Sonar i skikkelig miniformat - Elektronikknett
TDK_MEMS_ToF-sensor

Sonar i skikkelig miniformat

– Dette er verdens første MEMS-krets som måler avstand med millimeterpresisjon ved hjelp av ultralyd, med en størrelse 1000 ganger mindre og 100 ganger mer energieffektiv enn alternativene, forklarte det japanske selskapet TDK da den ble lansert på electronica-messen.

Teknikken kalles Time-of-Flight (ToF). En lydpuls sendes og ekko mottas. Tiden det tar for lyden å gå frem og tilbake, gir et mål på avstanden til det som reflekterer.

I utgangspunktet slipper selskapet to familiemedlemmer. Det handler om to små LGA-kapsler på kun 3,5 x 3,5 x 1,25 mm. Kapslingen inneholdende en MEMS-sensor som genererer ultralyd og en systemkrets som håndterer datakonvertering og signalprosessering.

Kretsene har betegnelsen CH-101 og CH-201, hvor den første sender lyd ved 175 kHz og har en rekkevidde på opp til 1,2 meter, mens den sistnevnte har en ultrasonisk frekvens på 80 kHz og har en rekkevidde på 5 meter. Begge leverer 16-bits ToF-signal via et I2C-grensesnitt.

Ifølge TDK sikter de nye krestene mot samme anvendelser som tradisjonelle IR-sensorer. Det kan være roboter, droner eller forbrukerutstyr, for eksempel måle avstand og posisjon til noe, eller oppdage mennesker og andre objekter. De kan se 180 grader i rom mot 20 til 25 grader for en IR-sensor. En ekstra fordel er at de ikke påvirkes av for eksempel sterkt solskinn.

MEMS_ultrasonic_ToF_sensor Sonaren har lavere støy enn IR-sensorer, og ved å bruke forskjellige «adaptere» kan sonarpulsen gjøres smalere.

Sammenlignet med alternative løsninger, som ir-sensorer, er de ultralydbaserte enhetene 1000 ganger mindre og 100 ganger mer energieffektive, hevder TDK. De mates med 1,8 V og det totale strømforbruket er på 8 μA ved en avlesing per sekund. Selskapet hevder også at den rekkeviddeavhengige støyen er opptil 100 ganger lavere enn en IR-sensor med ToF-teknologi.

Ultralydteknologien er opprinnelig fra Chirp, et lite selskap i California som TDK kjøpte i februar i år, med røtter i forskning ved University of California, Berkeley.

Kommentarer