红外接近感测：搭建模块，机械考量以及设计折中

图3：典型的接近传感器功能框图。

机械设计的考量

1)选择红外LED

光学前端的另一个重要部件是红外LED。不同的红外LED具有不同的峰值波长、发光强度和视角。典型峰值波长为850nm～950nm的高亮度红外LED与ISL29011接近传感器的光谱相匹配。窄视角和更高的发光强度能够加大接近探测的距离。选择一款视角、机械占位、发光强度和功耗都比较均衡的红外LED是很重要的。

2)器件的放置尺寸

元器件的放置在机械设计中起着十分关键的作用，决定了接近探测的距离远近。这里有许多决定因素：传感器和障碍物之间的空间距离，障碍物和红外LED之间的距离，障碍物高度的变化，尤其是是否使用光导管。图4显示了一个采用典型元器件放置尺寸的接近感测系统解决方案。

图4，典型的器件放置尺寸

3)玻璃窗口的尺寸和放置

对于一个平面镜片，视角是塑料或玻璃材料折射率的函数。更密实的材料(折射率更高)的有效视角更小，低密度介质的视角更宽。窗口镜片对光传感器的视角有明确的限制。窗口镜片应该直接放到传感器的顶部，镜片的厚度应该尽量薄，以减少光强的损失。

4)接近感测系统算法

完成元器件选型和设计之后，一个稳定耐用的接近感测系统还需要光传感器在各种环境光条件下对不同的感测物体做动态的自校准。一个优秀的接近感测算法是必不可少的，能够帮助接近感测硬件智能地避开来自不同的机械设计局限和恶劣的周边环境的重重障碍，从而持续、稳定地探测距离。

5)典型的接近测量

图5

在接近感测系统上采用了各种设计和实施方法后，就能够得到一个不错的接近感测测试系统，如图5所示。环境光和接近感测系统根据特定用户应用的要求进行了优化。在平衡了上述设计折中后，消费者能够对系统的各个方面进行精准地调整，满足应用的要求。