onsemi AR0235CS圖像傳感器：工業(yè)視覺(jué)領(lǐng)域的新選擇

在電子工程領(lǐng)域，圖像傳感器是許多應(yīng)用的核心組件，特別是在工業(yè)檢測(cè)、掃描等需要捕捉清晰圖像的場(chǎng)景中。今天我們要介紹的是安森美（onsemi）的一款高性能圖像傳感器——AR0235CS，它在設(shè)計(jì)和性能上都有諸多亮點(diǎn)，值得工程師們深入了解。

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1. 產(chǎn)品概述

AR0235CS是一款1/2.8英寸的CMOS數(shù)字圖像傳感器，擁有1920（H）x 1200（V）的有效像素陣列。其創(chuàng)新的全局快門(mén)像素設(shè)計(jì)，能夠準(zhǔn)確、快速地捕捉運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，無(wú)論是在低光照還是強(qiáng)光環(huán)境下，都能輸出清晰、低噪點(diǎn)的圖像。該傳感器還集成了諸如自動(dòng)曝光控制、開(kāi)窗、行跳過(guò)模式、列跳過(guò)模式、像素合并以及視頻和單幀模式等復(fù)雜的相機(jī)功能，并且可以通過(guò)簡(jiǎn)單的兩線串行接口進(jìn)行編程。

框圖

封裝尺寸

2. 關(guān)鍵性能參數(shù)

2.1 光學(xué)與像素特性

• 光學(xué)格式：1/2.8英寸（6.34 mm），這種尺寸在工業(yè)應(yīng)用中較為常見(jiàn)，能夠適配多種鏡頭。
• 有效像素：1920（H）x 1200（V），不包括每側(cè)8個(gè)邊界像素，提供了足夠高的分辨率來(lái)滿足大多數(shù)應(yīng)用需求。
• 像素尺寸：2.8 um，較小的像素尺寸有助于提高傳感器的集成度。
• 彩色濾光片陣列：支持RGB Bayer和單色兩種模式，工程師可以根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的模式。
• 主光線角度：有0°或28°兩種選擇，增加了鏡頭選擇的靈活性。

2.2 電氣與性能指標(biāo)

• 快門(mén)類(lèi)型：全局快門(mén)，這是該傳感器的一大亮點(diǎn)，能夠避免運(yùn)動(dòng)物體出現(xiàn)的拖影現(xiàn)象，非常適合捕捉快速運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景。
• 輸入時(shí)鐘范圍：10 - 48 MHz，可適應(yīng)不同的時(shí)鐘源。
• 輸出接口：支持8位/10位MIPI，1、2或4通道，方便與不同的處理器進(jìn)行連接。
• 輸出數(shù)據(jù)速率：每通道最大串行輸出數(shù)據(jù)速率為850 Mbps，能夠快速傳輸圖像數(shù)據(jù)。
• 幀率：全分辨率下可達(dá)120 fps（10位），在2x2子采樣模式下幀率更高，能夠滿足高速成像的需求。
• 響應(yīng)度：?jiǎn)紊Ｊ较聻?1.9 ke-/lux*s，RGB模式待定。
• SNRMAX：37 dB，保證了圖像的信噪比，減少噪聲干擾。
• 動(dòng)態(tài)范圍：65.3 dB，能夠在不同光照條件下捕捉到豐富的細(xì)節(jié)。

2.3 電源與溫度特性

• 電源電壓：1/O為1.8V，數(shù)字為1.25V，模擬為2.8V，需要注意不同電源的供電要求。
• 功耗：在全分辨率120 FPS下為252 mW，相對(duì)較低的功耗有助于降低系統(tǒng)的散熱需求。
• 工作溫度范圍：-30°C < TJ < +85°C，能夠適應(yīng)較為惡劣的工業(yè)環(huán)境。
• 最佳性能溫度范圍：0°C < T < +60°C，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)傳感器能夠發(fā)揮最佳性能。

2.4 封裝與內(nèi)存特性

• 封裝選項(xiàng)：采用7.66x5.64 mm 62球CSP封裝，具有較小的尺寸和良好的散熱性能。
• 一次性可編程內(nèi)存（OTPM）：1056字節(jié)，可用于存儲(chǔ)一些特定的配置信息。

3. 產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

• 低光和紅外性能優(yōu)越：在低光照環(huán)境下也能輸出清晰的圖像，適用于夜間或光線較暗的場(chǎng)景。
• 自動(dòng)黑電平校準(zhǔn)（ABLC）：能夠自動(dòng)調(diào)整圖像的黑電平，提高圖像的質(zhì)量。
• 水平和垂直鏡像、開(kāi)窗和像素合并：這些功能為圖像的處理和裁剪提供了更多的靈活性。
• 5x5統(tǒng)計(jì)引擎：用于片上自動(dòng)曝光控制，可針對(duì)任何可編程感興趣區(qū)域（ROI）進(jìn)行精確的曝光控制。
• 行和列跳過(guò)模式的靈活控制：可以根據(jù)實(shí)際需求選擇不同的模式，提高幀率或減少數(shù)據(jù)量。
• 片上觸發(fā)模式：用于同步，方便與其他設(shè)備進(jìn)行同步操作。
• 內(nèi)置閃光燈控制：可用于需要閃光燈輔助照明的場(chǎng)景。
• 兩個(gè)片上鎖相環(huán)（PLL）：提供穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。
• 上下文切換：能夠快速切換不同的工作模式。

4. 應(yīng)用領(lǐng)域

AR0235CS的高性能和豐富功能使其適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域，包括：

• 條形碼掃描：高幀率和清晰的圖像輸出能夠快速準(zhǔn)確地識(shí)別條形碼。
• 工廠自動(dòng)化：在工業(yè)生產(chǎn)線上，用于檢測(cè)產(chǎn)品的外觀、尺寸等信息。
• 自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）：幫助機(jī)器人識(shí)別周?chē)h(huán)境，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航和避障。
• 機(jī)器視覺(jué)：用于工業(yè)檢測(cè)、質(zhì)量控制等領(lǐng)域。
• 3D掃描：提供高精度的圖像數(shù)據(jù)，用于三維模型的重建。
• 生物識(shí)別：如指紋識(shí)別、人臉識(shí)別等。

5. 訂購(gòu)信息

該傳感器提供了多種不同的型號(hào)，以滿足不同客戶的需求。例如，有單色和RGB兩種顏色模式可供選擇，每種模式又分為主光線角度為0°或28°的版本，并且有帶保護(hù)膜和不帶保護(hù)膜的封裝形式，還有演示板可供測(cè)試使用。具體的型號(hào)和描述可以參考數(shù)據(jù)手冊(cè)中的訂購(gòu)信息表。

6. 機(jī)械尺寸與封裝

傳感器采用ODCSP62封裝，尺寸為7.66x5.65x0.62，引腳間距為0.70P。文檔中詳細(xì)給出了封裝的機(jī)械尺寸圖和各部分的尺寸公差，工程師在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)需要嚴(yán)格按照這些尺寸進(jìn)行布局，以確保傳感器能夠正確安裝和使用。

7. 總結(jié)與思考

AR0235CS圖像傳感器憑借其全局快門(mén)設(shè)計(jì)、豐富的功能和良好的性能，在工業(yè)視覺(jué)領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)相關(guān)產(chǎn)品時(shí)，需要綜合考慮傳感器的各項(xiàng)參數(shù)和特性，根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的型號(hào)和配置。同時(shí)，在使用過(guò)程中，要注意電源的穩(wěn)定性、散熱設(shè)計(jì)以及與其他設(shè)備的兼容性等問(wèn)題。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類(lèi)似傳感器的使用難題呢？又有哪些解決經(jīng)驗(yàn)可以分享呢？歡迎在評(píng)論區(qū)留言討論。

如果你想了解更多關(guān)于AR0235CS的詳細(xì)信息，可以訪問(wèn)安森美的官方網(wǎng)站（www.onsemi.com），獲取技術(shù)文檔和在線支持。同時(shí)，也可以通過(guò)授權(quán)經(jīng)銷(xiāo)商Mouser Electronics查看產(chǎn)品的定價(jià)、庫(kù)存、交付和生命周期信息。