根据 MEMS 的小型“硅集成ic水下声纳”设备保证了mm级精密度的间距感测器作用，并具备业界较低的功能损耗。这类 MEMS 超音波感应器可用以距离测量、部位跟踪、工作人员存有检验及其消费电子产品、智能机器人、无人飞机等行业的躲避障碍物运用。

　　超音波航行時间 （ToF） 感应器一般被觉得是适用车辆、工业生产及其无人飞机和智能机器人运用的最好距离感应器。对比于光学传感器或红外线感应器，它具备众多优点。它可给予最精准的距离测量， 不会受到总体目标物件的大小或色彩的危害，都不受自然环境噪声的影响，而且还可以在太阳照射的条件下应用。这种优势及其经久耐用、精准和靠谱的特征让超音波感应器广泛运用于工业生产及车辆运用。 殊不知，直到今日，超音波感应器仍必须繁杂的信号分析，因为规格极大而没法适用消費电子设备。

　　千分之一的规格，百分之一的功能损耗

　　如今，TDK 企业发布了一个根据 MEMS 的小型超音波感应器商品，对比于传统式的超音波感应器，它还可以给予一致的性能指标和稳定性，但其规格仅有传统式商品的千分之一，功能损耗低至传统式商品 的百分之一。这类微型传感器规格细微，能够融合到紧密的日用品使得其具有超声检测工作能力，比如，用以智能机和智能穿戴设备中。精确测量间距时，这类感应器最先发送超音波单脉冲，随后监 听感应器视场范畴内总体目标物的反射面回音。每一个回音均以波速散播，根据精确测量回音的航行時间可准确地精确测量感应器至总体目标物的间距。

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　　图1：MEMS 超音波控制器的吊顶和底边（下左图）。

　　此感应器程序框图表明了与压阻式 MEMS 超音波感应器（PMUT）相接的CMOS上面系统软件（SoC）。

　　现阶段，有这两种商品可向顾客给予工程项目试品，即较大感测器范畴为 100 cm 的 CH-101 型和较大感测器范畴为 500 cm 的 CH-201 远距离型感应器。这种小型设备运用了紧密的 3.5 mm x 3.5 mmLGA 封裝，将压阻式 MEMS 超音波感应器（PMUT）与定做的 CMOS 上面系统软件 （SoC） 融合在一起，完成了全部超音波 ToF 信号分析全过程（图 1）。CH-101 和 CH-201 均选用 1.8 V 开关电源供电系统，并具备便捷的 I2C 插口，可便于地集成化到消費电子设备中。

　　高精密距离测量特性和宽视场

　　虽然规格细微，这类最新的 MEMS 超音波感应器仍具备优越的特性。比如，CH-201 在 120 cm 处的距离测量数据信号噪声仅为 0.35 mm （1σ），是竞争对手红外线ToF 感应器噪声的百分之一。除此之外， CH-101 和 CH-201 可给予视场（FoV）最大可做到 180 °，因而只需一个构件就可以完成对全部室内空间范畴的检验。也有多种多样机壳参照设计方案可选择，促使顾客能根据更改感应器声学材料端口号周边地区的样式以对焦和正确引导超音波束，进而达到需要的程度和竖直视场。

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　　120cm 处的间距噪声

　　总体目标间距

　　含有窄视场机壳时的视场

　　图 2：CH-201 型感应器的间距噪声仅为传统式红外线 ToF 感应器的百分之一（下左图）。

　　窄视场机壳是可以用的参照设计方案之一，可将感应器超音波束整形美容以完成期望的视场（下图）。

　　超功耗的上面系统软件 （SoC） 操纵全部 ToF 处理方式：推送超音波单脉冲，将读取的超声波雷达回波智能化，检验 ToF 到近期总体目标并根据 I2C 回到 16 位 ToF 数据信号。上面系统软件 （SoC） 使唤起检验运用可以一直处在运行状态；在每秒钟 1 次取样精确测量的情况下，总电流量耗费低至 8 μA。因为驱动软件选用 C 语言表达撰写，开发人员能够在嵌入式操作系统中轻轻松松应用 CH-101 和 CH-201。除此之外，单独微处理器就可以操纵好几个 CH-101 和 CH-201 感应器，有利于完成比较复杂的多感应器精确测量作用。

　　极为普遍的潜在的运用

　　全新升级的 MEMS 超音波感应器是无人飞机及智能机器人等运用终究要挑选的商品，在这里类使用中，其他类别的距离感应器没法出示需要的特性。他们也是智能音响等智慧家居商品的满意挑选，在这里类使用中，处于被动红外线（PIR）和电子光学接近开关也没有超音波感应器合理。这类小型超音波感应器还能够精准地跟踪总体目标物，比如，在虚拟现实技术和增强现实技术（VR/AR）系统软件中，跟踪便携式游戏控制器。智能机是另一个主要的主要用途：因为 CH-101 具备宽视场，即便 安裝在手机的上方或底端仍可以达到准确的距离测量，因而室内设计师能够省去手机上前边的电子光学接近开关，进而完成手机上全面屏手机设计方案。

　　在距离测量和物件检测运用中，之前迫不得已在大规格超声波感应器与根据激光器的红外线 ToF 感应器中间挑选的室内设计师们现在可以获益于新式超音波控制器的工作能力：

　　? 给予精准、低延迟的距离测量結果，精确测量速率达到每秒钟取样100次，部位噪声低于1mm

　　? 在工作人员贴近、挪动和主题活动检验等使用中可完成感应器持续保持运行状态，功能损耗低至15μW

　　? 检测物件的视场达到 180°，因而一个感应器就可以检验全部屋子情景

　　? 在任何照明灯具情况下均能极致工作中，即便 在太阳照射的条件下

　　? 可检测一切色彩的物件，包含全透明物件，提升 了总体目标物检测工作能力

　　? 根据防止应用根据激光器的红外线传感器来保护视力

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