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【太阳集团官网】通过非接触光学接近式传感器方案实现智能感应

本文摘要:为了满足消费者优良的用户体验和智能自动化管理的市场需要,光学相似式传感器已经广泛应用于不具备面部检测、手的动作和距离检测等的各种技术。例如智能手机、液晶电视显示器、计算机和键盘背光灯显示、数字照相机取景器、自动光度转换和厕所的读取器这里,涉及类似式传感器的工作原理和使用时信号的定标、滤波、信号的另外,还讨论了设计工程师用于全方位相似式传感器解决方案来解决问题LED长时间的低电流维护、避免太阳光和环境光源等问题,保证光学相似式传感器的强化性和性能的方法。

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为了满足消费者优良的用户体验和智能自动化管理的市场需要,光学相似式传感器已经广泛应用于不具备面部检测、手的动作和距离检测等的各种技术。例如智能手机、液晶电视显示器、计算机和键盘背光灯显示、数字照相机取景器、自动光度转换和厕所的读取器这里,涉及类似式传感器的工作原理和使用时信号的定标、滤波、信号的另外,还讨论了设计工程师用于全方位相似式传感器解决方案来解决问题LED长时间的低电流维护、避免太阳光和环境光源等问题,保证光学相似式传感器的强化性和性能的方法。光线型光学相似式传感器的讲义和工作原理光学相似式传感器基本上由红外LED发射机和PIN光检测器构成,图1是典型的相似式传感器的功能框图。

图1 :相似式传感器的功能框图。作为从电到光的转换器,LED发送机不发射红外脉冲,通过光切换返回电信号的光电二极管检测传感器取得遮挡物体和表面光线的红外脉冲,由此参照图2的功能框图求出说明。图2 :相似式传感器的工作原理图。

相似式传感器的基本工作原理非常简单,红外脉冲由LED发射器接收,到达传感器远离特定检测距离的障碍物或表面,再次破坏、衍射或光线返回光电二极管检测器。接着,光电二极管不会产生通过外部负载电阻切换到输入电压的光电流。输入的光电流的大小根据检测距离和LED的驱动电流的大小来要求。

相似式传感器的信号变焦、滤波器、信号调整面临的挑战在实际设计上,相似式传感器电路非常复杂,现在的设计多采用并存方式构筑,一般在光学相似式传感器的输出和输入上加上信号调整电路来增加传感器的能力和相率在输出终端中,LED发送机产生的光脉冲的强度基本上按照LED的电源尺寸要求,但一般产生电脉冲信号的微控制器不能得到用于驱动LED的足够的电流,因此追加了晶体管等电流测量电路LED长时间的低电流维护的重要性,低PSSR :为了防止LED的接通时间过长、寿命延长,为了防止LED出现很多不需要的长脉冲宽度,可以新增长时间的低电流维护电路。相似式传感器的电源输出电路也必须不具备低纹波感应能力,以防止输出电压变化引起的纹波。避免太阳光和环境光的重要性:环境光和人工光源,如白炽灯和荧光灯,可能会影响光电二极管检测器的灵敏度,光电二极管检测器感知到的悬浮太阳光和暗背光不会很大程度上持续直流和低频尖峰电压。

另外,由于太阳光的大部分包含红外光,所以通常的滤波电路不能有效地降低噪声。类似式传感器输入一般不能期待漂亮的光电电流输入,因此需要设计对输入电路具有非常宽的比特率特性、赋予目标噪声波长的简单滤波器电路来展开太阳能回避。请参见图3。

图3 :新增加了太阳能回避电路的类似式传感器的工作原理图。信号缩放的重要性:为了信任微控制器并根据需要加载,通常需要用缩放电路进一步缩放微小的输入光电流。

必要的信号形式模块的重要性:缩放后,输入光电流信号可以连接到电流电压切换电路取得电压输入信号。在某种程度上,也可以以目标控制功能的形式添加其他电路,例如滞后比较器和施密特触发器。印刷电路板占用空间和构建成本的重要性:一般LED驱动电路、缩放电路和宽比特率滤波器电路使用单独的电路设计,降低了PCB费用和构建成本。

组合光线型,构建相似型传感器一体型光学相似型传感器的最重要优点是,不需要认识,传感器和物体之间没有实体的认识,因此可以防止污染。带鲁棒屏蔽的遮光带来几乎为零的光学相互干扰、更低的功耗、更小的尺寸、最佳的检测距离,提高构筑光线型传感器的市场接受度,但集成型相似型传感器的检测范围相同,因此在自由选择中是应用的形式全方位光学相似方案减缓产品上市速度的安华高科技光学相似式传感器方案可以针对各种应用获得智能传感器。

这个方案包括相似式传感器和信号调整芯片。获得原始方案有以下最重要的优点: *强化性能和鲁棒性*适当低功耗应用*降低产品上市速度*提高设计灵活性的APDS-9700以足够的电流驱动发射机,增强传感器输入,为微控制器提供必要除了在物体检测系统中增加智能外,该芯片还可以处理环境光故障的问题,而且小型灵活的QFNPCB(2x2mm )可以有效地减少电路基板的占用空间,节约外部部件市场的需求。

图4表示APDS-9700信号调整芯片的功能框图。图4:APDS-9700信号调整芯片的功能框图。HSDL-9100和APDS-9700用的类似传感器电路图5适用于在AvagoAPDS-9700信号调整芯片上搭载了AvagoHSDL-9100中包含的类似传感器的电路参照设计,在该设计中,类似传感器的发射机是脉冲串图AvagoAPDS-9700信号调节芯片和HSDL-9100类似传感器用的光学类似传感器设计。

在此设计示例中,脉冲由实际编程的微控制器生成,并被发送到APDS-9700的LEDON插槽。根据需要,脉冲宽度请控制在1s以下。如果LEDON插槽的电源脉冲从逻辑高电平变为低电平或低电平变为高电平,则电源Vcc可能会产生尖峰电压。主要原因是内置的红外LED驱动电路不受电感的影响而构成跳跃和声波跳跃效果,缓慢的电源引起尖峰电压。

电感器的电感值有可能来自芯片内部焊线、外部测试探针、甚至与电源连接的引线,由于尖峰电压,芯片有可能再次出现错误或破损,因此将CX1和CX2重新结合。LEDA是驱动红外线发射器输入槽,R1是用于控制流过红外线发射器的电流的电流限制电阻,R1的电阻值越高,流过红外线发射器的电流越小,在物体检测距离短的部分不需要低电流,减少流过发射器的电流, 光电探测器的阴极必须连接到APDS-9700的PD插槽。电阻R3和电容器CX3并联连接在PFILT插槽上,构成生成输入电压VPFILT的积分电路,由内部电压电流转换器得到的电流通过该积分电路以特定的时间常数展开充放电动作。PFILT模拟输出槽可以连接到微控制器的模数转换器,可以将持续变化的电压切换为二进制形式,这些二进制码可以用PC、LED或LCD面板表示检测距离。

除了取得PFILT插槽的输入电压以外,分数电压VPFILT还与磁滞比较器的输出连接,磁滞比较器的输出预先达到原作的基准阈值电压VTH时,输入不会产生从逻辑高电平向低电平的变化。DOUT数字输入插槽与微控制器、LED或电源连接,可以获取物体上有无传感器的状态。APDS-9700有ENB插槽,用户可以在设备不工作时重新启动芯片,节约功耗。ENB插槽处于高电平时设备重新启动。

ENB插槽处于低电平时设备启动并长时间工作。这些行为可以用于构建状态机。


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