3D-Sensorplattform kombiniert Sonar- und ToF-Technologie

SENSORIK DISTRIBUTION

Eine Reichweitenmessung im Umfeld von 4cm bis zu 5m realisieren die MEMS-Ultraschall Time-of-Flight-Sensoren von TDK Chirp Microsystems. Die 3D-Sensorplattform basiert auf dem Sonar-Prinzip aus der Tierwelt auf und kombiniert sie mit der Time-of-Flight (ToF) Sensor-Technologie. Die Sensoren und Entwicklungskits sind bei Glyn erhältlich.



Die ToF Ultraschall-Sensoren CH101 und CH201 befinden sich im 8-Pin-LGA-Gehäuse mit Abmessungen von 3,5mm x 3,5mm x 1,26mm. Der Hersteller kombiniert einen MEMS PMUT (Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer) mit einem digitalen Signalprozessor-ASIC (DSP).

Beide Sensoren beherrschen Funktionen und Algorithmen zur Verarbeitung von Ultraschallsignalen. Mit den ToF Ultraschall-Sensoren können Entfernungsmessung, Anwesenheits- und Näherungssensorik, Objekterkennung und -vermeidung sowie Positionsbestimmung umgesetzt werden.


Reichweiten von 4 Zentimetern bis 5 Metern

Die Reichweite der ToF Ultraschall-Sensoren liegt bei 4cm bis 5m. Der CH101 ist für genaue Entfernungsmessungen von Zielen bis 1,2m optimiert. Der Stromverbrauch des Sensors liegt bei 12µA bis 50µA bei einer Ungenauigkeit von 1,0mm RMS @ 30cm.

Das Modell CH201 eignet ist für die Entfernungsmessung bis 5m ausgelegt. Das Bauteil benötigt 14µA bis 247µA Stromverbrauch. Seine Ungenauigkeit liegt bei 0,2mm RMS @1m. Beide Sensoren arbeiten im industriellen Temperaturbereich von -40ºC bis 85ºC und verfügen über eine I²C Schnittstelle. Die Versorgungsspannung liegt bei 1,8V (1,62V bis 1,98V). Die Erkennung von Objekten ist in einem Sichtfeld bis zu 180° möglich.


Wo finden sie Anwendung

Mit dem Sensor können Ziele beliebiger Beschaffenheit bei allen Lichtverhältnissen erfasst werden. Auch transparente/durchsichtige Gegenstände wie Glas werden deutlich wahrgenommen. Ebenso wird die Farbe erkannt oder ob das Ziel transparent ist. Damit eignen sich die Sensoren für Hindernisvermeidung, Anwesenheitserkennung, Robotik, Sicherheit und Überwachung, AR/VR, Drohnen, Flüssigkeitsstanderfassung, Smart Home/Gebäude und allgemeine IoT Anwendungen.

Entfernungen zu mehreren Objekten gleichzeitig messen

Das Sichtfeld (Field of View - FoV) des Sensors kann individuell angepasst werden und ermöglicht eine gleichzeitige Entfernungsmessungen zu mehreren Objekten innerhalb des FoV. Diese Anpassungen lassen sich mit Akustik-Gehäuseoptionen realisieren.

Zu beiden ToF Ultraschall-Sensoren bietet Glyn passende Starterkits für den Einstieg an.

Fachartikel

Präzisions-Designs mit differenzieller Verstärker-Ansteuerung
Probleme und Lösungsansätze für IEEE 1588 Implementierungen
Kabellose Energieübertragung: Spulen als zentrale Bauelemente