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你了解环境光和接近传感器吗？

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2021-06-27
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从可穿戴设备到手持设备再到工业设备，大多数消费和工业产品的设计工程师总是在寻找各种方法来实现其期望的目标。这些应用程序之间的一个共同点是，它们需要某种类型的传感器，执行器或决策引擎来确定要采取的措施。
环境光和接近传感器（ALS / Prox传感器）被用于许多物联网（IoT）设备，工厂自动化以及可穿戴设备等应用中，以降低功耗，确定屏幕亮度，打开/关闭屏幕，检测储罐中的液体液位，测量储罐中活塞的接近程度等等。
以下是围绕ALS / Prox传感器在各种场景和应用中使用时出现的误解，以及解读它们为什么都可以被揭穿的原因。
1.在阳光直射下不能进行基于红外的接近感应。
接近传感器可在阳光直射的室外使用，以确定接近程度。ALS / Prox传感器检测到并随后消除环境IR.它取决于红外发射器的强度和脉冲来检测接近程度。图1显示了典型的ALS / Prox传感器框图。
图1.此框图表示典型的ALS / Prox传感器
2.不同的光源类型会影响ALS的性能。
无论使用哪种光源，环境光传感器都可以提供一致的光读数。
3.集成的IR-LED接近传感器比单独的传感器遭受更多的串扰。
事实证明，集成的IR-LED接近传感器由于采用双模封装形式，因此串扰不会比单个传感器多（图2）。
图2.双模包装有助于最大程度地减少ALS + Prox传感器中的串扰
4.深色玻璃后面的ALS /接近传感器无法正常工作。
ALS / Prox传感器具有足够的灵敏度，因此可以在深色玻璃后面有效地工作。软件控制器的高灵敏度模式甚至可以在墨镜后面测量光。
5. ALS / Prox传感器需要外部模数转换器（ADC）提供数字信息。
这些传感器具有内部ADC模块，因此不需要最终用户设计外部模块。微控制器可以使用I 2 C总线直接读取ALS和邻近数据。
6.基于红外的接近传感器可以检测到几码远的物体。
这些传感器只能检测1到100毫米范围内的距离。因此，它们被用于检测小区域以及手持和可穿戴设备中的接近度。此功能在针对工业空间的某些设备中也很有用。
7.具有50/60 Hz功率的室内人造灯会影响ALS性能。
大多数ALS / Prox传感器都将内置50 / 60-Hz光噪声过滤器，即使在室内光线条件下，也能提供一致的ALS输出。
8.基于IR的接近传感器消耗非常高的功率（数百mA）。
ALS / Prox传感器具有控制IR-LED导通时间以最小化功耗的能力。结果，IR-LED仅在测量期间点亮，这大大降低了总功耗（图3）。
图3.测量之间的空闲时间可降低功耗
9.基于IR的接近传感器不能在黑暗环境中工作。
不对。这样的传感器可以在黑暗中或在外壳内部工作。由于IR-LED内置在传感器模块中，因此无需外部光源即可测量从传感器到物体的距离（图4）。


图4.接近传感器在黑暗中不需要外部光源。它仅需要其红外源
10.组装需要特殊处理。
基于IR的接近传感器是坚固的设备；不需要任何特殊的组装技术（图5）。传感器可以像其他任何表面安装组件一样使用。
图5.该图显示了ALS / Prox传感器的焊接曲线
11.接近传感器在颜色方面有所区别。
ALS / Prox不会区别不同的颜色；传感器仍会发出相同量的光。光的反射在很大程度上取决于反射材料的颜色和类型。
来源：Electronic Design
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