電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李誠）接近傳感器是一種非接觸式的行為感知傳感器，一般情況下接近傳感器通過檢測磁場、電流變化確定被測物體的移動和存在信息，并將檢測到的接近信息轉換為開關電信號輸出。同時接近傳感器也被稱為接近開關，是傳統(tǒng)接觸式限位開關檢測方式的一種衍生物。

應用普及，接近傳感器多樣化發(fā)展

隨著工業(yè)自動化、數(shù)碼設備智能化的持續(xù)演進，接近傳感器的應用也得以鋪開，成為了智能化生產(chǎn)中不可缺失的一環(huán)。在各個應用領域快速普及的同時，接近傳感器也在多樣化發(fā)展的路線上不斷前進，并在傳統(tǒng)的電感式接近傳感器、電容式接近傳感器的基礎上衍生出了光電式接近傳感器以及超聲波傳感器。

光電式接近傳感器主要由一個光源發(fā)射器和一個光源接收檢測器組成，工作原理與激光雷達類似，都是通過向外界發(fā)射光束來檢測被測目標的存在，只要是能夠反射光線或阻擋光線的物體都可作為檢測目標，在實際應用中光電式接近傳感器多用于感應式水龍頭、感應式手部烘干機等。

超聲波接近傳感器是通過聲音回傳的方式檢測目標物，主要應用于工業(yè)、汽車領域，感應檢測范圍在2.5m以內，同時還能實現(xiàn)距離測距功能。下面我們來共同了解一下幾款助力智能化發(fā)展的接近傳感器產(chǎn)品。

AMS最小光電式接近傳感器

基于在光學領域上的絕對優(yōu)勢，AMS推出了一款可應用于TWS耳機，為其提供入耳檢測功能的光電式接近傳感器TMD2636，該傳感器在軟硬件等多方面實現(xiàn)了創(chuàng)新，集成了入耳檢測與電源管理的功能。

據(jù)AMS表示，這款傳感器是當時業(yè)界內最小的一款接近傳感器，規(guī)格尺寸為2*1*0.35mm，最薄處僅有0.35mm，芯片體積為0.7mm³，能夠輕松地放置于1~2mm的圓柱形耳機桿內部，為TWS耳機廠商提供更為靈活的產(chǎn)品設計。AMS還表示該傳感器的體積相較于目前市面上的主流傳感器小30%以上。極小的芯片尺寸有利于終端設備的小型化設計，為其他電子元件空出更多寶貴的空間，集成更多提升用戶體驗的功能，助力TWS耳機差異化發(fā)展。

TMD2636是一款采用了940nm紅外垂直腔體表面發(fā)射器的紅外接近傳感器，通過近紅外光電探測器與負責控制電路的配合，能夠在弱光環(huán)境中完成對高度擴散和光譜失真的材料提供穩(wěn)定可靠的近距離接近檢測功能。在實際應用中可根據(jù)使用需求，分別對時序與功率進行配置調整傳感器的靈敏度和在工作中產(chǎn)生的噪聲，接近檢測的觸發(fā)條件也可以通過調整觸發(fā)閾值的上、下限完成。

為提升探測精度與抗干擾能力，AMS對這款傳感器進行了深入的設計，采用了串擾抑制和高環(huán)境光抗擾性的設計以及高效的算法，盡可能地降低測量值與實際值得誤差。同時還引入了多有的專利技術用于設計數(shù)字型I2C通信接口，在終端產(chǎn)品設計中，通常會使用兩個或兩個以上的傳感器用以提升用戶的使用體驗，這一專利技術的引進可將兩個TMD2636都集成在一條總線上，極大的降低了多器件系統(tǒng)電路的設計難度。

在電源管理與系統(tǒng)功耗方面，這款傳感器加入了電源管理功能，當接近傳感器檢測到耳機處于佩戴狀態(tài)時，耳機會自動開機。反之，移除時自動關斷電源。通過接近傳感器集成電源管理的方式使得TWS耳機的電源管理功能更加智能化。同時這款的工作與待機能效也很低，當傳感器處于工作狀態(tài)時，平均電流在70μA左右，當處于待機狀態(tài)下時，系統(tǒng)的待機功耗僅為工作功耗的1/100（0.7μA）。

TI超聲波接近傳感器模擬前端

超聲波接近傳感器，主要是通過接收檢測目標回傳的聲波進行移動與存在判斷的，相較于其他類型的接近傳感器，超聲波接近傳感器在探測距離方面更具優(yōu)勢，且不受被測物體的形狀與透明度影響，多在玻璃、塑料和液位檢測中應用。

此前，TI推出了一款基于汽車、工業(yè)、醫(yī)療領域應用的液位超聲波接近傳感器模擬前端TDC1000 。
TDC1000是一款可根據(jù)實際應用場景編程的超聲波AFE，是液位測量儀以及距離/接近傳感測量裝置的理想選擇。TDC1000可通過編程的方式，對傳感器的工作頻率在31.25kHz至4MHz之間進行調解。該芯片的測量范圍高達8ms，共配備了兩個發(fā)射器通道和接收器通道，可滿足單傳感器或雙傳感器的應用需求。同時接收器通道還集成了低噪聲、可編程的增益放大器和比較器，產(chǎn)生的抖動極低，可在低流量和零流量的液位檢測中實現(xiàn)皮秒級的分辨率和測量精度。

在系統(tǒng)能效方面，TDC1000可根據(jù)不同的工作模式，進行自適應的功耗優(yōu)化，平均工作電流為1.8μA，可在2.7~5.5V的寬壓范圍內穩(wěn)定工作。

結語

接近傳感器在工業(yè)自動化，消費類電子智能化的發(fā)展浪潮中持續(xù)演進，朝著多樣化的方向快速發(fā)展。在消費類電子應用中，接近傳感器有利于降低設備的系統(tǒng)功耗，增強設備的續(xù)航能力，在工業(yè)應用中促進了傳統(tǒng)工業(yè)向自動化的轉型。