紅外接近感測：搭建模塊，機械考量以及設計折中

圖3：典型的接近傳感器功能框圖。

機械設計的考量

1)選擇紅外LED

光學(xué)前端的另一個(gè)重要部件是紅外LED。不同的紅外LED具有不同的峰值波長(cháng)、發(fā)光強度和視角。典型峰值波長(cháng)為850nm～950nm的高亮度紅外LED與ISL29011接近傳感器的光譜相匹配。窄視角和更高的發(fā)光強度能夠加大接近探測的距離。選擇一款視角、機械占位、發(fā)光強度和功耗都比較均衡的紅外LED是很重要的。

2)器件的放置尺寸

元器件的放置在機械設計中起著(zhù)十分關(guān)鍵的作用，決定了接近探測的距離遠近。這里有許多決定因素：傳感器和障礙物之間的空間距離，障礙物和紅外LED之間的距離，障礙物高度的變化，尤其是是否使用光導管。圖4顯示了一個(gè)采用典型元器件放置尺寸的接近感測系統解決方案。

圖4，典型的器件放置尺寸

3)玻璃窗口的尺寸和放置

對于一個(gè)平面鏡片，視角是塑料或玻璃材料折射率的函數。更密實(shí)的材料(折射率更高)的有效視角更小，低密度介質(zhì)的視角更寬。窗口鏡片對光傳感器的視角有明確的限制。窗口鏡片應該直接放到傳感器的頂部，鏡片的厚度應該盡量薄，以減少光強的損失。

4)接近感測系統算法

完成元器件選型和設計之后，一個(gè)穩定耐用的接近感測系統還需要光傳感器在各種環(huán)境光條件下對不同的感測物體做動(dòng)態(tài)的自校準。一個(gè)優(yōu)秀的接近感測算法是必不可少的，能夠幫助接近感測硬件智能地避開(kāi)來(lái)自不同的機械設計局限和惡劣的周邊環(huán)境的重重障礙，從而持續、穩定地探測距離。

5)典型的接近測量

圖5

在接近感測系統上采用了各種設計和實(shí)施方法后，就能夠得到一個(gè)不錯的接近感測測試系統，如圖5所示。環(huán)境光和接近感測系統根據特定用戶(hù)應用的要求進(jìn)行了優(yōu)化。在平衡了上述設計折中后，消費者能夠對系統的各個(gè)方面進(jìn)行精準地調整，滿(mǎn)足應用的要求。