選擇一款環境光傳感器關鍵的技術因素
圍繞汽車工作環境,本文就設計問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://www.104case.com/article/160611.htm
信息娛樂/導航/DVD系統的背光控制控制,以便在各種環境光條件下顯示理想的亮度
后座娛樂顯示屏的背光控制
儀表盤組合儀表的背光(速度計,轉速表等)
自動后視鏡調光(通常需要兩個傳感器,一個朝前,一個朝后)
自動頭燈和雨量檢測(特定應用,根據需求而變)
后視攝像機控制(特定應用,根據用戶需求而變)
由于汽車需要在各種環境光條件下均具有完美的背光照明,因此憑借類似人眼的感測功能,光傳感器已經成為實現更舒適顯示質量的最有效解決方案之一,能夠滿足汽車的安全性和舒適性標準。
例如在白天,用戶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,因此一個具有有效的光譜響應(良好的紅外減弱)、動態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。用戶可以設定幾個閾值,如低、中或亮光,或是讓傳感器動態地改變背光的亮度。
在汽車后視鏡調光中也采用了同樣的控制方法。當周圍環境變暗或在后視鏡中出現亮光時,采用智能調光管理是再合適不過了。
對于便攜式應用,一個典型的顯示屏會消耗同樣多的能量,直到使用者改變系統設定,這通常是亮度控制。在戶外等非常亮的地方,使用者會提高顯示屏的亮度,這會增加系統功耗。當環境改變時,如進入建筑物內,大多數使用者并不會改變設定,導致系統仍然處于高功耗狀態。利用光傳感器,系統能夠自動探測環境狀況的變化,把顯示屏調整到最佳的亮度,減少整體的能量消耗。在一般的消費類應用中,利用環境光傳感器反饋實現自動亮度控制,還能夠大大延長智能手機、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%。
感測環境光并不是一個新想法,但與光敏二極管不同的是,用傳感器感測環境光的同時,能夠減弱多余的紅外光和紫外光,而且是在一個非常小尺寸的封裝內提供這些功能,同時支持汽車標準AEC (Q-100)的嚴格要求,確保器件在-40℃~+105℃溫度范圍可靠工作,并滿足其他標準的要求。
要滿足AEC(Q-100) Grade 2對溫度的要求,還有一些光學方面的難題要解決。任何光傳感器、LED發射器或接收器,在連續高溫下(>85℃),都會碰到封裝變色的問題(即變得不透明或發黃)。這個問題在標準IC封裝的系統中并不常見,因此如果采用+125℃的擴展溫度黑色模具化合物來使系統更穩定。
到目前為止,所有涉及的環境光傳感器應用都是在汽車駕駛倉內,還沒有涉及在引擎倉或車外環境中的應用。即便有這樣的應用,光學封裝也不是針對這樣嚴酷的環境(+125℃或+150℃)而設計的,因此在目前的光學封裝技術下,這些光傳感器很可能無法經受這樣的環境。
在選擇器件時,要根據設計者需要什么樣的功能、性能和環境功能而定。使用數字輸出的光傳感器,設定過程就會變得相當簡單明了。
數字輸出光傳感器的內在優勢包括高耐噪聲能力、可通過I2C總線存取數據、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單容易的,而且系統還能從精確、高度可編程的環境光傳感器獲得不少益處。
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