Solucionado.
Hay que marcar este código: *#*#6484#*#*
Con eso te sale una lista.
Buscas el proximity sensor y le das.
Lo pones en una superficie plana y le das a calibrar.
Luego le das a check y pasas rápido la mano por el sensor.
Si te sale fail repite hasta que salga passed.
Lo he hecho y ahora no falla ni una.
Una lástima que estas pequeñas chapuzillas no las subsane Xiaomi porque si eres de los que quieres que todo funcione a la primera y te encuentras con ésto pues te pensarás si repetir con esa u otra marca.
Lo dicho, es una mala calibración de fábrica, confirmado.