环境光传感器和接近传感器的优势介绍

手机等消费类设备正在使用越来越多的传感器来节省电力并加强与它们的互动。一些最新的设备有十多个传感器。对于手机制造商来说，询问这些传感器是否可以共同包装以节省电力，空间和成本是一个自然的问题。将接近传感器与环境光传感器共同包装有很多充分的理由。在澄清他们的角色，他们的操作和一些简单的差异之后，将讨论这些原因。

环境光传感器就像一个测量周围光线的系统的眼睛。如果设备在室内，则是房间内的灯。如果设备在室外，则可能在阳光下较亮或在阴凉处较少。通过发光二极管（LED）对该光量进行测量并量化以使系统能够调整其自身的显示。如果周围的灯光很亮，则显示器的背光以全功率运行。如果区域较暗，则背光会减少，从而节省电力。顺便提及，这也令用户满意。你有没有试过在黑暗的房间里直接看到明亮的灯光？由于这种过度刺激，眼睛可以很快地疲劳，因此环境光传感器提供的调光功能是一个值得欢迎的补充。挑战在于硅二极管会自然地对广泛的波长做出反应。必须设计环境光传感器以模仿人眼。这种滤波是传感器的质量测量之一，特别是因为大多数光源具有红外波长的能量（考虑哪些光源也发热）。为了演示这种滤波，请参见图1中的图。与人眼的响应相比，Intersil的ISL29028A在其环境光传感器中提供了最佳的滤波匹配。

图1：ISL29028A的人眼响应，环境光传感器频谱和接近感应频谱。

接近传感器测量红外信号。接近传感器驱动外部红外LED，而不是来自周围区域的信号。来自该LED的信号指向接近传感器上方。如果有东西进入红外发射的路径，有些会被反射回传感器。接近传感器内有另一个LED准备好接收这个反射光。这允许系统对接近的某人或某事作出反应。许多手机就是一个很好的例子。用户不希望他们的脸颊是“按下按钮”或挂断电话，而他们的电话是他们的耳朵。如果手机可以在电话被带到用户的耳朵时关闭触摸屏，那将是方便的。这正是接近传感器允许手机进行的操作。

这两个独立的系统现在在一个包中提供。半导体公司是否因为整合更多功能和系统而过度兴奋，或者将接近传感器与环境光传感器共同封装是否真的有优势？

虽然它们是两个独立的系统，但它们都是利用传感LED的光学系统。他们从外部世界收集信息，对其进行量化，并将其提供给系统。目前，该系统主要使用该信息来调整显示器的背光。这些信息可以很容易地用于控制未来的更多系统功能。

当然，节省空间，共享耗材以及组合电源旁路是很方便的。解决方案的大小是许多系统中的关键参数，尤其是便携式系统。接近传感器和环境光传感器的共同封装是开发更紧凑但功能增强的手机的有利步骤。

下一个原因稍微有点微妙：位置。接近传感器和环境光传感器都需要访问外部世界才能正常工作，因此它们在系统中的位置与其灵敏度和正确操作密切相关。在环境光传感器单独封装的某些情况下，它已被放置在扬声器屏幕后面的系统中更深处，或者从附近的外部接入点向下放置在印刷电路板上。这种做法推动环境光传感器对这种间接光线越来越敏感。光强度以勒克斯为单位测量。当阳光超过100，000勒克斯时，这些环境光传感器可以检测到0.001勒克斯。这只是蜡烛光的一小部分。有关各种光源的勒克斯级别的实际数组，请参见图2.

图2：勒克斯值表。

将接近传感器和环境光传感器安装在同一个包装中的最终和令人信服的理由是它可以在两者之间实现快速和不受干扰的通信。请记住，在解释环境光传感器的操作时，我们解释了它的传感器必须如何模仿人眼。人眼看不到红外光，因此环境光传感器专门设计用于消除尽可能多的红外波长能量。还要记住，接近传感器在红外光谱范围内精确操作。每当接近传感器尝试进行测量时，它同时发出红外光，希望从附近的物体反弹。这种红外能量可以轻易地淹没环境光传感器的输入并导致误报测量，在这种情况下，环境光传感器测量的光能比周围区域实际更多。因此，将环境光传感器的操作与接近传感器协调是至关重要的。虽然这可以通过微控制器实现，但在单个封装内实现这种协调更容易，占用空间更小。那个包装容纳环境光传感器和接近传感器。

将环境光传感器和接近传感器放置在同一个封装中具有许多优点。它们都可以通过调节或关闭背光以及使用相同的系统模块来实现节能。共同包装可节省空间并降低复杂性。两个传感器都需要访问系统外部，并且可能位于类似的位置。并且由于来自接近传感器系统的干扰可能干扰环境光传感器，因此这两个特征之间的协调是至关重要的。由于所有这些原因，共同封装接近传感器和环境光传感器具有巨大的优势。