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如何选择一款环境光传感器

时间:2014-12-07  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

  后视摄像机控制(特定应用,根据用户需求而变)

  由于汽车需要在各种环境光条件下均具有完美的背光照明,因模压电感器此凭借类似人眼的感测功能,光传感器已经成为实现更舒适显示质量的最有效解决方案之一,能够满足汽车的安全性和舒适性标准。

  例如在白天,用户需要将亮度加到最大,达到最好的可视效果。但是这种亮度在晚间就显得太亮了,因此一个具有有效的光谱响应(良好的红外减弱)、动态范围和整体输出信号调理的光传感器很容易适应这种应用。用户可以设定几个阈值,如低、中或亮光,或是让传感器动态地改变背光的亮度。

  在汽车后视镜调光中也采用了同样的控制方法。当周围环境变暗或在后视镜中出现亮光时,采用智能调光管理是再合适不过了。

  对于便携式应用,一个典型的显示屏会消耗同样多的能量,直到使用者改变系统设定,这通常是亮度控制。在户外等非常亮的地方,使用者会提高显示屏的亮度,这会增加系统功耗。当环境改变时,如进入建筑物内,大多数使用者并不会改变设定,导致系统仍然处于高功耗状态。利用光传感器,系统能够自动贴片电感探测环境状况的变化,把显示屏调整到最佳的亮度,减少整体的能量消耗。在一般的消费类应用中,利用环境光传感器反馈实现自动亮度控制,还能够大大延长智能手机、笔记本电脑、PDA和数码相机的电池寿命。这片式电感器种控制是很有用的,因为最近的研究显示,在一个笔记本电脑中,显示背光所消耗的电池电量要占到33%。

  感测环境光并不是一个新想法,但与光敏二极管不同的是,用传感器感测环境光的同时,能够减弱多余的红外光和紫外光,而且是在一个非常小尺寸的封装内提供这些功能,同时支持汽车标准AEC (Q-100)的严格要求,确保器件在-40℃~+105℃温度范围可靠工作,并满足其他标准的要求。

  要满足AEC(Q-100) Grade 2对温度的要求,还有一些光学方插件电感面的难题要解决。任何光传感器、LED发射器或接收器,在连续高温下(>85℃),都会碰到封装变色的问题(即变得不透明或发黄)。这个问题在标准IC封装的系统中并不常见,因此如果采用+125℃的扩展温度黑色模具化合物来使系统更稳定。

  到目前为止,所有涉及的环境光传感器应用都是在汽车驾驶仓内,还没有涉及在引擎仓或车外环境中的应用。即便有这样的应用,光学封装也不是针对这样严酷的环境(+125℃或+150℃)而设计的,因此在目前的光学封装技术下,这些光传感器很可能无法经受这样的环境。

  在选择器件时,要根据设计者需要什么样的功能、性能和环境功能而定。使用数字输出的光传感器,设定过程就会变得相当简单明了。

  数字输出光传感器的内在优势包括高耐噪声能力、可通过I2C总线存电感器生产厂家取数据、可对传感器编程,还有其他诸多特性,使这些多功能产品成为很多工程师的选择。ISL29011的功能框图(如下面的图2所示)显示,把该器件设计到任何系统当中都是很简单容易的,而且系统还能从精确、高度可编程的环境光传感器获得不少益处。

  

ISL29011的功能框图 www.elecfans.com


  在ISL29000系列当中,ISL29011采用了最新和最先进的技术。该器件是集成的环境和红外光至数字转换器,带有内置的红外LED驱动器和I2C接口(兼容SMBus)。器件提供了环境光感测功能,能够实现稳定的背光/显示屏亮度控制,带有中断功能的红外感测可实现接近估计。(接近感测是一项重要功能,下面将讨论更多的细节内容)

  为了进行环境光感测,传感器内部的ADC采用电荷平衡A/D转换技术进行设计。ADC的标称转换时间是90ms,用户可以根据振荡器的频率和ADC的分辨率,在11μs~90ms区间内进行调整。ADC能够抑制由人工光源产生的50Hz和60Hz闪烁噪声。照度范围选择功能使用户可以对照度范围进行编程,以优化每勒克斯的计数值。

  对于接近感测,当内部的红外LED驱动器在用户选定的调制频率下,按照编程设定的时间周期关闭和开启,驱动外部的红外LED时,ADC会将来自光敏二极管阵列的输出信号数字化。由于接近传感器采用了噪声消除机制,可大幅抑制多余的红外噪声,接近感测的数字输出随距离的增加而减小。驱动器的输出电流是用户可选的,最高可达100mA,能够驱动不同类型的红外发射LED。

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