Wenn du eine analoge Spannung messen willst und diese sich im Bereich von 0 bis 5V befindet am Ausgang des Sensors, dann kannst du diesen Ausgang direkt mit dem analogen Eingang des Microcontrollers verbinden. Wen die Spannung grösser ist mit einem hochohmigen Spannungsteiler herunterteilen.
Wenn das auch nicht hilft, dann kannst du auch den OP einsetzen, aber das wäre in dem Falle Verschwendung. Der OP an sich ist so geschalten das der einen extrem hohen Eingangswiderstand besitzt und einen sehr kleinen Ausgangswiderstand. Eben ein Impendanzwandler. Der belastet deinen Sensor nicht und treibt trotzdem genug Strom für die nachfolgende Schaltung.

Wegen deiner Schaltung. Wenn ich das so ansehe ist das ein ganz simpler Schalter. Ein und aus eben. Der schaltet eine LED ein oder aus über den letzen Transistor. Wenn du da ein Relais schalten willst musst du es nur anstatt der LED und dem Vorwiderstand der LED anschliessen. Dann aber vom Kollektor des Transistors gegen Plus eine Freilaufdiode schalten.

Wenn du das stufelos haben willst ist das jedoch keine richtige Entfernungsmessung auch wenn die Entfernung eingestellt werden kann. Es ist nur eine Empfindlichkeit die hier eingestellt wird und je nach Objekt anders schalten wird.

In Bild 11 deiner Beschreibung ist zwar eine Transistor-Endstufe gezeichnet aber die brauchst du für kleine Relais gar nicht. Aber da siehst du wenigstens wie eine Freilaufdiode angeschlossen wird.

Grüsse Wolfgang