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SECO Sensor Consult GmbH
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Für Reichweiten bis 30 Meter – SECO Ultraschallwandler + PMUT
Ultraschalllösungen für Reichweiten bis 30 Meter
Für Reichweiten bis zu 30 Metern kombinieren Sie unsere leistungsstarken Ultraschallwandler mit hochsensitiven piezoelektrischen mikromechanischen Ultraschallwandlern (PMUT) – für präzise und energieeffiziente Messlösungen.
PMUTs sind seit einigen Jahren kommerziell auf dem Weltmarkt verfügbar und arbeiten typischerweise mit Frequenzen von 80 kHz bzw. 175 kHz. Diese MEMS-basierten CMOS-Chips integrieren sowohl die Ansteuerung als auch die Auswertung der auf dem Chip befindlichen Ultraschallschwinger. Die Messdaten werden über den weit verbreiteten I²C-Bus ausgelesen, der eine einfache Kommunikation zwischen ICs über zwei Datenleitungen ermöglicht.
Dank ihrer kompakten Bauweise und der Möglichkeit zur Reflow-Lötung lassen sich die Chips problemlos in elektronische Platinen integrieren. Die Schallabgabe und -aufnahme erfolgt über eine kleine Öffnung auf der Oberseite. Mit einem Öffnungswinkel von 45° bis 160° bieten sie eine besonders breite Schallabstrahlung – ideal für Anwendungen mit großem Erfassungsbereich.
Kombiniertes Ultraschall-Sensorsystem für hochsensitive Messungen
PMUT-Ultraschallwandler sind im Vergleich zu anderen Ultraschallsensoren schwache Sender, aber hochsensitive Empfänger. Aus dieser Eigenschaft entstand die Idee eines kombinierten Ultraschall-Sensorsystems: Ein konventioneller SECO-Ultraschallwandler übernimmt die Sendefunktion, während ein hochempfindlicher PMUT als Empfänger eingesetzt wird – ideal für Anwendungen mit Reichweiten bis zu 30 Metern.
Unsere SECO-Ultraschallwandler sind so ausgelegt, dass ihre Arbeitsfrequenz mit der Empfängerfrequenz des PMUT kompatibel ist. Aus unserem Produktportfolio empfehlen wir den SC007 (80 kHz), SC008 (80 kHz) sowie den neuen, leistungsstarken SC517 (175 kHz) für den Einsatz in Kombination mit einem PMUT. Der typische Öffnungswinkel der SECO-Wandler liegt je nach Typ zwischen 7° und 20°, was eine ausgezeichnete Richtcharakteristik ermöglicht.
Ein Prinzipversuch hat gezeigt, dass ein 80-kHz-Ultraschallwandler auch über eine Distanz von mehr als 30 Metern ein gut detektierbares Empfangssignal beim PMUT erzeugen kann.
SECO ist offen für die Zusammenarbeit mit anderen Sensorherstellern, um ein kombiniertes Sensorsystem zu entwickeln. Sprechen Sie uns gerne an – wir stellen unsere Ultraschallwandler als Sender bereit, abgestimmt und optimiert für Ihre PMUT-Anwendung.
Ihr direkter Draht zu PMUT-Expertise
Sie möchten PMUTs in Ihre Anwendung integrieren oder ein kombiniertes Sensorsystem entwickeln? Unser Team steht Ihnen mit persönlichem Support und technischem Know-how zur Seite. Wir beraten Sie individuell, abgestimmt auf Ihre Anforderungen und Einsatzbereiche.
Kontaktieren Sie uns – wir freuen uns darauf, Ihr Projekt gemeinsam voranzubringen.
Eugen Gergert
Geschäftsführer
Details zum PMUT
Miniaturisierte Ultraschalltechnik mit PMUTs
PMUTs (Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers) sind miniaturisierte Ultraschallwandler, die auf dem piezoelektrischen Effekt basieren. Im Vergleich zu herkömmlichen Ultraschallwandlern bieten sie eine deutlich höhere Integrationsfähigkeit und einen besonders niedrigen Stromverbrauch – ideal für tragbare und kompakte Anwendungen.
Aufbau und Funktionsweise
Gefertigt aus dünnen piezoelektrischen Schichten auf Siliziumsubstraten, ermöglichen PMUTs präzise Messungen und Bildgebung im kleinen Maßstab. Sie kommen in zahlreichen industriellen Bereichen zum Einsatz, etwa in der Automobiltechnik, Medizintechnik, Robotik oder in mobilen Geräten zur Abstandsmessung und Gestenerkennung.
Vorteile für moderne Sensorlösungen
Ein weiterer Vorteil von PMUTs liegt in ihrer Kompatibilität mit modernen Halbleiterprozessen. Dadurch lassen sie sich direkt in CMOS-Schaltungen integrieren, was die Entwicklung von System-on-Chip-Lösungen erleichtert. Diese Integration reduziert nicht nur den Platzbedarf, sondern auch die Komplexität und Kosten der Gesamtsysteme.
Dank ihrer geringen Größe, hohen Energieeffizienz und Skalierbarkeit gelten PMUTs als Schlüsseltechnologie in der modernen Ultraschalltechnik – insbesondere dort, wo kompakte, intelligente und stromsparende Sensorlösungen gefragt sind.
