时间：2025/12/22 16:07:50
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CH101-02ABR是一款由Chirp Microsystems（现为Infineon Technologies的一部分）推出的超声波飞行时间（Time-of-Flight, ToF）传感器模块，集成了MEMS超声波发射器和接收器以及专用信号处理ASIC芯片。该器件采用紧凑型表面贴装封装，专为实现高精度、低功耗的距离测量而设计，适用于消费电子、工业控制和智能家居等多种应用场景。CH101基于Chirp的专利CMUT（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer，电容式微机械超声换能器）技术，与传统压电超声传感器相比，具有更小的尺寸、更低的电压驱动能力以及更高的制造一致性。该模块工作在约76.5kHz的中心频率，通过发射短脉冲超声波并精确测量其从目标物体反射回来的时间来计算距离。CH101-02ABR内置了完整的信号调理电路和数字接口，支持I2C通信协议，便于与主控MCU连接。其低功耗特性使其非常适合电池供电设备，例如智能手机、可穿戴设备、机器人避障系统和自动照明控制系统等。此外，该传感器对环境光不敏感，可在完全黑暗或强光环境下稳定工作，并且不受目标物体颜色或表面材质的影响，具备较强的环境适应能力。
类型：超声波飞行时间（ToF）传感器
封装形式：表面贴装模块
中心频率：约76.5 kHz
供电电压：2.5V 至 3.6V
平均工作电流：小于 1.5mA（典型值）
待机电流：小于 1μA
通信接口：I2C（支持标准模式和快速模式）
测量范围：典型 0.2m 至 5.0m（取决于目标物大小与吸声特性）
分辨率：可达 1cm
响应时间：可配置，典型值为每秒数十次测量
工作温度范围：-20°C 至 +70°C
物理尺寸：约 3.5mm × 3.5mm × 2.5mm
激励电压：低于 10V p-p（内部升压电路生成）
输出类型：数字距离数据（毫米单位）
CH101-02ABR的核心优势在于其高度集成化的设计与先进的CMUT技术结合，实现了微型化与高性能的统一。传统的压电式超声传感器通常体积较大，难以集成到空间受限的便携设备中，而CH101系列利用半导体工艺制造的CMUT结构，显著缩小了传感器尺寸，同时提升了频率一致性和温度稳定性。该传感器内部集成了一个低噪声模拟前端（LNA）、可编程增益放大器（PGA）、滤波器、模数转换器（ADC）以及用于执行ToF算法的数字信号处理器（DSP），所有这些都封装在一个小型模块内，极大简化了外部电路设计。其测量原理基于“啁啾”（chirp）式扩频信号调制技术，即发射一段频率线性变化的超声脉冲，接收回波后通过相关运算确定传播时间，这种方法比传统的脉冲回波法更具抗干扰能力和更高的信噪比。
该器件支持多种工作模式，包括单次测量模式和连续测量模式，用户可通过I2C接口灵活配置采样率、增益、积分时间等参数以适应不同应用场景。例如，在智能手机中用于接近检测时，可以设置为低功耗间歇性唤醒模式；而在扫地机器人中用于障碍物侦测，则可启用高速连续测量模式。此外，CH101-02ABR具备良好的多路径抑制能力，能够在复杂室内环境中有效区分直接反射信号与间接反射（如墙壁、家具多次反射）信号，从而提高测距准确性。其数字输出方式避免了模拟信号传输中的噪声干扰问题，进一步增强了系统的可靠性。得益于Infineon对Chirp技术的整合，该系列产品还获得了完善的技术支持和开发工具链，包括评估板、SDK以及图形化调试软件，有助于加快产品开发周期。
CH101-02ABR广泛应用于需要非接触式距离感知的各种智能设备中。在消费电子领域，它常被用于智能手机和平板电脑的接近感应功能，替代传统的红外传感器，避免因屏幕污渍或深色保护膜导致的误判问题。在智能家居系统中，可用于自动水龙头、皂液器、照明灯具的感应控制，实现人来灯亮、手到出水等功能。在服务类机器人（如扫地机、配送机器人）中，该传感器可用于近距离障碍物检测与边缘识别，辅助导航系统完成避障任务。此外，在工业自动化场景下，也可用于液位监测、物体存在检测、传送带计数等用途。由于其对环境光照和物体表面特性不敏感，特别适合在粉尘、烟雾或昏暗环境中使用。在零售行业，还可集成于智能货架中，用于检测商品是否被取走，实现库存动态监控。随着物联网和边缘智能的发展，CH101-02ABR凭借其小体积、低功耗和高精度的特点，正逐步成为新一代智能感知系统的理想选择之一。
CH101-01ABR
CH201-GTR
VL53L1X
MAX31100
