ITR20403 ফটোইন্টারাপ্টর স্পেসিফিকেশন শীট - প্যাকেজ 4.0x3.0x2.0mm - ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ 1.6V - পাওয়ার ডিসিপেশন 75mW - ইনফ্রারেড 940nm - বাংলা প্রযুক্তিগত নথি

১. পণ্যের সারসংক্ষেপ

ITR20403 হল একটি কমপ্যাক্ট ফটোইন্টারাপ্টার মডিউল যা নন-কন্টাক্ট সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটি একটি ইনফ্রারেড ইমিটিং ডায়োড (IRED) এবং একটি সিলিকন ফটোট্রানজিস্টরকে একটি ছোট কালো থার্মোপ্লাস্টিক হাউজিং-এ একীভূত করে। ডিভাইসটির প্রাথমিক কাজ হল এর ইমিটার এবং রিসিভার উপাদানের মধ্যবর্তী ইনফ্রারেড বিমের বিঘ্ন সনাক্ত করা।

১.১ মূল সুবিধা ও লক্ষ্য বাজার

ডিভাইসটিতে বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা রয়েছে যা এটিকে সূক্ষ্ম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। এর দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় এবং উচ্চ সংবেদনশীলতা দ্রুত চলমান বস্তু নির্ভরযোগ্যভাবে সনাক্ত করতে সক্ষম। পাতলা এবং ছোট প্যাকেজিং সীমিত স্থানের নকশায় একীভূত করা সহজ করে, যা প্রায়শই ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স এবং অফিস অটোমেশন ডিভাইসে দেখা যায়। একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য হল এর হাউজিং নকশা, যা ফটোট্রানজিস্টরকে মূলত সংহত ইনফ্রারেড LED থেকে বিকিরণ গ্রহণ করতে দেয়, ফলে পরিবেশগত আলোর উৎস থেকে হস্তক্ষেপ এবং শব্দ কমিয়ে আনা হয়। প্রধান লক্ষ্য বাজারের মধ্যে রয়েছে ইমেজিং ডিভাইস, ডকুমেন্ট প্রসেসিং সিস্টেম এবং বিভিন্ন অটোমেশন কন্ট্রোল ডিভাইস যেগুলোতে সঠিক অবস্থান বা উপস্থিতি সনাক্তকরণ প্রয়োজন।

2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

এই বিভাগে স্পেসিফিকেশন শীটে সংজ্ঞায়িত ডিভাইসের বৈদ্যুতিক, অপটিক্যাল এবং তাপীয় স্পেসিফিকেশনগুলির একটি বিস্তারিত ও নিরপেক্ষ ব্যাখ্যা প্রদান করা হয়েছে।

2.1 পরম সর্বোচ্চ রেটিং

পরম সর্বোচ্চ রেটিংগুলি এমন চাপের সীমা সংজ্ঞায়িত করে যা ডিভাইসের স্থায়ী ক্ষতির কারণ হতে পারে। এগুলি প্রস্তাবিত অপারেটিং শর্ত নয়।

• ইনপুট (IRED) পাওয়ার ডিসিপেশন (Pd):মুক্ত বায়ুর তাপমাত্রা 25°C বা তার কম হলে সর্বোচ্চ মান 75 mW। এই সীমা অতিক্রম করলে LED চিপের তাপীয় ক্ষতি হতে পারে।
• ইনপুট বিপরীত ভোল্টেজ (VR):সর্বোচ্চ 5 V। এর চেয়ে বেশি বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে জাংশন ব্রেকডাউন হতে পারে।
• অবিচ্ছিন্ন ফরোয়ার্ড কারেন্ট (IF):সর্বোচ্চ 50 mA। এটি IRED দ্বারা সহ্য করা যায় এমন সর্বোচ্চ DC কারেন্ট।
• Output (Phototransistor) Power Dissipation (Pd):মুক্ত বায়ু তাপমাত্রা 25°C বা তার কম হলে সর্বোচ্চ 75 mW।
• কালেক্টর কারেন্ট (IC):ফটোট্রানজিস্টর আউটপুট সর্বোচ্চ 20 mA।
• কালেক্টর-এমিটার ভোল্টেজ (BV_CEO):সর্বোচ্চ 30 V। এটি বেস খোলা থাকা অবস্থায় ব্রেকডাউন ভোল্টেজ।
• অপারেটিং তাপমাত্রা (T_opr):-২৫°C থেকে +৮০°C। এই পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার সীমার মধ্যে ডিভাইসের স্বাভাবিক কার্যকারিতা নিশ্চিত করে।
• সংরক্ষণ তাপমাত্রা (T_stg):-40°C থেকে +85°C।
• পিন সোল্ডারিং তাপমাত্রা (T_sol):প্যাকেজ বডি থেকে 3mm দূরত্বে পরিমাপ করা, সর্বোচ্চ 260°C, 5 সেকেন্ডের জন্য। এটি অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

2.2 অপটোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য

এই পরামিতিগুলি স্ট্যান্ডার্ড টেস্ট কন্ডিশন (Ta=25°C) এর অধীনে পরিমাপ করা হয়, যা ডিভাইসের সাধারণ কর্মক্ষমতা উপস্থাপন করে।

• ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F):টাইপিক্যাল মান 1.23V, I_F=20mA-এ সর্বোচ্চ 1.6V। IRED-এর কারেন্ট-লিমিটিং ড্রাইভ সার্কিট ডিজাইনের জন্য এই প্যারামিটার অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• পিক ওয়েভলেন্থ (λ_P):940 nm। এটি নির্গত ইনফ্রারেড লাইটের নামমাত্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য, যা রিসিভিং ফটোট্রানজিস্টরের পিক সংবেদনশীলতার সাথে মেলে।
• কালেক্টর ডার্ক কারেন্ট (I_CEO):V-এ_CE=20V এবং আলোকিত না হলে, সর্বোচ্চ 100 nA। এই লিকেজ কারেন্ট সেন্সরের "অফ" অবস্থায় শোরের ভিত্তি নির্ধারণ করে।
• কালেক্টর-এমিটার স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (V_CE(sat)):I_C=2mA এবং আলোকিত তীব্রতা (E_e) 1 mW/cm² হলে, সর্বোচ্চ 0.4V। ডিজিটাল সুইচিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, কম স্যাচুরেশন ভোল্টেজ আদর্শ।
• চালু কালেক্টর কারেন্ট (I_C(on)):V-এ_CE=5V এবং I_F=20mA পরীক্ষার শর্তে, সর্বনিম্ন 0.2 mA থেকে সর্বোচ্চ 5.0 mA পর্যন্ত পরিসীমা। এই বিস্তৃত পরিসরটি ডিভাইসগুলির মধ্যে কারেন্ট ট্রান্সফার রেশিও (CTR) এর পার্থক্য নির্দেশ করে, যা সার্কিট ডিজাইনে অবশ্যই বিবেচনা করতে হবে।
• আরোহণ/অবরোহণ সময় (t_r, t_f):নির্দিষ্ট সুইচিং শর্তে, সাধারণত প্রতিটি 15 μs হয়। এটি ডিভাইস দ্বারা অর্জনযোগ্য সর্বোচ্চ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি সংজ্ঞায়িত করে।

3. কর্মক্ষমতা বক্ররেখা বিশ্লেষণ

স্পেসিফিকেশন শীটে সাধারণ বৈশিষ্ট্য বক্ররেখা অন্তর্ভুক্ত থাকে, যা বিভিন্ন অবস্থায় ডিভাইসের আচরণ বোঝার সহায়ক।

3.1 ফরওয়ার্ড কারেন্ট এবং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার সম্পর্ক

এই বক্ররেখাটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে IRED-এর ফরওয়ার্ড কারেন্টের জন্য প্রয়োজনীয় ডিরেটিং প্রদর্শন করে। সর্বোচ্চ জাংশন তাপমাত্রা অতিক্রম করা রোধ করতে এবং দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে, যখন ডিভাইসটি উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে ব্যবহার করা হয়, তখন অপারেটিং কারেন্ট অবশ্যই হ্রাস করতে হবে। ডিজাইনারদেরকে তাদের নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সর্বোচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় নিরাপদ অপারেটিং কারেন্ট নির্ধারণ করতে এই চিত্রটি অবশ্যই উল্লেখ করতে হবে।

3.2 বর্ণালী সংবেদনশীলতা

ইনফ্রারেড ইমিটার এবং ফটোট্রানজিস্টরের বর্ণালী সংবেদনশীলতা বক্ররেখা পৃথকভাবে সরবরাহ করা হয়েছে। IRED বক্ররেখাটি 940 nm-এ সর্বোচ্চ মান সহ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে আপেক্ষিক বিকিরণ তীব্রতা প্রদর্শন করে। ফটোট্রানজিস্টর বক্ররেখাটি ইমিটারের আউটপুটের সাথে সারিবদ্ধ করার জন্য ডিজাইন করা সর্বোচ্চ মান সহ, ঘটনা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে এর আপেক্ষিক প্রতিক্রিয়া প্রদর্শন করে। এই সংকীর্ণ এবং মিলিত প্রতিক্রিয়া দৃশ্যমান পরিবেশগত আলোর প্রতি সংবেদনশীলতা সর্বনিম্ন করে, যা পরিবর্তনশীল আলোর অবস্থার অধীনে স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য।

3.3 ফরওয়ার্ড কারেন্ট এবং ফরওয়ার্ড ভোল্টেজের সম্পর্ক

IRED-এর এই IV কার্ভটি ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ এবং কারেন্টের মধ্যে অরৈখিক সম্পর্ক প্রদর্শন করে। অপারেটিং তাপমাত্রার পরিসীমা এবং উৎপাদন পার্থক্যের অধীনে স্থিতিশীল ইনফ্রারেড আউটপুট নিশ্চিত করতে উপযুক্ত কারেন্ট সীমিতকরণ পদ্ধতি (যেমন রেজিস্টর, কনস্ট্যান্ট কারেন্ট সোর্স) নির্বাচনের জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

4. মেকানিক্যাল এবং প্যাকেজিং তথ্য

4.1 প্যাকেজ মাত্রা

ডিভাইসটি একটি কমপ্যাক্ট হাউজিংয়ে প্যাকেজ করা হয়েছে। মূল মাত্রার মধ্যে রয়েছে বডির প্রস্থ প্রায় 4.0 mm, গভীরতা 3.0 mm, উচ্চতা 2.0 mm। পিন পিচ 2.54 mm (0.1 ইঞ্চি), যা থ্রু-হোল PCB মাউন্টিংয়ের জন্য আদর্শ পিচ। যদি অন্যথায় উল্লেখ না করা হয়, সমস্ত মাত্রার সহনশীলতা হল ±0.25 mm। পিনের মাত্রা প্যাকেজ বডি থেকে প্রসারিত হওয়ার বিন্দুতে পরিমাপ করা হয়।

4.2 পোলারিটি শনাক্তকরণ ও স্থাপন

এই উপাদানটির চারটি পিন রয়েছে। এই ধরনের ফটোইন্টারাপ্টারের জন্য স্ট্যান্ডার্ড কনভেনশন হল, একপাশের দুটি পিন ইনফ্রারেড ইমিটারের (অ্যানোড এবং ক্যাথোড) এবং অন্যপাশের দুটি পিন ফটোট্রানজিস্টরের (ইমিটার এবং কালেক্টর)। সঠিক পিন কনফিগারেশন প্যাকেজ ডায়াগ্রাম থেকে যাচাই করতে হবে। ইনস্টলেশনের সময়, যান্ত্রিক চাপ এড়াতে এবং এপোক্সি বডির ক্ষতি রোধ করতে PCB-এর গর্তগুলি অবশ্যই পিনের অবস্থানের সাথে সঠিকভাবে সারিবদ্ধ করতে হবে, অন্যথায় কর্মক্ষমতা হ্রাস বা ব্যর্থতা হতে পারে।

5. সোল্ডারিং ও অ্যাসেম্বলি নির্দেশিকা

সঠিক হ্যান্ডলিং ডিভাইসের অখণ্ডতা এবং কর্মক্ষমতা বজায় রাখার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

5.1 পিন ফরমিং

যদি পিন বাঁকানো প্রয়োজন হয়, অবশ্যইসোল্ডারিংয়ের আগেসম্পন্ন করতে হবে। বাঁকানোর বিন্দুটি epoxy resin encapsulant body-এর নীচের অংশ থেকে 3 mm-এর বেশি দূরত্বে থাকতে হবে। বাঁকানোর সময় লিড ফ্রেমটি শক্তভাবে স্থির রাখতে হবে যাতে ভঙ্গুর epoxy resin bubble shell-এ চাপ স্থানান্তরিত না হয়, অন্যথায় ফাটল বা অভ্যন্তরীণ ক্ষতি হতে পারে। পিন কাটার কাজ কক্ষ তাপমাত্রায় সম্পন্ন করতে হবে।

5.2 সোল্ডারিং প্রক্রিয়া

সোল্ডার জয়েন্ট এবং এপোক্সি রেজিন বাবল শেলের মধ্যে কমপক্ষে 3 মিমি দূরত্ব বজায় রাখতে হবে। সুপারিশকৃত শর্তগুলি নিম্নরূপ:

• ম্যানুয়াল ওয়েল্ডিং:সোল্ডারিং আয়রনের টিপ সর্বোচ্চ 300°C (30W সোল্ডারিং আয়রনের জন্য), প্রতিটি পিনের জন্য সর্বোচ্চ সোল্ডারিং সময় 3 সেকেন্ড।
• ওয়েভ সোল্ডারিং/ডিপ সোল্ডারিং:প্রিহিটিং তাপমাত্রা সর্বোচ্চ 100°C, সর্বোচ্চ 60 সেকেন্ড। সোল্ডার বাথ তাপমাত্রা সর্বোচ্চ 260°C, সর্বোচ্চ ডুবে থাকার সময় 5 সেকেন্ড।

ডিভাইসটি উচ্চ তাপমাত্রায় থাকা অবস্থায় এর পিনগুলিতে যেকোনো যান্ত্রিক চাপ প্রয়োগ করা এড়িয়ে চলুন। ডিপ সোল্ডারিং বা হ্যান্ড সোল্ডারিং পুনরাবৃত্তি করা উচিত নয়। সোল্ডারিংয়ের পর, ডিভাইসটি কক্ষ তাপমাত্রায় ফিরে আসার আগে, যান্ত্রিক আঘাত বা কম্পন থেকে রক্ষা করা উচিত। দ্রুত শীতলকরণ প্রক্রিয়া সুপারিশ করা হয় না।

5.3 পরিষ্কার ও সংরক্ষণ

আল্ট্রাসনিক ক্লিনিং ব্যবহার নিষিদ্ধকারণ উচ্চ কম্পাঙ্কের কম্পন অভ্যন্তরীণ উপাদান বা এপোক্সি সিল ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে। সংরক্ষণের জন্য, ডিভাইসটি শিপিংয়ের পর ১০-৩০°C এবং ৭০% RH বা তার কম আর্দ্রতায় সর্বোচ্চ ৩ মাস সংরক্ষণ করা উচিত। দীর্ঘ সময়ের সংরক্ষণের জন্য (সর্বোচ্চ এক বছর), নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডলযুক্ত একটি সিল করা পাত্র ব্যবহারের পরামর্শ দেওয়া হয়, তাপমাত্রা ১০-২৫°C, আর্দ্রতা ২০-৬০%। আর্দ্রতা-প্রতিরোধী প্যাকেজিং খোলার পর, ডিভাইসটি ২৪ ঘন্টার মধ্যে বা যত তাড়াতাড়ি সম্ভব ব্যবহার করা উচিত, এবং অবশিষ্ট উপাদানগুলি অবিলম্বে পুনরায় সিল করা উচিত।

6. প্যাকেজিং ও অর্ডার তথ্য

স্ট্যান্ডার্ড প্যাকেজিং স্পেসিফিকেশন হল প্রতি টিউব ১২০ টি, প্রতি বাক্স ৯৬ টিউব, প্রতি কার্টন ২ বাক্স। প্যাকেজিং লেবেলে গ্রাহক পার্ট নম্বর (CPN), প্রস্তুতকারক পার্ট নম্বর (P/N), প্যাকেজিং পরিমাণ (QTY), রেফারেন্স নম্বর (REF) এবং ব্যাচ নম্বর (LOT No.) ইত্যাদি ক্ষেত্র অন্তর্ভুক্ত থাকে।

7. প্রয়োগের পরামর্শ

7.1 সাধারণ প্রয়োগের দৃশ্যাবলী

• প্রিন্টার/কপিয়ার/স্ক্যানারে কাগজ সনাক্তকরণ:কাগজের উপস্থিতি, জ্যামিং বা নথির সামনের/পিছনের প্রান্ত সনাক্ত করা।
• ক্যামেরায় লেন্স ক্যাপ বা ফিল্টার অবস্থান সনাক্তকরণ:লেন্স ক্যাপ বন্ধ আছে কিনা বা ফিল্টার হুইল সঠিক অবস্থানে আছে কিনা তা সনাক্ত করা।
• নন-কন্টাক্ট লিমিট সেন্সিং:স্ক্যানার, প্লটার বা অটোমেশন প্ল্যাটফর্মে উত্স বা সীমা অবস্থান শারীরিক সংস্পর্শ ছাড়াই সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
• বস্তু গণনা বা বাছাই:কনভেয়র বেল্টে ইনফ্রারেড রশ্মি অবরুদ্ধ করে এমন বস্তু সনাক্ত করা।
• রোটারি এনকোডার ডিস্ক সেন্সিং:গতি বা অবস্থান পরিমাপের জন্য ঘূর্ণায়মান ডিস্কের স্লিট পড়া (যদিও উচ্চ রেজোলিউশনের কাজের জন্য সাধারণত ডেডিকেটেড এনকোডার মডিউল বেশি উপযুক্ত)।

7.2 নকশা বিবেচনা এবং সার্কিট ইন্টারফেস

ITR20403 ব্যবহার করে নকশা করার সময়, নিম্নলিখিত বিষয়গুলি অবশ্যই বিবেচনায় নিতে হবে:

1. IRED-এর কারেন্ট সীমাবদ্ধতা:বিদ্যুৎ সরবরাহ ভোল্টেজ (V_CC), প্রয়োজনীয় ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_F, সাধারণত রেটেড আউটপুটের জন্য 20mA) এবং ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ (V_F~1.23V) ব্যবহার করে সিরিজ রেজিস্ট্যান্স গণনা করুন। R = (V_CC- V_F) / I_F.
2. আউটপুট ইন্টারফেস সার্কিট:ফটোট্রানজিস্টর দুটি সাধারণ কনফিগারেশনে ব্যবহার করা যেতে পারে:
   • সুইচিং মোড:একটি পুল-আপ রেজিস্টর (যেমন 1kΩ থেকে 10kΩ) এর মাধ্যমে কালেক্টরকে V এর সাথে সংযুক্ত করুন_CC। ইমিটার গ্রাউন্ডেড। যখন আলোক রশ্মি বাধাপ্রাপ্ত হয় না (ট্রানজিস্টর চালু), তখন কালেক্টর আউটপুট নিম্ন স্তরে থাকে (V এর কাছাকাছি_CE(sat)); যখন আলোক রশ্মি অবরুদ্ধ হয় (ট্রানজিস্টর অফ), আউটপুট উচ্চ স্তরে থাকে (V_CC)।
   • অ্যানালগ মোড:ফটোট্রানজিস্টরগুলি একটি সাধারণ-ইমিটার কনফিগারেশনে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেখানে একটি কালেক্টর রেজিস্টরের সাথে সংযুক্ত করে আলোর তীব্রতার সমানুপাতিক ভোল্টেজ উৎপন্ন করা হয়। তবে, অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার সার্কিট সহ ফটোডায়োডের তুলনায়, এর অরৈখিক প্রতিক্রিয়া এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীলতা এটিকে সুনির্দিষ্ট অ্যানালগ পরিমাপের জন্য কম উপযুক্ত করে তোলে।
3. শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা:পরিবেষ্টিত আলোর প্রতি প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা সত্ত্বেও, সার্কিটটি বৈদ্যুতিক শব্দ গ্রহণ করতে পারে। ডিভাইসের পাওয়ার পিনের কাছে বাইপাস ক্যাপাসিটর (0.1 μF) ব্যবহার এবং সতর্কতার সাথে PCB লেআউট করার পরামর্শ দেওয়া হয়। দীর্ঘ কেবল বা উচ্চ শব্দযুক্ত পরিবেশের জন্য, শিল্ডিং বা আউটপুটকে একটি শ্মিট ট্রিগার ইনপুট চালিত করতে ব্যবহার করা নির্ভরযোগ্যতা বাড়াতে পারে।
4. অ্যাপারচার এবং স্লিট ডিজাইন:বিম ব্লক করা বস্তু অবশ্যই ইনফ্রারেড আলোর জন্য অস্বচ্ছ হতে হবে। সনাক্তকরণের রেজোলিউশন এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা ডিভাইসের হাউজিংয়ের স্লিটের প্রস্থের সাপেক্ষে বস্তুর প্রস্থের অনুপাতের উপর নির্ভর করে। প্রান্ত সনাক্তকরণের জন্য, ধারালো প্রান্তযুক্ত ব্লেড বা ফ্ল্যাপগুলি সবচেয়ে সঠিক টাইমিং প্রদান করে।

8. প্রযুক্তিগত তুলনা ও পার্থক্য

ITR20403 প্রাথমিকভাবে তার কমপ্যাক্ট, পাতলা ফর্ম ফ্যাক্টরের মাধ্যমে পার্থক্য তৈরি করে, যা ক্ষুদ্রায়িত ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে একটি সুবিধা। এর 15 μs দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় মধ্যম থেকে উচ্চ-গতির ঘটনা সনাক্তকরণের জন্য উপযুক্ত। বর্ণালী-ম্যাচ করা ইমিটার এবং রিসিভারের সমন্বিত হাউজিং অন্তর্নিহিত পরিবেষ্টিত আলো দমন প্রদান করে, যা পৃথক উপাদান ব্যবহারের তুলনায় নকশাকে সহজ করে। প্রতিফলিত বস্তু সেন্সরের তুলনায়, ইন্টারাপ্টারগুলি উচ্চতর অবস্থান নির্ভুলতা প্রদান করে এবং লক্ষ্য বস্তুর রঙ বা প্রতিফলনশীলতার প্রতি কম সংবেদনশীল। আরও প্রশস্ত ফাঁক সহ স্লটেড অপটো-সুইচের তুলনায়, এই ডিভাইসের সংকীর্ণ ফাঁক ছোট বস্তু সনাক্তকরণ বা আরও সঠিক প্রান্ত সনাক্তকরণ সম্ভব করে।

9. সাধারণ প্রশ্নোত্তর (প্রযুক্তিগত প্যারামিটার ভিত্তিক)

9.1 একটি ইনফ্রারেড LED-এর সাধারণ অপারেটিং কারেন্ট কত?

অপটোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা করা হয় I_F= 20 mA এ, যা নির্ধারিত চালু কালেক্টর কারেন্ট অর্জনের জন্য একটি সাধারণ এবং সুপারিশকৃত অপারেটিং পয়েন্ট। সার্কিট ডিজাইন অবশ্যই 50 mA এর পরম সর্বোচ্চ রেটিং অতিক্রম না করে তা নিশ্চিত করবে।

9.2 কালেক্টর কারেন্টের কন্ডাকশন রেঞ্জ (0.2mA থেকে 5.0mA) এত বিস্তৃত কেন?

এই পরিসরটি ডিভাইসগুলির মধ্যে কারেন্ট ট্রান্সফার রেশিও (CTR) এর পার্থক্যকে প্রতিনিধিত্ব করে, অর্থাৎ অপটোট্রানজিস্টর আউটপুট কারেন্ট (I_C) এবং IRED ইনপুট কারেন্ট (I_F) এর অনুপাত। এই পার্থক্যটি অপটোকাপলার এবং ইন্টারাপ্টার উৎপাদন প্রক্রিয়ায় অন্তর্নিহিত। সার্কিটটিকে অবশ্যই ন্যূনতম নির্ধারিত I_C(on)(0.2mA) এ নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করার জন্য ডিজাইন করতে হবে, যাতে সমস্ত উৎপাদন ইউনিটের নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত হয়।

9.3 এই সেন্সরটি কি বাইরে ব্যবহার করা যাবে?

যদিও আবরণটি পরিবেষ্টিত আলো দমন করার ভালো ক্ষমতা প্রদান করে, তবুও সরাসরি সূর্যালোকে প্রচুর পরিমাণে ইনফ্রারেড রেডিয়েশন থাকে যা সেন্সরকে স্যাচুরেট করতে পারে। বাইরের ব্যবহারের জন্য, নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতা পেতে অতিরিক্ত অপটিক্যাল ফিল্টারিং, শিল্ডিং অথবা সিঙ্ক্রোনাস ডিটেকশন সহ পালস অপারেশন প্রয়োজন। অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা (-25°C থেকে +80°C) চরম পরিবেশে এর প্রয়োগকেও সীমিত করে।

9.4 আলোক রশ্মি বাধা দিতে বস্তুটি কতটা কাছে থাকা প্রয়োজন?

এই ডিভাইসটির একটি সংকীর্ণ, ফোকাসড ফাঁক রয়েছে। বস্তুটিকে ইমিটার এবং ডিটেক্টরের মধ্যবর্তী স্লিটের মধ্য দিয়ে শারীরিকভাবে অতিক্রম করতে হবে। এটিতে "প্রক্সিমিটি" সেন্সিং ক্ষমতা নেই; আউটপুট অবস্থা নির্ভরযোগ্যভাবে পরিবর্তন করতে আলোর রশ্মিকে সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ করতে হবে।

10. ডিজাইন ব্যবহার কেস স্টাডি

দৃশ্যকল্প: ডেস্কটপ প্রিন্টারে কাগজের অনুপস্থিতি সেন্সর।

বাস্তবায়ন পরিকল্পনা:ITR20403 প্রিন্টারের কাগজ ফিড পাথে ইনস্টল করা হয়। একটি স্প্রিং-সংযুক্ত লিভার বা ফ্ল্যাপ কাগজ না থাকলে সেন্সরের স্লিটে অবস্থান করে। যখন কাগজ ফিড করা হয়, এটি ফ্ল্যাপটিকে স্লিট থেকে বের করে দেয়, যার ফলে ইনফ্রারেড বিম পাস করে এবং ফটোট্রানজিস্টর সক্রিয় হয়।

সার্কিট ডিজাইন:IRED কে প্রিন্টারের 5V লজিক পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা 20mA তে একটি কারেন্ট লিমিটিং রেজিস্টরের মাধ্যমে চালনা করা হয়। ফটোট্রানজিস্টরের কালেক্টর একটি 4.7kΩ পুল-আপ রেজিস্টরের মাধ্যমে 3.3V মাইক্রোকন্ট্রোলার ইনপুট পিনের সাথে সংযুক্ত। ইমিটার গ্রাউন্ডেড।

সফটওয়্যার লজিক:মাইক্রোকন্ট্রোলার পিনটি ডিজিটাল ইনপুট হিসেবে কনফিগার করা হয়েছে। নিম্ন স্তরের রিডিং নির্দেশ করে যে আলোক রশ্মি অবরুদ্ধ হয়নি (ফ্ল্যাপ সরানো, কাগজ আছে)। উচ্চ স্তরের রিডিং নির্দেশ করে যে আলোক রশ্মি অবরুদ্ধ হয়েছে (ফ্ল্যাপ স্লটে, কাগজ নেই), ফলে ব্যবহারকারীর কাছে "কাগজ নেই" সতর্কতা ট্রিগার করে। যান্ত্রিক কম্পন উপেক্ষা করার জন্য ডিবাউন্স লজিক (যেমন সফটওয়্যারে) যোগ করা হয়েছে।

এই কেসের মূল বিবেচ্য বিষয়:ফ্ল্যাপ মেকানিজমটি অবশ্যই এমনভাবে ডিজাইন করতে হবে যাতে তা নির্ভরযোগ্যভাবে এবং সম্পূর্ণরূপে সেন্সর স্লিটে প্রবেশ করতে পারে। স্প্রিংটিকে অবশ্যই সঠিক অবস্থান নিশ্চিত করার জন্য পর্যাপ্ত বল সরবরাহ করতে হবে, কিন্তু কাগজের ক্ষতি বা সেন্সর ঘর্ষণ ঘটানোর মতো অতিরিক্ত বল প্রদান করা যাবে না। সেন্সরের অবস্থান সারিবদ্ধতা বজায় রাখতে অবশ্যই দৃঢ়ভাবে স্থির থাকতে হবে।

11. কার্যপ্রণালী

ITR20403 মডুলেটেড আলোক সংক্রমণ ও সনাক্তকরণের নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে। ইনফ্রারেড লাইট এমিটিং ডায়োড (IRED) একটি ধ্রুব ফরওয়ার্ড কারেন্ট দ্বারা পক্ষপাতিত্ব করা হয়, যা এটিকে 940 nm শিখর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ফোটন নির্গত করতে দেয়। একই আবরণের ভিতরে, ঠিক বিপরীত দিকে একটি সিলিকন NPN ফটোট্রানজিস্টর অবস্থিত। যখন ইনফ্রারেড রশ্মি ফাঁক দিয়ে বাধাহীনভাবে অতিক্রম করে, তখন এটি ফটোট্রানজিস্টরের বেস অঞ্চলে আপতিত হয়। শোষিত ফোটনগুলি ইলেকট্রন-হোল জোড় তৈরি করে, যা বেস কারেন্ট হিসেবে কাজ করে, ট্রানজিস্টরকে চালু করে এবং কালেক্টর কারেন্ট (I_C) প্রবাহিত হতে দেয়, যা আলোর তীব্রতার সমানুপাতিক। যখন একটি অস্বচ্ছ বস্তু ফাঁকে প্রবেশ করে, তখন এটি রশ্মি অবরুদ্ধ করে, আলো-উৎপাদিত বেস কারেন্ট বন্ধ হয়ে যায় এবং ট্রানজিস্টর বন্ধ হয়ে যায়। আউটপুট সার্কিট এই চালু/বন্ধ অবস্থার পরিবর্তনকে ব্যবহারযোগ্য বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে। কালো থার্মোপ্লাস্টিক আবরণ আলোক পথ ধারণ করতে, অপটিক্যাল ক্রসটক প্রতিরোধ করতে এবং বেশিরভাগ পরিবেষ্টিত দৃশ্যমান আলোকে অবরুদ্ধ করতে ব্যবহৃত হয়, যার ফোটনগুলির সাধারণত সিলিকন ফটোট্রানজিস্টরের ব্যান্ডগ্যাপ দ্বারা শোষিত হওয়ার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি থাকে না, ফলে স্বাভাবিক অপটিক্যাল ফিল্টারিং প্রদান করে।

12. প্রযুক্তিগত প্রবণতা

ITR20403-এর মতো ফটোইন্টারাপ্টারগুলি একটি পরিপক্ব এবং নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তির প্রতিনিধিত্ব করে। এই ক্ষেত্রে বর্তমান প্রবণতাগুলি বেশ কয়েকটি দিকে কেন্দ্রীভূত: আরও ছোট বহনযোগ্য এবং পরিধানযোগ্য ডিভাইসে একীভূত করার জন্য অতিরিক্ত ক্ষুদ্রায়ন; স্বয়ংক্রিয় সমাবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য উন্নত রিফ্লো সোল্ডারিং সামঞ্জস্য সহ সারফেস মাউন্ট ডিভাইস (এসএমডি) সংস্করণ বিকাশ; এনকোডার অ্যাপ্লিকেশন বা দ্রুত মেশিনে উচ্চতর ডেটা রেট সমর্থন করার জন্য সুইচিং গতি বৃদ্ধি; এবং উচ্চ তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং দূষণের মতো পরিবেশগত কারণগুলির বিরুদ্ধে দৃঢ়তা বৃদ্ধি। অতিরিক্ত কার্যকারিতা একীভূত করারও একটি প্রবণতা রয়েছে, যেমন আউটপুটে অন্তর্নির্মিত স্মিট ট্রিগার হিস্টেরেসিসের জন্য, এমনকি ডিজিটাল ইন্টারফেস (I2C, SPI) আরও বুদ্ধিমান, ঠিকানা যোগ্য সেন্সর মডিউলের জন্য। যাইহোক, ITR20403-এ প্রদর্শিত হিসাবে মৌলিক থ্রু-হোল বিচ্ছিন্ন উপাদান নকশা, যেখানে এর কর্মক্ষমতা এবং ফর্ম ফ্যাক্টর প্রয়োজনের জন্য যথেষ্ট, এখনও অত্যন্ত ব্যয়-কার্যকর এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।