TDK推出基于MEMS超小型超声波ToF传感器CH-101，不受物体尺寸、颜色影响的精确测量，推动 AR/VR 技术进步

时间： 2023-06-15 来源：TDK中国公众号

技术问答

增强现实/虚拟现实 (AR/VR) 系统正在各个领域得到日益广泛的应用，例如在娱乐、教育、医疗保健和其他工业应用中。借助这些技术，用户能够在虚拟空间中模拟复杂任务或外科手术。传感技术让用户能够通过先进精确的定位/运动检测，在虚拟空间中获得现实的体验。最新的 AR/VR 系统使用飞行时间 (ToF) 技术来测量与某个物体的距离，超声波传感器吸引了极大关注。

随着各种头戴式显示器 (HMD) AR/VR 耳机在 2016 年开始以实惠价格提供，全球 AR/VR 市场得以大幅增长，到 2025 年，该市场的规模很可能超过 110 亿美元（来源：“2017 AR/VR 相关市场的未来前景”，富士凯美莱总研）。AR/VR 系统过去主要用于游戏等娱乐应用，但它们在其他领域的使用预期也将会增加，例如在装配、制造、交通运输、零售、教育和医疗保健领域。

使用最新型号的 AR/VR 系统，用户能够在虚拟空间中模拟复杂的外科手术。具有六自由度 (6-DoF1) 的头戴式显示器和手部控制器让这种应用成为可能。这样可以实现虚拟空间中的人体运动与实际空间中的人体运动之间的无缝合成。这要归功于一种基于传感器、名为位置跟踪2的技术，它能够使用 ToF 方法来测量与物体的距离。

ToF 技术基于光线、红外线或超声波从发射到被物体反射后返回传感器之间的时间差，来测量与物体的距离。无论是光学还是红外线 ToF 技术，虽然它们非常精确，但在存在障碍物的情况下都无法用于测量，也不适合测量与玻璃或其他透明物体的距离。超声波 ToF 技术可以精确测量与物体的距离，即便这些物体具有很高的反射性，而且这种技术也不会受到物体的光照条件、尺寸和颜色的影响。传统的超声波 ToF 传感器需要复杂的信号处理，而且尺寸过大，无法嵌入在家用电器中。

TDK 应对这一挑战的解决方案是 CH-101，它是新型的超小型超声波 ToF 传感器，其体积仅为传统超声波 ToF 传感器的千分之一。作为全球首款基于 MEMS 的超声波传感器，CH-101 在 Chirp 品牌下销售，它是一款真正具有突破性的产品，将压电微机械超声波换能器 (PMUT3)、高能效 DSP（数字信号处理器4）、低功耗 CMOS ASIC5组合在一起，采用尺寸仅为 3.5 x 3.5 x 1.25 mm 的小型封装。

蝙蝠能够在黑暗中自由飞行，而不会撞在物体上，是因为它们通过发出脉冲超声波并接收物体产生的回音，检测物体的位置和相对速度。这种方法叫回声定位，同样的原理也用于超声波传感器的位置跟踪。

CH-101 带有嵌入式 PMUT，它可以发出超声波脉冲，并接收来自传感器视场范围内的物体的回声。结合各种不同的信号处理，该产品可在多种应用中使用，包括检测与物体的距离及其位置，感应物体存在并避免碰撞。此外，它需要的功耗也非常低，比传统超声波传感器的功耗低一百倍，从而提供了出色的环保性能。

CH-101 超声波传感器支持最大 100 cm 的传感范围，而即将于 2019 年底投入批量生产的新产品 CH-201 则支持最大 500 cm 的传感范围。由于使用了 MEMS 技术，传感器的尺寸变得空前小巧，我们预期它们将实现一系列应用，包括在 AR/VR 耳机、智能家居、无人机、机器人、智能手机和可穿戴设备等产品中。

CH-101 是一款基于 MEMS 的超声波 ToF 传感器。与光学 ToF 传感器不同，它能够精确地测量与物体的距离，而不受物体尺寸、颜色和透明度的影响。此外，它也不会受到环境噪声的影响，例如周边环境中的杂音和噪声。

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【选型】TE Connectivity（泰科TE）传感器选型指南

目录- 数字元件传感器和开发工具流量传感器力传感器湿度传感器液位传感器血氧传感器压电薄膜传感器位置传感器压力传感器速率和惯性传感器扫描阀及系统速度传感器温度传感器扭矩传感器超声波传感器振动传感器水位传感器

型号- 7504A,3255A,T500,1220,CD9515,DSD 25,68CM1,FS-90,1210,FS-91,4602,HTU3535PVBM,4604,7505A,AISI-304,1230,MS4525DO,DSD 17,MACRO CD375,TSYS02D,D5100,4610,MS8607,ACCUSTAR EA,EPRB,XP5,805,808,89BSD,D,E,F,T400,4630,SDT1,1240,P1200,606M1,PS2011AB,DSD 40,ELM-4000,3058A,MS5803-01BA,FMT,SIL-3,M7100,LS809-31,EGCS-D5,4332M3,TLH100,FTP520,MS54XX,EGCS-D0,ESP 64HD,XL403D,AST46HA,710,832,FN7110,834,EB,PS501,LDM-1000,U86B,DP86,52M30,PS2021AB,EV,M905,EX,720,RVIT-Z,603,LS509-51,ELM-5000,TS318-3B0814,FN4070,H005,H009,TLH,610,RCS01-10,31207B,FTP540,PML 1000,LDS309-11N,EPB-PW,735,EVS722-51,FN9630,MACRO HPGS 750,GC,FN9635,FLDT1,U7100,FTP530,85F,FN4080,AISI-400,834M1,HTU2X,ARD154,EPB,EGAXT,VS804-21,HC,65210E,EPL,7108A,86A,CLP,AST46SW,HR,MS52XX,AST4510,KMT32B,KPSI 730,750,KPSI 735,FTP560,633,634,7531A,XFTC300,Y12AD,FTP552,FTP553,FTP554,AST4401,AST4400,AST4520,KPSI 720,U5700,KPSI 600,FN4055,KPSI 601,MS5803-30BA,FTP551,31206B,FN9620,DPG,LL-01,FN7325,DPL,DPN,98RK-1,64B,40A,64C,40B,HTF3000LF,52F,3022,DSF EX-ATEX,KPSI 750,KMT37,FN3050,TPT,64X,KMT39,9916,53A,AST43LP,AST4500,KPSI 500,KPSI 501,KPSI 745,3028,GÏΜÁÐ,86BSD,8811-01,PM50,KMA36,TSYS01,LT,TSYS02,ATA-2001,KMT36H,P900,LBB,PM81,FN3030,DSD,3038,DSF,CM-01,DSH,8021-AP,8021-AR,DSL,PM83,ML,DT1,4020,TSD,6200,DSS,AST46PT,AST44LP,805M1,AST4600,DSY,TSD305,7500A,DC-SE,EGAXT3,MS5525ASO,4030,LDTC,XPM10,MS4515DO,330,MACRO HSTA/R,KPSI 710,MSP300,335,AST20HA,XS-C,XS-D,7501A,LL-10,HTU3535PVBM/WIRE,MACRO SSI/R,PT101,HTG351XCH,AST2000H2,342,KPSI 700,16HD,KPSI 705,LS304-31,LMM-H04,LMM-H03,FN3148,DSD 70,7502A,7514A,P700,4810A,CD1110,KPSI 330,8021-VP,8021-VR,KPSI 335,AST4000,EÏΜÁÐ,7135A,13,XFL212R,6000,17,LVM-110,KPSI 320,AST44XX,8711-01,121,FN3002,AST5100,LCS-03,FN3000,CS1120,R36,PCA 375,U5300,RT9,RT8,M3200,7100A,23,9400,TLH600,CPA150,27,HS1101LF,28,M210,AST20SW,KPSI 351,KPSI 353,HTU383X/WIRE,IT9000,130,KPSI 355,AST5300,AST4100,SG,CD1140,XPM4,SK,7101A,SM,FX19,MSP100,EPM-5000,SP,TPT300V,PM101,MSP340,SR,33,37,PT9000,AST45XX,KPSI 342,1201F,MT3A,ACH-01,SL-630,M5600,7102A,43,TS,EL20-S458,MS5805,XFU400,SP683,47,MS5803,MP 2000,P981,KPSI 30,HTM2500LF,CS1210,AST5400,MLP,FN1010,HTU2XF,HM1520LF,TS305-10C50,TRUBLUE 585,16MS,52,KPSI 27,MS32,KPSI 28,58,DÏΜÁÐ,MS1451,XPM6,AST46XX,ESP 32HD DTC,160,PT1,161,AST4200,PT5,DSH 16,DOG2,FX29,ESP 64HD DTC,7104A,TRUBLUE 575,FN2114,US300,9146-R,PTX,85BSD,7105A,MS5837,9216,KMA36A,AST20PT,AST4300,MS1471,9146-T,808M1,U5600,FN2570,CD1050,EPM-4001,XP,82,MS5525DSO,85,86,TRUBLUE 555,FS-01,89,MS5607,FS-02,8011,MS4515,FS-05,FS-06,ED32I,MACRO GHSE/R,MS5840,PS2031AB,G系列,8032-01,FN2420,R60D,3052A,154BSD,MS4525,MS5611,XFC200R,EPIH,ELAF,HTU383X,M12,3801A,1620,KMY,65210ES,KMZ,FN2317,M150,AST46DS,11206AC,PS831,8021-01,EGCS-D1S,KPSI 300DS,1630,820M1,XPC10,TSEV,53AF,140A,SL-900,MS5637,MS4426,CD1124T,MS4425,EVS312-11N,MT2,MT3,CS1060,CD1095,832M1,VCS-06,MTA,VCS-04,3700,M5200,FN7080,P105,P101,32HD,9022,E系列,FS19,HTU21DF,7131A,FC22,FC23,4630M12,9034,142A,9038,154N,4801A,9032,LIM-420,9033,5905,7132A,LTA,LTB,4630M14,5903,PT8000,P125,TS318-5C50,T600,8102A,LTR,HM1500LF,D系列,R30A,HTU21D,8011-01,PS801,KPSI 380,NDT-1,FS20,4835A,AST43XX,ACCUSTAR,U5200,1201,FCA7300,AD-101,PS811,VS309-51N,KMXP,11207AC

选型指南 - TE CONNECTIVITY - 2019年6月 PDF 中文下载

TE Connectivity（泰科）传感器选型指南

目录- Company Profile DIGITAL COMPONENT SENSOR DEVELOPMENT TOOLS FLOW SENSORS FORCE SENSORS HUMIDITY SENSORS LIQUID LEVEL SENSORS PHOTO OPTIC SENSORS PIEZO FILM SENSORS POSITION SENSORS PRESSURE SENSORS RATE AND INERTIAL SENSORS SCANNERS AND SYSTEMS SPEED SENSORS TEMPERATURE SENSORS TORQUE SENSORS ULTRASONIC SENSORS VIBRATION SENSORS WATER LEVEL SENSORS

型号- 7504A,3255A,T500,8011-AR,8011-AP,CD9515,DSD 25,68CM1,FS-90,FS-91,6900,4602,4604,7505A,MS4525DO,DSD 17,TSYS02D,CWW600,D5100,4610,MS8607,EPRB,XP5,805,5903 SERIES,808,89BSD,T400,4630,SDT1,P1200,606M1,PS2011AB,LDTC FAMILY,DSD 40,ELM-4000,3058A,MS5803-01BA,FMT,SIL-3,M7100,700,LS809-31,EGCS-D5,TLH100,4332M3,FTP520,MS54XX,EGCS-D0,ESP 64HD,XL403D,AST46HA,832,FN7110,HSTA,834,EB,PS501,LDM-1000,U86B,DP86,KMXP 1000,52M30,PS2021AB,M905,RVIT-Z,603,LS509-51,ELM-5000,TS318-3B0814,FN4070,H005,PT500,H009,610,RCS01-10,31207B,FTP540,CWW850,PML 1000,LDS309-11N,EPB-PW,EVS722-51,CWW1000,FN9630,GC,FN9635,FLDT1,U7100,FTP530,85F,FN4080,834M1,HTU2X,ARD154,EPB,EGAXT,VS804-21,HC,65210E,EPL,7108A,86A,CLP,AST46SW,HR,MS52XX,KMXP 2000,AST4510,KPSI 730,KPSI 735,FTP560,633,634,7531A,XFTC300,Y12AD,18FR,FTP552,FTP553,FTP554,AST4401,AST4400,AST4520,KPSI 720,U5700,KPSI 600,FN4055,KPSI 601,400,MS5803-30BA,FTP551,31206B,FN9620,DPG,TRUBLUE 255,LL-01,FN7325,DPL,DPN,64B,40A,64C,40B,HTF3000LF,52F,3022,KPSI 750,KMT37,FN3050,TPT,64X,KMT39,9916,53A,AST43LP,ESP 16HD,AST4500,KPSI 500,KPSI 501,KPSI 745,3028,86BSD,8811-01,PM50,KMA36,TSYS01,LT,TSYS02,ATA-2001,KMT36H,P900,LBB,G-SERIES,PM81,FN3030,DSD,3038,DSF,CM-01,DSH,8021-AP,8021-AR,DSL,PM83,CD375,ML,DT1,4020,TSD,6200,DSS,AST46PT,AST44LP,805M1,AST4600,DSY,TSD305,7500A,DC-SE,EGAXT3,4030,LDTC,XPM10,MS4515DO,KPSI 710,PT100,MSP300,AST20HA,XS-C,XS-D,7501A,LL-10,HTU3535PVBM/WIRE,PT101,6100,SSI,HTG351XCH,AST2000H2,KPSI 700,SSR,KPSI 705,TRUBLUE 275,LS304-31,LMM-H04,LMM-H03,FN3148,TSYS,DSD 70,7502A,7514A,P700,APS,4810A,CD1110,KPSI 330,8021-VP,8021-VR,KPSI 335,AST4000,7135A,5905 SERIES,400 SERIES,XFL212R,6000,LVM-110,KMXP 5000,KPSI 320,AST44XX,8711-01,121,FN3002,AST5100,LCS-03,FN3000,CS1120,R36,PCA 375,U5300,RT9,RT8,M3200,7100A,9400,TLH600,CPA150,HS1101LF,M210,AST20SW,KPSI 351,KPSI 353,HTU383X/WIRE,130,IT9000,KPSI 355,AST5300,AST4100,SG,CD1140,XPM4,SK,7101A,SM,FX19,MSP100,SP,EPM-5000,TPT300V,PM101,MSP340,SR,12FR GP,PT9000,AST45XX,KPSI 342,1201F,MT3A,ACH-01,SL-630,M5600,7102A,PT1000,TS,EL20-S458,8011-VP,MS5805,XFU400,MS5803,MP 2000,P981,HSTAR,KPSI 30,HTM2500LF,CS1210,AST5400,E-SERIES,MLP,FN1010,HTU2XF,HM1520LF,TS305-10C50,24FR,TRUBLUE 585,16MS,52,8011-VR,KPSI 27,MS32,KPSI 28,58,MS1451,XPM6,160,AST46XX,ESP 32HD DTC,PT1,161,ACCUSTAR EA,AST4200,PT5,DSH 16,DOG2,FX29,MMX,12FR,ESP 64HD DTC,7104A,TRUBLUE 575,FN2114,US300,9FR,9146-R,GHSE,PTX,85BSD,7105A,MS5837,9216,KMA36A,AST20PT,AST4300,MS1471,9146-T,808M1,U5600,FN2570,CD1050,EPM-4001,XP,82,MS5525DSO,85,86,TRUBLUE 555,FS-01,89,MS5607,FS-02,FS-05,FS-06,ED32I,MS5840,PS2031AB,8032-01,FN2420,R60D,3052A,154BSD,P9000,MS5611,XFC200R,EPIH,ELAF,ESP 32HD,M12,3801A,1620,KMY,65210ES,KMZ,FN2317,M150,AST46DS,11206AC,10FR,PS831,8021-01,EGCS-D1S,KPSI 300DS,1630,820M1,XPC10,TSEV,53AF,140A,SL-900,MS5637,CD1124T,EVS312-11N,MT2,MT3,CS1060,CD1095,832M1,VCS-06,MTA,VCS-04,3700,M5200,FN7080,P105,P101,9022,FS19,7131A,FC22,FC23,4630M12,9034,142A,9038,154N,4801A,9032,LIM-420,9033,5905,GHSER,7132A,LTA,ACCUSTAR IP66,LTB,4630M14,5903,PT8000,P125,TS318-5C50,T600,8102A,LTR,HM1500LF,R30A,GHSER 750-A,HTU21D,8011-01,PS801,700 SERIES,KPSI 380,NDT-1,FS20,FS22,4835A,AST43XX,D-SERIES,FS23,U5200,1201,1200,HPGS 750,FCA7300,AD-101,PS811,VS309-51N,KMXP,11207AC

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超声波传感器与其他传感器的区别和优势

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描述- 极海汽车电子芯片产品布局通用微控制器/微处理器、传感器、接口、驱动等多条产品线，战略聚焦车身控制、信息娱乐系统、BMS电池管理系统及域控等领域，提供符合ISO 26262功能安全标准、安全可靠、质量稳定的芯片产品与应用方案，并为客户提供丰富的开发生态与本地化技术支持。通过优质的服务和多元化的产品组合，满足汽车电子行业日益增长的应用需求，协助客户实现快速量产，助力国产汽车产业向上发展。

型号- G32A1445UAT0MLL,G32A1465UAT0MLL,G32A1445UAT0MLH,G32A1465UAT0MLH,APM32F103RCT7,APM32A407VGT7,APM32A407,APM32A103,APM32A103CBT7,APM32F003F6U7,GURC01,APM32A407ZGT7,APM32A103系列,APM32A091RCT7,APM32A091,APM32,APM32F072RBT7,APM32A091系列,APM32A407系列,G32A1445系列,APM32A103RET7,APM32A103VET7,APM32F072CBT7,G32A1445,G32A

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TDK RoboKit1

型号- TDK ROBOKIT1,AK09918C,ICM-42688-P,ICP-10111,TDK_ROBOKIT1-DK,ICS-43434,IIM-46230,HVC4223F,TDK_ROBOKIT1,CH-101,CH-201

数据手册 - TDK INVENSENSE - Revision: 1.0 - 12/03/2021 PDF 英文下载

智慧电力：特控工控机MEC-T2764在电力智能巡检机器人的应用

特控MEC-T2764工控机作为巡检机器人的“大脑”，通过搭载各种传感器（如摄像头、红外传感器、超声波传感器等）和通信模块，并将识别结果上传到数据中心，保证数据的准确性和及时性，从而完成环境感知、定位、路径规划、运动控制多个步骤，在电力场景进行自动化巡检监控。如若发现异常问题将会及时发出警报，以保障系统的安全和稳定运行，进而提高巡检效率，减少人工巡检的需要。

应用方案发布时间 : 2024-08-05

【应用】敏芯微推出基于PMUT的TOF模组方案助力智能传感发展，提供驱动和控制电路，可减少开发难度

MEMS超声波换能器芯片PMUT区别于传统的压电陶瓷超声波传感器，其体积仅为其1/4，功耗也大幅降低，并且MEMS超声波传感器不同于光学TOF传感器，其能够在强光雾霾天气中使用，对于明暗，透明物体皆可实现测量。

应用方案发布时间 : 2023-06-12

TE Connectivity（泰科TE）传感器解决方案

描述- TE Connectivity(TE)作为一家全球领先的技术领军企业，能为当今日益紧密连接的世界提供多种不可或缺的连接和传感解决方案。对于下一代的数据驱动技术来说，我们的传感器至关重要。TE是全球大规模的传感器公司之一，能为多种行业领域提供综合性的应用解决方案，包括汽车、工业、医疗、家用电器、航空航天及防卫、工业和商业运输等。TE重新定义了在严苛环境下使用智能、高效、高性能产品和解决方案的可能性。

应用及方案 - TE CONNECTIVITY - 2016年02月 PDF 中文下载