選擇一款環(huán)境光傳感器關(guān)鍵的技術(shù)因素
圍繞汽車(chē)工作環(huán)境,本文就設計問(wèn)題和傳感器的效用給出了全景式的介紹。光傳感器的主要應用如下:本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/160611.htm
信息娛樂(lè )/導航/DVD系統的背光控制控制,以便在各種環(huán)境光條件下顯示理想的亮度
后座娛樂(lè )顯示屏的背光控制
儀表盤(pán)組合儀表的背光(速度計,轉速表等)
自動(dòng)后視鏡調光(通常需要兩個(gè)傳感器,一個(gè)朝前,一個(gè)朝后)
自動(dòng)頭燈和雨量檢測(特定應用,根據需求而變)
后視攝像機控制(特定應用,根據用戶(hù)需求而變)
由于汽車(chē)需要在各種環(huán)境光條件下均具有完美的背光照明,因此憑借類(lèi)似人眼的感測功能,光傳感器已經(jīng)成為實(shí)現更舒適顯示質(zhì)量的最有效解決方案之一,能夠滿(mǎn)足汽車(chē)的安全性和舒適性標準。
例如在白天,用戶(hù)需要將亮度加到最大,達到最好的可視效果。但是這種亮度在晚間就顯得太亮了,因此一個(gè)具有有效的光譜響應(良好的紅外減弱)、動(dòng)態(tài)范圍和整體輸出信號調理的光傳感器很容易適應這種應用。用戶(hù)可以設定幾個(gè)閾值,如低、中或亮光,或是讓傳感器動(dòng)態(tài)地改變背光的亮度。
在汽車(chē)后視鏡調光中也采用了同樣的控制方法。當周?chē)h(huán)境變暗或在后視鏡中出現亮光時(shí),采用智能調光管理是再合適不過(guò)了。
對于便攜式應用,一個(gè)典型的顯示屏會(huì )消耗同樣多的能量,直到使用者改變系統設定,這通常是亮度控制。在戶(hù)外等非常亮的地方,使用者會(huì )提高顯示屏的亮度,這會(huì )增加系統功耗。當環(huán)境改變時(shí),如進(jìn)入建筑物內,大多數使用者并不會(huì )改變設定,導致系統仍然處于高功耗狀態(tài)。利用光傳感器,系統能夠自動(dòng)探測環(huán)境狀況的變化,把顯示屏調整到最佳的亮度,減少整體的能量消耗。在一般的消費類(lèi)應用中,利用環(huán)境光傳感器反饋實(shí)現自動(dòng)亮度控制,還能夠大大延長(cháng)智能手機、筆記本電腦、PDA和數碼相機的電池壽命。這種控制是很有用的,因為最近的研究顯示,在一個(gè)筆記本電腦中,顯示背光所消耗的電池電量要占到33%。
感測環(huán)境光并不是一個(gè)新想法,但與光敏二極管不同的是,用傳感器感測環(huán)境光的同時(shí),能夠減弱多余的紅外光和紫外光,而且是在一個(gè)非常小尺寸的封裝內提供這些功能,同時(shí)支持汽車(chē)標準AEC (Q-100)的嚴格要求,確保器件在-40℃~+105℃溫度范圍可靠工作,并滿(mǎn)足其他標準的要求。
要滿(mǎn)足AEC(Q-100) Grade 2對溫度的要求,還有一些光學(xué)方面的難題要解決。任何光傳感器、LED發(fā)射器或接收器,在連續高溫下(>85℃),都會(huì )碰到封裝變色的問(wèn)題(即變得不透明或發(fā)黃)。這個(gè)問(wèn)題在標準IC封裝的系統中并不常見(jiàn),因此如果采用+125℃的擴展溫度黑色模具化合物來(lái)使系統更穩定。
到目前為止,所有涉及的環(huán)境光傳感器應用都是在汽車(chē)駕駛倉內,還沒(méi)有涉及在引擎倉或車(chē)外環(huán)境中的應用。即便有這樣的應用,光學(xué)封裝也不是針對這樣嚴酷的環(huán)境(+125℃或+150℃)而設計的,因此在目前的光學(xué)封裝技術(shù)下,這些光傳感器很可能無(wú)法經(jīng)受這樣的環(huán)境。
在選擇器件時(shí),要根據設計者需要什么樣的功能、性能和環(huán)境功能而定。使用數字輸出的光傳感器,設定過(guò)程就會(huì )變得相當簡(jiǎn)單明了。
數字輸出光傳感器的內在優(yōu)勢包括高耐噪聲能力、可通過(guò)I2C總線(xiàn)存取數據、可對傳感器編程,還有其他諸多特性,使這些多功能產(chǎn)品成為很多工程師的選擇。ISL29011的功能框圖(如下面的圖2所示)顯示,把該器件設計到任何系統當中都是很簡(jiǎn)單容易的,而且系統還能從精確、高度可編程的環(huán)境光傳感器獲得不少益處。
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