时间:2025/12/5 21:03:03
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CH101-00ABR是一款由Chirp Microsystems(现为TDK InvenSense的一部分)推出的超小型、低功耗超声波飞行时间(Time-of-Flight, ToF)传感器模块,专为高精度距离测量和手势识别等近距离传感应用而设计。该器件集成了压电微机械超声换能器(PMUT)、专用信号处理ASIC以及嵌入式固件,构成一个完整的系统级封装(SiP)解决方案。CH101采用先进的MEMS技术制造,具备出色的尺寸优势和环境适应性,可在各种光照条件、表面材质和颜色下稳定工作,不受可见光干扰影响。其工作原理基于发射高频超声脉冲并精确测量回波的飞行时间,从而计算出与目标物体之间的距离。该传感器支持多种测量模式,包括单点测距、连续测距和多区域检测,并可通过I2C或SPI接口与主控MCU通信,便于集成到移动设备、可穿戴产品、智能家居和工业控制系统中。CH101-00ABR特别适用于需要非接触式交互的应用场景,如智能手机防误触、笔记本电脑唤醒/休眠控制、AR/VR手势感知以及IoT设备的存在检测等功能。
型号:CH101-00ABR
传感器类型:超声波飞行时间(Ultrasound Time-of-Flight)
封装形式:系统级封装(SiP)
外形尺寸:3.5 mm × 3.5 mm × 1.75 mm
供电电压:1.8 V 至 3.6 V
工作电流:待机模式 < 1 μA,测量模式典型值约 3.5 mA
测距范围:典型 0.2 m 至 1.0 m(取决于目标反射特性)
分辨率:可达 1 cm
更新率:最高支持 100 Hz 输出频率
通信接口:I2C 或 SPI(可配置)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
声学频率:约 96 kHz
集成组件:PMUT(压电微机械超声换能器)+ ASIC 信号处理器 + 固件引擎
CH101-00ABR的核心优势在于其将高性能超声波传感功能高度集成于微型SiP封装之中,显著降低了外部元件需求和系统设计复杂度。其内置的专用ASIC负责完成超声波信号的驱动、接收、放大、滤波及时间数字化处理,结合片上固件实现智能回波分析算法,能够在复杂环境中有效区分真实目标与噪声干扰,提升测量可靠性。该传感器采用PMUT技术而非传统压电陶瓷,具有更低的功耗、更佳的可制造性和更好的抗振性能,同时避免了电磁干扰问题,适合在密集电子环境中部署。由于使用超声波作为感知媒介,CH101-00ABR对光线变化完全不敏感,可在全黑或强光直射条件下正常工作,且对深色或吸音材料的检测能力优于红外ToF方案。此外,该器件支持自校准机制,能够补偿温度漂移和老化效应,确保长期运行的稳定性。其低功耗特性使其非常适合电池供电设备,例如通过间歇性唤醒进行存在检测,大幅延长续航时间。CH101还提供灵活的配置选项,用户可通过主机处理器调整增益、积分时间、检测阈值等参数以优化特定应用场景下的性能表现。
另一项关键特性是其软件可编程性和易用性。CH101-00ABR出厂时已烧录成熟固件,无需客户开发底层驱动代码即可快速实现基本测距功能,极大缩短产品开发周期。同时,厂商提供完整的SDK、API库和参考设计,支持在不同操作系统平台(如Android、Linux、RTOS)中集成。对于高级应用,开发者可以访问原始数据流进行自定义算法开发,例如实现简单的手势识别或多目标追踪逻辑。安全方面,超声波不涉及隐私泄露风险,相较于摄像头类感知方案更适合应用于家庭和个人空间监测。整体而言,CH101-00ABR代表了新一代微型化、智能化环境感知传感器的发展方向,在兼顾性能、功耗与成本的同时,为消费电子和物联网领域提供了可靠的非接触式交互基础。
CH101-00ABR广泛应用于需要非接触式距离感知和存在检测的各类电子产品中。典型用途包括智能手机中的接近感应替代方案,用于防止通话过程中屏幕误触,相比传统红外传感器,它不受污渍或墨水屏遮挡影响,可靠性更高。在笔记本电脑和平板设备中,可用于实现“手部接近即唤醒”、“离开自动休眠”等功能,提升用户体验与能效管理。该传感器也常见于虚拟现实(VR)和增强现实(AR)头显设备中,作为近场手势识别模块,捕捉用户手掌动作以实现简单交互操作。在智能家居系统中,CH101可用于智能灯具、显示器或家电的存在感知,实现人来灯亮、无人关断的节能控制。此外,还可用于无人机避障、机器人导航辅助、液位检测以及工业自动化中的物体定位等场景。由于其小巧尺寸和低功耗特性,也非常适合集成于可穿戴设备,如智能手表或耳机中,用于佩戴状态检测或手势操控。随着边缘AI和智能感知技术的发展,CH101-00ABR正逐步成为构建智能人机交互生态的重要组成部分。
CH102-00ABR