超声传感器在如今已经被应用于环境监测和物体检测的众多领域。汽车技术中的停车辅助，工厂自动化中的存在检测和液位测量，以及移动机器人的发展，只是其中的几个例子。测量范围涵盖了几厘米到几米的距离。测量方法是基于超声波的传输和对环境中回声信号的检测。关于传感器范围内的障碍物的距离和移动的定量陈述是由反射信号的传输时间和振幅以及频移得出的。
© Fraunhofer IPMS
弗劳恩霍夫IPMS的超声芯片(CMUTs)
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弗劳恩霍夫IPMS的超声传感器
超声传感器的优点
与光学和电容式方法相比，超声波方法的区别在于：
1、即使在黑暗或不透明的环境中，距离和运动检测也能保持运行，并且由于信号运行时间较长，与检测费用有关
2、湿度、气压和微粒对性能的环境影响较小，而且没有电离或密集的光辐射，这也使得在恶劣的环境中能够进行可靠的检测
与光学和电容式方法相比，超声波方法的区别在于：
1、即使在黑暗或不透明的环境中，距离和运动检测也能保持运行，并且由于信号运行时间较长，与检测费用有关
2、湿度、气压和微粒对性能的环境影响较小，而且没有电离或密集的光辐射，这也使得在恶劣的环境中能够进行可靠的检测
目前，超声传感器系统主要是通过精密机械制造工艺，使用含铅压电陶瓷和复合化合物来实现的。然而，MRK中日益复杂的测量和检测工作需要越来越多的传感器微型化和实时智能数据处理的局部集成，例如在在线监测系统或嵌入反应式夹持系统。此外，这种方法在分辨率方面是有限的，特别是在近距离范围以及是否符合RoHS标准的背景下。因此，这些传感器系统将无法满足下一代机器人的要求。
弗劳恩霍夫IPMS的创新超声传感器
由弗劳恩霍夫IPMS开发的基于MEMS的微机械超声传感器（MUT）是克服这些阻碍的一种有前景的传感器。
这些微型化的系统受益于CMOS技术的可靠制造工艺，可以实现大批量生产低成本且符合RoHS标准的传感器。MUT可用于制造各种超声波频率，得以在特定的应用范围作用和产生分辨能力。
传感器方案可以制造成单通道结构，也可以制造成任何二维阵列结构。后者能使成像方法应用于环境监测。
结合片上传感器控制和嵌入式人工智能，智能MUT系统在未来将可以整合到传感器网络中，用于多模式环境监测。
弗劳恩霍夫IPMS的创新超声传感器
由弗劳恩霍夫IPMS开发的基于MEMS的微机械超声传感器（MUT）是克服这些阻碍的一种有前景的传感器。
这些微型化的系统受益于CMOS技术的可靠制造工艺，可以实现大批量生产低成本且符合RoHS标准的传感器。MUT可用于制造各种超声波频率，得以在特定的应用范围作用和产生分辨能力。
传感器方案可以制造成单通道结构，也可以制造成任何二维阵列结构。后者能使成像方法应用于环境监测。
结合片上传感器控制和嵌入式人工智能，智能MUT系统在未来将可以整合到传感器网络中，用于多模式环境监测。