紅外接近感測(cè)：搭建模塊，機(jī)械考量以及設(shè)計(jì)折中

圖3：典型的接近傳感器功能框圖。

機(jī)械設(shè)計(jì)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(zhǎng)、發(fā)光強(qiáng)度和視角。典型峰值波長(zhǎng)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(qiáng)度能夠加大接近探測(cè)的距離。選擇一款視角、機(jī)械占位、發(fā)光強(qiáng)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(jī)械設(shè)計(jì)中起著十分關(guān)鍵的作用，決定了接近探測(cè)的距離遠(yuǎn)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(dǎo)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(cè)系統(tǒng)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(duì)于一個(gè)平面鏡片，視角是塑料或玻璃材料折射率的函數(shù)。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(duì)光傳感器的視角有明確的限制。窗口鏡片應(yīng)該直接放到傳感器的頂部，鏡片的厚度應(yīng)該盡量薄，以減少光強(qiáng)的損失。

4)接近感測(cè)系統(tǒng)算法

完成元器件選型和設(shè)計(jì)之后，一個(gè)穩(wěn)定耐用的接近感測(cè)系統(tǒng)還需要光傳感器在各種環(huán)境光條件下對(duì)不同的感測(cè)物體做動(dòng)態(tài)的自校準(zhǔn)。一個(gè)優(yōu)秀的接近感測(cè)算法是必不可少的，能夠幫助接近感測(cè)硬件智能地避開來(lái)自不同的機(jī)械設(shè)計(jì)局限和惡劣的周邊環(huán)境的重重障礙，從而持續(xù)、穩(wěn)定地探測(cè)距離。

5)典型的接近測(cè)量

圖5

在接近感測(cè)系統(tǒng)上采用了各種設(shè)計(jì)和實(shí)施方法后，就能夠得到一個(gè)不錯(cuò)的接近感測(cè)測(cè)試系統(tǒng)，如圖5所示。環(huán)境光和接近感測(cè)系統(tǒng)根據(jù)特定用戶應(yīng)用的要求進(jìn)行了優(yōu)化。在平衡了上述設(shè)計(jì)折中后，消費(fèi)者能夠?qū)ο到y(tǒng)的各個(gè)方面進(jìn)行精準(zhǔn)地調(diào)整，滿足應(yīng)用的要求。