使用接近传感器到达更远的距离

本文讨论几种增加MAX44000接近传感器通过红外LED驱动电流的方法。这些方法的范围从非常简单到相当复杂，并允许用户检测离接近传感器更远的物体。

背景

MAX44000将强大的功能集成到纤巧的2mm x 2mm x 0.6mm封装中，提供紧凑有效的红外接近检测方案。传感器通过脉冲红外发射器二极管并观察反射信号的大小来工作。该信号的幅度越大，目标离传感器越近。

在典型配置（图 1）中，传感器前面没有玻璃，对于 18% 灰卡，该器件的有效范围约为 13 厘米。在这种情况下，限制因素之一是芯片可以通过发射器施加的功率量。这减少了传感器可以看到的范围，并阻止了某些功能（例如（人类）存在检测）的实现。幸运的是，有一种方法可以提高MAX44000的性能。

图1.MAX44000的标准配置

增加功率输出

增加发射器功率输出的最简单方法是通过FET或其他类型的晶体管驱动LED。图 2 显示了如何完成此操作。在这个简单的例子中，MAX44000的DRV引脚打开和关闭pMOSFET，驱动电流流经发射极。电流值由R5设置。

图2.增加 LED 电流的最简单方法。

您可以通过更精确地设置通过发射极的所需电流来进一步改进该电路，如图3所示。在这种情况下，一个简单的运算放大器电流源设置通过LED的电流。图中运算放大器的正输入端施加电压，然后将其转换为电流。（在本例中，检测电阻R5显示为1Ω，因此1V产生1A电流。该电压可以来自固定电源，例如基准电压源，也可以来自数模转换器（DAC）。

但是，红外发射器必须脉冲才能与MAX44000配合使用，因此增加了另一级。这里，模拟开关将设定电压馈送到运算放大器电流驱动器。常闭输入接地，而常开输入连接到所需电压。通过将上拉电阻连接到控制引脚，可以将模拟开关从NC输入切换到NO输入。

图3.通过电流调节电路增加 LED 功率。

这种方法只是提高发射极输出功率的一种方式，可以使用其他类似的Maxim器件。其他方法包括使用DRV上的上拉电路向控制器发送电压信号，然后控制器在0V和对应于所需电流的电压之间切换DAC的输出。

增加发射器功率的结果是显而易见的：通过LED泵送的电流越多，意味着检测范围可能更长。使用图2所示电路获得的扩展范围如图4所示。在30cm（或约1英尺）处，400mA及以下产生~10个信号计数：不高于本底噪声多少。将电流增加到750mA，我们可以在此距离上获得32个计数的信号，而无需透镜或其他光学聚焦设备。

图4.电流增加导致检测范围更长。

审核编辑：郭婷