ITR8307/L24/TR8 रिफ्लेक्टिव फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर डेटाशीट - लीड-फ्री, RoHS और REACH अनुपालन - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

ये पैरामीटर 25°C परिवेश तापमान पर निर्दिष्ट हैं, जो सामान्य कार्य स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

该器件的特点是响应速度快、对红外光灵敏度高，且其光谱响应截止于可见光波长，因此不受环境可见光干扰。它采用无铅工艺制造，符合欧盟RoHS和REACH指令，并满足无卤要求（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl < 1500 ppm）。

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

इस सेंसर के मुख्य लाभों में इसकी पतली बनावट, कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट और तीव्र प्रकाशीय प्रतिक्रिया शामिल हैं, ये विशेषताएं स्थान-सीमित और उच्च-गति अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं। इसका डिज़ाइन इसे विभिन्न उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोकंप्यूटर-नियंत्रित उपकरणों में उपयुक्त बनाता है जिन्हें विश्वसनीय गैर-संपर्क वस्तु पहचान की आवश्यकता होती है।

विशिष्ट लक्ष्य अनुप्रयोगों में डिजिटल कैमरा (लेंस या कवर प्लेट जांच के लिए), वीडियो कैमरा, फ्लॉपी डिस्क ड्राइव, कैसेट टेप रिकॉर्डर और अन्य स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में स्थिति संवेदन शामिल हैं।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

स्थायी क्षति से बचने के लिए, डिवाइस को इन सीमाओं से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए। प्रमुख रेटिंग्स में शामिल हैं: 25°C मुक्त वायु तापमान पर, इनपुट (LED) पावर डिसिपेशन 75 mW; अधिकतम फॉरवर्ड करंट 50 mA; और 1% ड्यूटी साइकल, ≤100μs पल्स शर्तों के तहत पीक फॉरवर्ड करंट 1 A। आउटपुट (फोटोट्रांजिस्टर) के लिए, अधिकतम कलेक्टर पावर डिसिपेशन 75 mW, कलेक्टर करंट 50 mA, और कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज 30 V है। ऑपरेटिंग तापमान रेंज -40°C से +85°C है।_CEO。

2.2 Electro-Optical Characteristics

These parameters are specified at an ambient temperature (T_a。

2.2.1 इनपुट (इन्फ्रारेड एलईडी) विशेषताएँ

• फॉरवर्ड वोल्टेज:_F，20 mA की फॉरवर्ड करंट पर, टाइपिकल वैल्यू 1.2 V और अधिकतम वैल्यू 1.6 V होती है। यह LED ड्राइवर सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।_F。
• पीक वेवलेंथ:_P，940 nm, जिसका उत्सर्जित प्रकाश सख्ती से नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम रेंज में स्थित है।

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• 2.2.2 आउटपुट (फोटोट्रांजिस्टर) विशेषताएँ_CEOडार्क करंट:प्रकाश के अभाव में लीकेज करंट, कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज 10V पर अधिकतम 100 nA। यह मान जितना कम होगा, ऑफ-स्टेट प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा।_CE。
• फोटोकरंट:_，जब LED सक्रिय होता है और प्रकाश रिसीवर पर परावर्तित होता है तो कलेक्टर करंट। 2V के कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज और 4mA के LED फॉरवर्ड करंट की परीक्षण स्थितियों में, इसकी सीमा बहुत व्यापक है, 0.5 mA से 15.0 mA तक। यह पैरामीटर लक्ष्य वस्तु की परावर्तन क्षमता और दूरी पर अत्यधिक निर्भर करता है।。_CEउदगम/पतन समय:_F，
• दोनों का विशिष्ट मान 20 माइक्रोसेकंड है, जो सेंसर के स्विचिंग गति को परिभाषित करता है।_r。_f3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषणडेटाशीट विभिन्न स्थितियों में महत्वपूर्ण पैरामीटरों के बीच संबंध दर्शाने वाले कई ग्राफ़ प्रदान करती है। यह विशिष्ट 25°C बिंदु से परे वास्तविक व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

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3.1 इन्फ्रारेड LED विशेषताएँ

वक्र दर्शाता है कि फॉरवर्ड करंट परिवेश के तापमान और फॉरवर्ड वोल्टेज के साथ कैसे बदलता है। फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह तापमान बढ़ने के साथ घटता है। स्पेक्ट्रल वितरण वक्र 940 nm पर शिखर उत्सर्जन की पुष्टि करता है, और शिखर तरंगदैर्ध्य स्वयं तापमान के साथ थोड़ा स्थानांतरित हो जाता है।

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3.2 फोटोट्रांजिस्टर विशेषताएँ

महत्वपूर्ण वक्रों में संग्राहक डार्क करंट और परिवेश तापमान के बीच संबंध (तापमान के साथ घातांकीय वृद्धि), संग्राहक करंट और विकिरणता के बीच संबंध (प्रकाश तीव्रता के प्रति फोटोट्रांजिस्टर की प्रतिक्रिया दर्शाता है) और संग्राहक करंट और संग्राहक-उत्सर्जक वोल्टेज के बीच संबंध शामिल हैं। स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता वक्र दर्शाता है कि रिसीवर 800-900 nm के आसपास अवरक्त प्रकाश के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील है, जो LED के 940 nm आउटपुट तरंगदैर्ध्य से अच्छी तरह मेल खाता है।

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3.3 पूर्ण सेंसर (ITR) विशेषताएँये ग्राफ़ वास्तविक परावर्तक सेटिंग में सेंसर के व्यवहार का अनुकरण करते हैं।दूरी के सापेक्ष कलेक्टर करंट का वक्र सिस्टम डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है, यह दर्शाता है कि सेंसर और परावर्तक सतह (जैसे एल्युमिनाइज्ड ग्लास) के बीच की दूरी बढ़ने पर आउटपुट सिग्नल कैसे क्षीण होता है। एक अन्य वक्र कार्ड के सेंसर के दृश्य क्षेत्र में चलने पर आउटपुट में परिवर्तन दिखाता है, जो एज या नॉच डिटेक्शन के लिए उपयुक्त है। लोड रेज़िस्टेंस के सापेक्ष रिस्पॉन्स टाइम का ग्राफ़ गति को अनुकूलित करने के लिए उपरोक्त रेज़िस्टर के चयन में सहायता करता है।

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4. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

4.1 Package Dimensions

यह डिवाइस एक कॉम्पैक्ट सरफेस माउंट पैकेज में आता है। डेटाशीट में विस्तृत आयाम चित्र प्रदान किए गए हैं, जिनमें कुल लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, लीड पिच और पैड आकार जैसे महत्वपूर्ण आयाम शामिल हैं। जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी सहनशीलताएं आमतौर पर ±0.1 मिमी होती हैं। सही सोल्डरिंग और यांत्रिक संरेखण सुनिश्चित करने के लिए, इंजीनियरों को पीसीबी पैड डिजाइन करते समय इन सटीक चित्रों का संदर्भ लेना चाहिए।

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4.2 Polarity Marking

पैकेज पर पिन 1 को इंगित करने के लिए एक मार्क या विशिष्ट आकार होता है। असेंबली प्रक्रिया के दौरान सही ओरिएंटेशन महत्वपूर्ण है, क्योंकि रिवर्स कनेक्शन डिवाइस को नुकसान पहुंचा सकता है। पिनआउट इन्फ्रारेड LED के एनोड और कैथोड, साथ ही फोटोट्रांजिस्टर के कलेक्टर और एमिटर को निर्दिष्ट करता है।

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• 5. सोल्डरिंग, असेंबली और भंडारण दिशानिर्देश
• 5.1 नमी संवेदनशीलता और भंडारण
• इस डिवाइस की नमी संवेदनशीलता स्तर 4 है। महत्वपूर्ण हैंडलिंग निर्देशों में शामिल हैं:

在原装密封防潮袋中的储存寿命：在温度<40°C、相对湿度<90%条件下为12个月。

打开包装袋后，如果在工厂条件（<30°C/60%RH）下存储，必须在72小时内完成贴装；或存储在干燥环境（<20% RH）中。

• यदि आर्द्रता संकेतक कार्ड का पठन 20% RH से अधिक है, तो रिफ्लो से पहले बेकिंग की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, 125°C पर 24 घंटे के लिए बेक करें)।
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• 5.2 रिफ्लो सोल्डरिंग शर्तें

अनुशंसित लीड-फ्री सोल्डर रिफ्लो तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है। प्रमुख ध्यान देने योग्य बातों में शामिल हैं:

रीफ्लो सोल्डरिंग की संख्या अधिकतम दो बार से अधिक नहीं होनी चाहिए।

गर्म करने की प्रक्रिया के दौरान पैकेज पर यांत्रिक तनाव लगाने से बचें।

वेल्डिंग के बाद PCB बोर्ड के विकृत होने को रोकें।

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5.3 मरम्मत

वेल्डिंग के बाद रिपेयर करने की सलाह नहीं दी जाती है। यदि यह अपरिहार्य है, तो घटक के दोनों किनारों को एक साथ गर्म करने के लिए दोहरे सिरे वाले सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें ताकि थर्मल स्ट्रेस को कम से कम किया जा सके। डिवाइस विशेषताओं पर संभावित प्रभाव का पहले से मूल्यांकन करना आवश्यक है।

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6. पैकेजिंग एवं ऑर्डर जानकारी

6.1 पैकेजिंग विनिर्देश

मानक पैकेजिंग प्रक्रिया: प्रति रील 1000 टुकड़े, प्रति बॉक्स 15 रील, प्रति कार्टन 2 बॉक्स।

。_CC6.2 कैरियर टेप और रील आयाम_Lस्वचालित पिक एंड प्लेस मशीन प्रोग्रामिंग के लिए कैरियर टेप (गुहा आकार, पिच) और रील (व्यास, हब आकार) के विस्तृत चित्र प्रदान किए गए हैं।

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• 6.3 लेबल विनिर्देशट्रेसबिलिटी के लिए पैकेजिंग लेबल में ग्राहक पार्ट नंबर, उत्पाद संख्या, मात्रा और बैच नंबर जैसे फ़ील्ड शामिल हैं।_。7. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार
• 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किटएक बुनियादी अनुप्रयोग सर्किट में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को इन्फ्रारेड LED एनोड के साथ श्रृंखला में जोड़ना शामिल है। फोटोट्रांजिस्टर आमतौर पर अपने कलेक्टर को एक पुल-अप रेसिस्टर के माध्यम से सप्लाई वोल्टेज से और एमिटर को ग्राउंड से जोड़ता है। कलेक्टर नोड पर वोल्टेज को डिजिटल या एनालॉग आउटपुट सिग्नल के रूप में उपयोग किया जाता है। पुल-अप रेसिस्टर का मान आउटपुट वोल्टेज स्विंग और प्रतिक्रिया समय दोनों को प्रभावित करता है, जैसा कि डेटाशीट कर्व्स में दिखाया गया है।
• 。7.2 Design Considerations
• वस्तु परावर्तनशीलता:सेंसर का आउटपुट लक्ष्य सतह की परावर्तनशीलता के समानुपाती होता है। उच्च परावर्तक सामग्री (जैसे सफेद प्लास्टिक, धातु) मजबूत सिग्नल प्रदान करती है, जबकि गहरे रंग की या प्रकाश-अवशोषित सामग्री पर्याप्त सिग्नल प्रदान नहीं कर सकती है।

दूरी और संरेखण:

संवेदन दूरी बहुत कम होती है (आमतौर पर कुछ मिलीमीटर)। स्थिर संचालन के लिए सेंसर और लक्ष्य पथ के बीच सटीक यांत्रिक संरेखण आवश्यक है।

परिवेशी प्रकाश प्रतिरोध क्षमता:

हालांकि रिसीवर की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता दृश्य प्रकाश पर समाप्त होती है, फिर भी तीव्र परिवेशी अवरक्त प्रकाश स्रोत (जैसे सूरज की रोशनी, गरमागरम बल्ब) हस्तक्षेप पैदा कर सकते हैं। ऐसे वातावरण में, प्रकाशीय परिरक्षण या मॉड्यूलेशन/डिमॉड्यूलेशन तकनीकों की आवश्यकता हो सकती है।
विद्युत शोर:

शोरग्रस्त वातावरण में, डिवाइस के पास बाईपास कैपेसिटर का उपयोग करने और PCB लेआउट को सावधानीपूर्वक डिजाइन करने की सिफारिश की जाती है।
。_F8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण_CCसाधारण फोटोट्रांजिस्टर या फोटोडायोड की तुलना में, ITR8307 में एमिटर और रिसीवर एकीकृत हैं, जिससे ऑप्टिकल डिज़ाइन और संरेखण सरल हो जाता है। ट्रांसमिसिव सेंसर (जिसमें वस्तु को अलग-अलग घटकों के बीच प्रकाश किरण को अवरुद्ध करने की आवश्यकता होती है) की तुलना में, रिफ्लेक्टिव सेंसर सरल यांत्रिक डिज़ाइन की अनुमति देता है, जिसमें केवल वस्तु के एक तरफ संवेदन की आवश्यकता होती है। इसका मुख्य अंतरकारी लाभ इसका कॉम्पैक्ट SMD पैकेज, आधुनिक पर्यावरणीय नियमों के अनुपालन (लीड-फ्री, हैलोजन-फ्री) और पूरे तापमान सीमा में विस्तृत रूप से दर्ज प्रदर्शन है।_F。_{9. तकनीकी मापदंडों पर आधारित सामान्य प्रश्नोत्तर (FAQ)}प्रश्न: विशिष्ट संवेदन दूरी क्या है?_CCउत्तर: दूरी एक निश्चित विशिष्टता नहीं है, बल्कि लक्ष्य परावर्तन और आवश्यक आउटपुट धारा पर निर्भर करती है। "दूरी के सापेक्ष कलेक्टर धारा" वक्र दर्शाता है कि मानक परावर्तक सतह के लिए, 1-2 मिलीमीटर से अधिक होने पर सिग्नल में उल्लेखनीय क्षीणन होता है। डिज़ाइन सबसे छोटी विश्वसनीय दूरी पर आधारित होना चाहिए।_Fप्रश्न: क्या मैं एलईडी को सीधे वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?_F.

उत्तर: नहीं। एलईडी एक करंट-चालित उपकरण है। आपको अपने बिजली आपूर्ति वोल्टेज और एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर, आवश्यक फॉरवर्ड करंट मान (जैसे 20 mA) सेट करने के लिए एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को श्रृंखला में जोड़ना होगा। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की गणना का सूत्र है: R_limit = (V_CC - V_F) / I_F।
प्रश्न: लाइट करंट की रेंज इतनी चौड़ी (0.5 से 15.0 mA) क्यों है?

उत्तर: यह रेंज सामान्य निर्माण प्रक्रिया के दौरान एलईडी आउटपुट पावर और फोटोट्रांजिस्टर संवेदनशीलता में भिन्नताओं को ध्यान में रखती है। यह इस बात पर भी जोर देती है कि यह पैरामीटर विशिष्ट अनुप्रयोग में विशेष रूप से प्रतिबिंबित लक्ष्य और दूरी पर बहुत अधिक निर्भर करता है। सर्किट डिजाइन को इस रेंज को समायोजित करना चाहिए, आमतौर पर पूर्ण करंट मानों पर निर्भर रहने के बजाय समायोज्य थ्रेशोल्ड वाले कंपेरेटर का उपयोग करके।
प्रश्न: MSL 4 रेटिंग को कैसे समझें?

उत्तर: MSL 4 का अर्थ है कि पैकेज मानक कारखाने के फर्श की स्थितियों के संपर्क में आने के 72 घंटे बाद, क्षति का कारण बनने के लिए पर्याप्त नमी अवशोषित कर लेता है। उच्च तापमान रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव या परतों के अलग होने से बचने के लिए, आपको धारा 5.1 में रेखांकित भंडारण, हैंडलिंग और बेकिंग दिशानिर्देशों का सख्ती से पालन करना होगा।

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10. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण

दृश्य: प्रिंटर में कागज का पता लगाना।

सेंसर को पेपर फीड पथ के पास स्थापित किया जा सकता है। सेंसर के विपरीत एक रोलर या निश्चित सतह पर एक रिफ्लेक्टिव स्ट्रिप लगाई जाती है। जब कोई कागज नहीं होता है, तो इन्फ्रारेड प्रकाश रिफ्लेक्टिव स्ट्रिप से रिसीवर पर वापस परावर्तित होता है, जिससे उच्च आउटपुट (लॉजिक हाई) उत्पन्न होता है। जब एक कागज सेंसर और रिफ्लेक्टिव स्ट्रिप के बीच से गुजरता है, तो यह परावर्तित प्रकाश को अवरुद्ध या काफी कमजोर कर देता है, जिससे आउटपुट गिर जाता है (लॉजिक लो)। माइक्रोकंट्रोलर इस परिवर्तन का पता लगाकर कागज की उपस्थिति की पुष्टि कर सकता है, जाम का पता लगा सकता है या पृष्ठों की गिनती कर सकता है। तीव्र प्रतिक्रिया समय (20 माइक्रोसेकंड) इसे उच्च गति पेपर फीडिंग के दौरान भी पता लगाने में सक्षम बनाता है।_C。_C11. कार्य सिद्धांत

यह उपकरण मॉड्यूलेटेड लाइट रिफ्लेक्शन के सिद्धांत पर कार्य करता है। आंतरिक इन्फ्रारेड LED 940 nm तरंगदैर्ध्य का इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह प्रकाश पैकेज से बाहर की ओर यात्रा करता है। यदि कम दूरी पर कोई परावर्तक वस्तु मौजूद है और वह वस्तु LED और फोटोट्रांजिस्टर के दृश्य क्षेत्र के भीतर है, तो उत्सर्जित प्रकाश का एक हिस्सा वापस परावर्तित हो जाता है। NPN फोटोट्रांजिस्टर एक प्रकाश-नियंत्रित करंट स्रोत के रूप में कार्य करता है। जब परावर्तित इन्फ्रारेड फोटॉन इसके बेस क्षेत्र से टकराते हैं, तो इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े उत्पन्न होते हैं, जो प्रभावी रूप से बेस करंट बनाते हैं। इस बेस करंट को ट्रांजिस्टर के लाभ द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, जिससे कहीं अधिक बड़ा कलेक्टर करंट उत्पन्न होता है। इस कलेक्टर करंट का परिमाण परावर्तित प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती होता है, जो बदले में लक्ष्य वस्तु की दूरी और परावर्तकता पर निर्भर करता है। कलेक्टर करंट (या लोड रेसिस्टर के पार वोल्टेज) की निगरानी करके, सिस्टम किसी वस्तु की उपस्थिति या निकटता का निर्धारण कर सकता है।

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