测器分别连接的调压电路,所述调压电路用于根据所述偏压调节信号实时调节所述SIPM探测器对应的工作偏压。
可选地,所述预设阈值电压为15mV~25mV。
可选地,所述波形整形电路包括比较器,所述比较器的正相输入端和反相输入端分别用于输出所述SIPM探测器的模拟输出信号和预设电压阈值,所述比较器的输出端用于输出脉冲方波信号。
本发明实施例第三方面提出了一种激光雷达设备,包括:
存储器,处理器以及计算机程序;
其中,所述计算机程序存储在所述存储器中,并被配置为由所述处理器执行以实现如上所述的方法。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:上述的SIPM探测器的偏压调节方法先对SIPM探测器的模拟输出信号进行波形整形,并对整形得到的脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,从而得到脉冲方波信号的脉冲信号的个数和脉冲宽度,根据脉冲方波信号的个数和脉冲宽度确定预设时间段内SIPM探测器的暗计数率,进而根据暗计数率、温度和偏压之间的关系确定SIPM探测器所需偏压大小,提高了温度检测精度和获取偏压大小的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的SIPM探测器的偏压调节方法的第一种具体流程图;
图2为本发明实施例提供的SIPM探测器的偏压调节方法的第二种具体流程图;
图3为图1所示的SIPM探测器的偏压调节方法中S200的第一种具体流程图;
图4为本发明实施例提供的SIPM探测器的偏压调节方法中脉冲方波信号的波形示意图;
图5为图1所示的SIPM探测器的偏压调节方法中S200的第二种具体流程图;
图6为图5所示的SIPM探测器的偏压调节方法中S240的具体流程图;
图7为图1所示的SIPM探测器的偏压调节方法中S300的第二种具体流程图;
图8为本发明实施例提供的SIPM探测器的偏压调节电路的模块结构示意图;
图9为本发明实施例提供激光雷达设备的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明实施例第一方面提出了一种SIPM探测器10的偏压调节方法。
如图1所示,本实施例中,SIPM探测器10的偏压调节方法包括以下步骤:
S100、获取SIPM探测器10的模拟输出信号与预设阈值电压比较后对应的脉冲方波信号。
本实施例中,SIPM探测器10的模拟输出信号通常为几十纳秒的脉冲信号,在确定SIPM探测器10的暗计数率之前,通过波形整形电路21和预设阈值电压对SIPM探测器10的模拟输出信号进行整形比较,得到一变化的脉冲方波信号,即通过设定的预设阈值电压识别SIPM探测器10的暗触发脉冲,进而根据暗触发脉冲确定SIPM探测器10的暗计数率,其中,预设阈值电压可根据不同SIPM探测器10的模拟输出信号的大小进行具体确定,可选地,预设阈值电压为15mV~25mV。
S200、以预设时间段周期性对脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,以获取各预设时间段内脉冲方波信号的脉冲信号的个数和各脉冲信号的脉冲宽度,并根据各预设时间段内的脉冲信号的个数和各脉冲信号的脉冲宽度确定各预设时间段内的SIPM探测器10被触发的暗计数率。
其中,脉冲方波信号进入对应的控制检测芯片,例如FPGA芯片22等,控制检测芯片采用定时检测策略,以预设时间段周期性对脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,从而将脉冲方波信号分段检测,并对每一时间段内的包含至少一个脉冲信号进行个数和对应脉冲宽度进行检测确定,脉冲宽度表征信号的强度,其中,预设时间段的时长可根据检测精度对应调节,然后,根据每一时间段内确定的脉冲个数和脉冲宽度确定得到该时间段内SIPM探测器10被触发的暗计数率。
其中,暗计数率=脉冲个数/预设时间段的时长,即单位时间内的脉冲个数。
S300、根据各预设时间段内的SIPM探测器10的暗计数率确定当前SIPM探测器10的实际温度以及当前SIPM探测器10所需偏压大小。
在确定了每一预设时间段的暗计数率后,根据暗计数率、温度和偏压之间的固定关系确定SIPM探测器10每一预设时间段所需的偏压大小,同时,间接检测到的温度为SIPM探测器10的实时温度,从而可获取其对应所需的偏置电压,提高了偏置电压的调节精准度,随着SIPM探测器10工作变化,其输出的模拟输出信号发生变化,通过实时检测模拟输出信号的暗计数率,实现偏压和温度的实时检测确定,提高了温度检测精度和获取偏压大小的准确性。
可选地,如图2所示,为了进一步实现偏压调节,保证SIPM探测器10工作在最佳状态下,所述SIPM探测器的偏压调节方法还包括:
S400、根据当前SIPM探测器10所需偏压大小输出对应的偏压调节信号至调压电路23,以对SIPM探测器10对应的工作偏压进行实时调节。
控制检测芯片在确定了SIPM探测器10每一预设时间段所需的偏压大小后,输出对应的偏压调节信号至调压电路23,从而触发控制调压电路23输出对应大小的工作偏压至SIPM探测器10,随着SIPM探测器10工作变化,其输出的模拟输出信号发生变化,通过实时检测模拟输出信号的暗计数率,实现偏压的实时调节,保证SIPM探测器10工作在最佳状态下,提高了偏置电压的调节精准度。
其中,可选地,如图3所示,以预设时间段周期性对方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,以获取各预设时间段内脉冲方波信号的脉冲信号的个数和各脉冲信号的脉冲宽度的步骤具体包括以下步骤:
S210、在预设时间段对脉冲方波信号的各脉冲信号的上升沿进行计时计数,以获取各预设时间段内脉冲信号的脉冲个数;
S220、在预设时间段内对脉冲方波信号的各脉冲信号的上升沿和下降沿进行计时,以获取各脉冲信号的脉冲宽度。
参考图4所示,每一预设时间段内,由于SIPM探测器10输出的模拟信号发生变化,因此,通过比较后的脉冲信号的脉冲个数和脉冲宽度不一定,控制检测芯片通过对上升沿的触发次数和触发时长可统计每一预设时间段内的脉冲个数,同时,通过对上升沿和下降沿的触发次数和触发时长可确定每一脉冲信号的脉冲宽度。
由于SIPM探测器10工作状态下可能受到环境或者驱动电压的干扰,导致所输出的模拟输出信号出现杂波信号或者突变信号,因此,为了确定每一时间段内准确的暗计数率,可选地,如图5所示,根据各预设时间段内的脉冲信号的个数和各脉冲信号的脉冲宽度确定各预设时间段内的SIPM探测器10被触发的暗计数率的步骤具体包括以下步骤:
S230、实时将预设时间段内的各脉冲信号的脉冲宽度依次与预设脉宽阈值进行比较,以对脉冲信号的有效个数进行计数;
S240、根据预设时间段内脉冲信号的有效个数的总计数值确定当期SIPM探测器10被触发的暗计数率。
本实施例中,由于杂波信号或者突变信号具有持续时间短、电压值较大的特点,因此,输出的脉冲信号的脉冲宽度较小,因此,通过对预设时间段内的每一脉冲信号的脉冲宽度进行检测比较,滤除不符合要求的脉冲信号,可确定每一预设时间段内的脉冲信号的有效个数,进而确定每一预设时间段内SIPM探测器10的暗计数率。
其中,如图6所示,对脉冲信号的有效个数进行计数的步骤具体包括以下步骤:
S241、当脉冲信号的脉冲宽度在预设脉宽阈值内时,脉冲信号的有效个数的计数值加1;
S242、当脉冲信号的脉冲脉宽在预设脉宽阈值外时,脉冲信号的有效个数的计数值不变。
通过对脉冲信号的宽度与预设脉宽阈值进行比较,可对过大或者过小不符合要求的脉冲信号进行滤除,并在每检测到一个有效的脉冲信号后进行计数,从而在每一预设时间段进行累计计数,最终计数值代表该预设时间段内的有效的脉冲个数。
可选地,如图7所示,根据各预设时间段内的SIPM探测器10的暗计数率确定当前SIPM探测器10的实际温度以及当前SIPM探测器10所需偏压大小的步骤具体包括以下步骤:
S310、根据SIPM探测器10的暗计数率与温度之间的对应关系计算得到SIPM探测器10的当前温度;
S320、根据SIPM探测器10的增益与温度之间的对应关系计算得到SIPM探测器10增益的变化量;
S330、根据SIPM探测器10的增益与工作偏压的对应关系,代入SIPM探测器10的增益的变化量计算得到需要调节的偏压调节信号。
本实施例中,由于每一SIPM探测器10的暗计数率、工作温度、工作电压等参数在出厂前厂家均会在手册中备注提供,因此,可通过软件编辑在控制检测芯片中编辑根据手册内容进行编辑各项参数以及各项参数之间的对应映射关系,在确定了SIPM探测器10的暗计数率后,通过SIPM探测器10手册中给出的暗计数率与温度之间的对应关系计算得到SIPM探测器10的当前温度,再结合SIPM探测器10芯片手册中给出的SIPM探测器10增益与温度之间的对应关系计算得到SIPM探测器10增益的变化量,然后结合SIPM探测器10芯片手册中给出的SIPM探测器10增益与工作偏压的对应关系,代入SIPM探测器10增益的变化量计算得到需要调节的偏压调节信号,偏压调节信号表征SIPM探测器10芯片的工作偏压参数,在确定了偏压调节信号,控制检测芯片将得到的偏压调节信号通过信号线发送到调压电路23,调压电路23接收偏压调节信号,实时调节其输出到SIPM探测器10的电压,最终实现SIPM探测器10工作在最佳状态下,提高调节准确度。
基于上述方法,如图8所示,本发明实施例第二方面提出了一种SIPM探测器10的偏压调节电路20,SIPM探测器10的偏压调节电路20包括:
与SIPM探测器10的信号端连接的波形整形电路21,波形整形电路21用于将SIPM探测器10的模拟输出信号与预设阈值电压比较,并输出对应于模拟输出信号的脉冲方波信号;
与波形整形电路21连接的FPGA芯片22,FPGA芯片22用于以预设时间段周期性对脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,以获取各预设时间段内脉冲方波信号的脉冲信号的个数和各脉冲信号的脉冲宽度,并根据各预设时间段内的脉冲信号的个数和各脉冲信号的脉冲宽度确定各预设时间段内的SIPM探测器10被触发的暗计数率;
根据各预设时间段内的SIPM探测器10的暗计数率确定当前SIPM探测器10的实际温度以及当前SIPM探测器10所需偏压大小,并输出对应的偏压调节信号;
与FPGA芯片22和SIPM探测器10分别连接的调压电路23,调压电路23用于根据偏压调节信号实时调节SIPM探测器10对应的工作偏压。
本实施例中,SIPM探测器10的模拟输出信号通常为几十纳秒的脉冲信号,在确定SIPM探测器10的暗计数率之前,通过波形整形电路21和预设阈值电压对SIPM探测器10的模拟输出信号进行整形比较,得到一变化的脉冲方波信号,即通过设定的预设阈值电压识别SIPM探测器10的暗触发脉冲,进而根据暗触发脉冲确定SIPM探测器10的暗计数率,其中,预设阈值电压可根据不同SIPM探测器10的模拟输出信号的大小进行具体确定,可选地,预设阈值电压为15mV~25mV。
其中,脉冲方波信号进FPGA芯片22,FPGA芯片22采用定时检测策略,利用内部的TDC功能,实现定时计时计数检测,以预设时间段周期性对脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,从而将脉冲方波信号分段检测,并对每一时间段内的包含至少一个脉冲信号进行个数和对应脉冲宽度进行检测确定,脉冲宽度表征信号的强度,其中,预设时间段的时长可根据检测精度对应调节,然后,根据每一时间段内确定的脉冲个数和脉冲宽度确定得到该时间段内SIPM探测器10被触发的暗计数率。
其中,暗计数率=脉冲个数/预设时间段的时长,即单位时间内的脉冲个数。
在确定了每一预设时间段的暗计数率后,FPGA芯片22根据暗计数率、温度和偏压之间的固定关系确定SIPM探测器10每一预设时间段所需的偏压大小,由于每一SIPM探测器10的暗计数率、工作温度、工作电压等参数在出厂前厂家均会在手册中备注提供,因此,可通过软件编辑在控制检测芯片中编辑根据手册内容进行编辑各项参数以及各项参数之间的对应映射关系,在确定了SIPM探测器10的暗计数率后,通过SIPM探测器10手册中给出的暗计数率与温度之间的对应关系计算得到SIPM探测器10的当前温度,再结合SIPM探测器10芯片手册中给出的SIPM探测器10增益与温度之间的对应关系计算得到SIPM探测器10增益的变化量,然后结合SIPM探测器10芯片手册中给出的SIPM探测器10增益与工作偏压的对应关系,代入SIPM探测器10增益的变化量计算得到需要调节的偏压调节信号,偏压调节信号表征SIPM探测器10芯片的工作偏压参数,在确定了偏压调节信号,控制检测芯片将得到的偏压调节信号通过信号线发送到调压电路23,调压电路23接收偏压调节信号,实时调节其输出到SIPM探测器10的电压,最终实现SIPM探测器10工作在最佳状态下,提高调节准确度。
同时,在对每一脉冲信号的个数确定时,还以内部设定的预设脉宽阈值与各脉冲信号的脉宽进行比较,从而得到预设时间段内脉冲信号的有效个数,避免因SIPM探测器10误触发产生的干扰信号影响调节精准度。
其中,波形整形电路21可采用对应的比较单元,可选地,波形整形电路21包括比较器,比较器的正相输入端和反相输入端分别用于输出SIPM探测器10的模拟输出信号和预设电压阈值,比较器的输出端用于输出脉冲方波信号,通过比较,比较器输出高电平为3.3V、低电平为0V的脉冲方波信号,以使FPGA芯片22对脉冲方波信号进行检测识别,进而确定SIPM探测器10的暗计数率、温度和工作偏压,以及完成偏压调节的工作。
本发明实施例第三方面提出了一种激光雷达设备,如图9所示,激光雷达设备包括:
存储器120,处理器110以及计算机程序121;
其中,计算机程序121存储在存储器120中,并被配置为由处理器110执行以实现如上的方法。
处理器110用于完成各种控制逻辑,其可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISCMachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有,处理器110还可以是任何传统处理器、微处理器或状态机。处理器110也可以被实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。
存储器120作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的SIPM探测器10的偏压调节方法对应的程序指令。处理器110通过运行存储在存储器120中的非易失性软件程序、指令以及单元,从而执行SIPM探测器10偏压调节各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中的SIPM探测器10的偏压调节方法。
存储器120可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储SIPM探测器10的偏压调节电路20至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据FPGA芯片22使用所创建的数据等。此外,存储器120可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种SIPM探测器的偏压调节方法,其特征在于,包括:
获取所述SIPM探测器的模拟输出信号与预设阈值电压比较后对应的脉冲方波信号;
以预设时间段周期性对所述脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,以获取各预设时间段内所述脉冲方波信号的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度,并根据各预设时间段内的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度确定各预设时间段内的所述SIPM探测器被触发的暗计数率;
根据各预设时间段内的所述SIPM探测器的暗计数率确定当前所述SIPM探测器的实际温度以及当前所述SIPM探测器所需偏压大小。
2.如权利要求1所述的SIPM探测器的偏压调节方法,其特征在于,所述SIPM探测器的偏压调节方法还包括:
根据当前所述SIPM探测器所需偏压大小输出对应的偏压调节信号至调压电路,以对所述SIPM探测器对应的工作偏压进行实时调节。
3.如权利要求1所述的SIPM探测器的偏压调节方法,其特征在于,所述以预设时间段周期性对所述方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,以获取各预设时间段内所述脉冲方波信号的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度的步骤具体包括:
在预设时间段对所述脉冲方波信号的各脉冲信号的上升沿进行计时计数,以获取各预设时间段内所述脉冲信号的脉冲个数;
在预设时间段内对所述脉冲方波信号的各脉冲信号的上升沿和下降沿进行计时,以获取各所述脉冲信号的脉冲宽度。
4.如权利要求1所述的SIPM探测器的偏压调节方法,其特征在于,所述根据各预设时间段内的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度确定各预设时间段内的所述SIPM探测器被触发的暗计数率的步骤具体包括:
实时将预设时间段内的各脉冲信号的脉冲宽度依次与预设脉宽阈值进行比较,以对脉冲信号的有效个数进行计数;
根据预设时间段内脉冲信号的有效个数的总计数值确定当期所述SIPM探测器被触发的暗计数率。
5.如权利要求4所述的SIPM探测器的偏压调节方法,其特征在于,所述对脉冲信号的有效个数进行计数的步骤具体包括:
当所述脉冲信号的脉冲宽度在预设脉宽阈值内时,脉冲信号的有效个数的计数值加1;
当所述脉冲信号的脉冲脉宽在预设脉宽阈值外时,脉冲信号的有效个数的计数值不变。
6.如权利要求1所述的SIPM探测器的偏压调节方法,其特征在于,所述根据各预设时间段内的所述SIPM探测器的暗计数率确定当前所述SIPM探测器的实际温度以及当前所述SIPM探测器所需偏压大小的步骤具体包括:
根据所述SIPM探测器的暗计数率与温度之间的对应关系计算得到SIPM探测器的当前温度;
根据所述SIPM探测器的增益与温度之间的对应关系计算得到所述SIPM探测器增益的变化量;
根据所述SIPM探测器的增益与工作偏压的对应关系,代入所述SIPM探测器的增益的变化量计算得到需要调节的偏压调节信号。
7.如权利要求1所述的SIPM探测器的偏压调节方法,其特征在于,所述预设阈值电压为15mV~25mV。
8.一种SIPM探测器的偏压调节电路,其特征在于,包括:
与所述SIPM探测器的信号端连接的波形整形电路,所述波形整形电路用于将所述SIPM探测器的模拟输出信号与预设阈值电压比较,并输出对应于所述模拟输出信号的脉冲方波信号;
与所述波形整形电路连接的FPGA芯片,所述FPGA芯片用于以预设时间段周期性对所述脉冲方波信号的上升沿和下降沿进行计数和计时,以获取各预设时间段内所述脉冲方波信号的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度,并根据各预设时间段内的脉冲信号的个数和各所述脉冲信号的脉冲宽度确定各预设时间段内的所述SIPM探测器被触发的暗计数率;
根据各预设时间段内的所述SIPM探测器的暗计数率确定当前所述SIPM探测器的实际温度以及当前所述SIPM探测器所需偏压大小,并输出对应的偏压调节信号;
与所述FPGA芯片和所述SIPM探测器分别连接的调压电路,所述调压电路用于根据所述偏压调节信号实时调节所述SIPM探测器对应的工作偏压。
9.如权利要求8所述的SIPM探测器的偏压调节电路,其特征在于,所述预设阈值电压为15mV~25mV。
10.如权利要求8所述的SIPM探测器的偏压调节电路,其特征在于,所述波形整形电路包括比较器,所述比较器的正相输入端和反相输入端分别用于输出所述SIPM探测器的模拟输出信号和预设电压阈值,所述比较器的输出端用于输出脉冲方波信号。
11.一种激光雷达设备,其特征在于,包括:
存储器,处理器以及计算机程序;
其中,所述计算机程序存储在所述存储器中,并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1~7中任一项所述的方法。
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