圖 1： MEMS 超聲波傳感器(qì)的頂面和(hé)底面(左圖)。此傳感器(qì)方框圖顯示了與壓電(diàn)式 MEMS 超聲波傳感器(qì) (PMUT) 相連的 CMOS 片上(shàng)系統 (SoC)。
目前，有(yǒu)兩種産品可(kě)向客戶提供工程樣品，即最大(dà)傳感範圍為(wèi) 100 cm 的 CH-101 型和(hé)最大(dà)傳感範圍為(wèi) 500 cm 的 CH-201 長距離型傳感器(qì)。這些(xiē)微型裝置采用了緊湊的 3.5 mm x 3.5 mmLGA 封裝，将壓電(diàn)式 MEMS 超聲波傳感器(qì)(PMUT)與定制(zhì)的 CMOS 片上(shàng)系統 (SoC) 結合在一起，完成了所有(yǒu)超聲波 ToF 信号處理(lǐ)過程(圖 1)。 CH-101 和(hé) CH-201 均采用 1.8 V 電(diàn)源供電(diàn)，并具有(yǒu)方便的 I2C 接口，可(kě)方便地集成到消費電(diàn)子産品中。
盡管尺寸微小(xiǎo)，這種全新的 MEMS 超聲波傳感器(qì)仍具有(yǒu)卓越的性能。例如， CH-201 在 120cm 處的距離測量信号噪音(yīn)僅為(wèi) 0.35 mm (1σ)，是競品紅外 ToF 傳感器(qì)噪音(yīn)的百分之一。此外，CH-101 和(hé) CH-201 可(kě)提供視(shì)場(chǎng)(FoV)最高(gāo)可(kě)達到 180 °，因此隻需一個(gè)部件就能夠實現對整個(gè)空(kōng)間(jiān)範圍的檢測。還(hái)有(yǒu)多(duō)種外殼參考設計(jì)可(kě)供選擇，使得(de)客戶能通(tōng)過改變傳感器(qì)聲學端口周圍區(qū)域的形狀以聚焦和(hé)引導超聲波束，從而實現所需的水(shuǐ)平和(hé)垂直視(shì)場(chǎng)。
120cm 處的距離噪音(yīn)目标距離帶有(yǒu)窄視(shì)場(chǎng)外殼時(shí)的視(shì)場(chǎng)
圖 2： CH-201 型傳感器(qì)的距離噪音(yīn)僅為(wèi)傳統紅外 ToF 傳感器(qì)的百分之一(左圖)。窄視(shì)場(chǎng)外殼是可(kě)用的參考設計(jì)之一，可(kě)将傳感器(qì)超聲波束整形以實現預期的視(shì)場(chǎng)(右圖)。
超低(dī)功耗的片上(shàng)系統 (SoC) 控制(zhì)整個(gè) ToF 處理(lǐ)過程：發送超聲波脈沖，将接收的超聲回波數(shù)字化，檢測 ToF 到最近目标并通(tōng)過 I2C 返回 16 位 ToF 信号。片上(shàng)系統 (SoC) 使喚醒檢測應用能夠始終處于工作(zuò)狀态;在每秒(miǎo) 1 次采樣測量的狀況下，總電(diàn)流消耗低(dī)至 8 µA。由于驅動程序采用 C 語言編寫，開(kāi)發者可(kě)以在嵌入式系統中輕松使用 CH-101 和(hé) CH-201。此外，單個(gè)微控制(zhì)器(qì)即可(kě)控制(zhì)多(duō)個(gè) CH-101 和(hé) CH-201 傳感器(qì)，有(yǒu)助于實現複雜的多(duō)傳感器(qì)測量功能。
極其廣泛的潛在應用
全新的 MEMS 超聲波傳感器(qì)是無人(rén)機及機器(qì)人(rén)等應用注定要選擇的産品，在這類應用中，其它類型的距離傳感器(qì)無法提供所需的性能。它們也是智能音(yīn)箱等智慧家(jiā)庭産品的理(lǐ)想選擇，在這類應用中，被動紅外(PIR)和(hé)光學接近傳感器(qì)都沒有(yǒu)超聲波傳感器(qì)有(yǒu)效。這種微型超聲波傳感器(qì)還(hái)可(kě)以精确地追蹤目标物，例如，在虛拟現實和(hé)增強現實(VR/AR)系統中，追蹤手持式遊戲控制(zhì)器(qì)。智能手機是另一個(gè)重要的應用領域：由于 CH-101 具有(yǒu)寬視(shì)場(chǎng)，即使安裝在手機的頂部或底部仍能夠實現精确的距離測量，因此設計(jì)師(shī)可(kě)以省略手機前面的光學接近傳感器(qì)，從而實現手機全面屏設計(jì)。
在距離測量和(hé)物體(tǐ)探測應用中，以前被迫在大(dà)尺寸超聲傳感器(qì)與基于激光的紅外 ToF 傳感器(qì)之間(jiān)選擇的設計(jì)師(shī)們現在可(kě)以受益于新型超聲波傳感器(qì)的能力：
• 提供精确、低(dī)延時(shí)的距離測量結果，測量速度高(gāo)達每秒(miǎo)采樣 100 次，位置噪音(yīn)小(xiǎo)于1mm
• 在人(rén)員接近、移動和(hé)活動檢測等應用中可(kě)實現傳感器(qì)始終保持工作(zuò)狀态，功耗低(dī)至 15µW
• 探測物體(tǐ)的視(shì)場(chǎng)高(gāo)達 180°，因此一個(gè)傳感器(qì)就能夠檢測整個(gè)房(fáng)間(jiān)場(chǎng)景
• 在所有(yǒu)照明(míng)條件下均能完美工作(zuò)，即使在陽光直射的環境下
• 可(kě)探測任何顔色的物體(tǐ)，包括透明(míng)物體(tǐ)，提高(gāo)了目标物探測能力
• 通(tōng)過避免使用基于激光的紅外傳感器(qì)來(lái)保護眼睛
思馳科技(jì)作(zuò)為(wèi)一家(jiā)有(yǒu)實力的反向技(jì)術(shù)研究所，長期從事pcb抄闆、反向解析、芯片解密、樣機仿制(zhì)克隆、樣機制(zhì)作(zuò)、樣機調試等領域的工作(zuò)，在醫(yī)療設備、機械設備、自動化設備、廣電(diàn)設備、通(tōng)信設備、儀器(qì)儀表設備、環保設備、印刷設備、家(jiā)電(diàn)設備、交通(tōng)設備等領域成功完成了衆多(duō)項目，深得(de)客戶的一緻好評。歡迎有(yǒu)對此感興趣的客戶或者想要了解更多(duō)的客戶，請(qǐng)您與我司商務部取得(de)聯系或者直接登錄我司官網，我們有(yǒu)專業的客戶人(rén)員專業全意為(wèi)您提供服務。有(yǒu)需要的請(qǐng)緻電(diàn)：0755-83048995 手機：18923766096 18902856696
客戶經理(lǐ)
