使用接近傳感器到達(dá)更遠(yuǎn)的距離

本文討論幾種增加MAX44000接近傳感器通過紅外LED驅(qū)動電流的方法。這些方法的范圍從非常簡單到相當(dāng)復(fù)雜，并允許用戶檢測離接近傳感器更遠(yuǎn)的物體。

背景

MAX44000將強(qiáng)大的功能集成到纖巧的2mm x 2mm x 0.6mm封裝中，提供緊湊有效的紅外接近檢測方案。傳感器通過脈沖紅外發(fā)射器二極管并觀察反射信號的大小來工作。該信號的幅度越大，目標(biāo)離傳感器越近。

在典型配置（圖 1）中，傳感器前面沒有玻璃，對于 18% 灰卡，該器件的有效范圍約為 13 厘米。在這種情況下，限制因素之一是芯片可以通過發(fā)射器施加的功率量。這減少了傳感器可以看到的范圍，并阻止了某些功能（例如（人類）存在檢測）的實(shí)現(xiàn)。幸運(yùn)的是，有一種方法可以提高M(jìn)AX44000的性能。

圖1.MAX44000的標(biāo)準(zhǔn)配置

增加功率輸出

增加發(fā)射器功率輸出的最簡單方法是通過FET或其他類型的晶體管驅(qū)動LED。圖 2 顯示了如何完成此操作。在這個簡單的例子中，MAX44000的DRV引腳打開和關(guān)閉pMOSFET，驅(qū)動電流流經(jīng)發(fā)射極。電流值由R5設(shè)置。

圖2.增加 LED 電流的最簡單方法。

您可以通過更精確地設(shè)置通過發(fā)射極的所需電流來進(jìn)一步改進(jìn)該電路，如圖3所示。在這種情況下，一個簡單的運(yùn)算放大器電流源設(shè)置通過LED的電流。圖中運(yùn)算放大器的正輸入端施加電壓，然后將其轉(zhuǎn)換為電流。（在本例中，檢測電阻R5顯示為1Ω，因此1V產(chǎn)生1A電流。該電壓可以來自固定電源，例如基準(zhǔn)電壓源，也可以來自數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。

但是，紅外發(fā)射器必須脈沖才能與MAX44000配合使用，因此增加了另一級。這里，模擬開關(guān)將設(shè)定電壓饋送到運(yùn)算放大器電流驅(qū)動器。常閉輸入接地，而常開輸入連接到所需電壓。通過將上拉電阻連接到控制引腳，可以將模擬開關(guān)從NC輸入切換到NO輸入。

圖3.通過電流調(diào)節(jié)電路增加 LED 功率。

這種方法只是提高發(fā)射極輸出功率的一種方式，可以使用其他類似的Maxim器件。其他方法包括使用DRV上的上拉電路向控制器發(fā)送電壓信號，然后控制器在0V和對應(yīng)于所需電流的電壓之間切換DAC的輸出。

增加發(fā)射器功率的結(jié)果是顯而易見的：通過LED泵送的電流越多，意味著檢測范圍可能更長。使用圖2所示電路獲得的擴(kuò)展范圍如圖4所示。在30cm（或約1英尺）處，400mA及以下產(chǎn)生~10個信號計(jì)數(shù)：不高于本底噪聲多少。將電流增加到750mA，我們可以在此距離上獲得32個計(jì)數(shù)的信號，而無需透鏡或其他光學(xué)聚焦設(shè)備。

圖4.電流增加導(dǎo)致檢測范圍更長。

審核編輯：郭婷