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

光學前端的另一個重要部件是紅外LED。不同的紅外LED具有不同的峰值波長、發(fā)光強度和視角。典型峰值波長為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十分關鍵的作用，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顯示了一個采用典型元器件放置尺寸的接近感測系統(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

對于一個平面鏡片，視角是塑料或玻璃材料折射率的函數。更密實的材料(折射率更高)的有效視角更小，低密度介質的視角更寬。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(tǒng)算法

完成元器件選型和設計之后，一個穩(wěn)定耐用的接近感測系統(tǒng)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態(tài)的自校準。一個優(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來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(xù)、穩(wěn)定地探測距離。

5)典型的接近測量

圖5

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