Karatasi ya Data ya Kichunguzi cha Mwanga wa Mazingira ALS-PD70-01C/TR7 - Ukubwa 4.4x3.9x1.2mm - Voltage 2.5V hadi 5.5V - Uandishi wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

ALS-PD70-01C/TR7 ni kifaa cha kichunguzi cha mwanga wa mazingira cha aina ya kukanyaga kwenye uso. Kina photodiode iliyowekwa ndani ya kifurushi kidogo cha SMD, kilichotengenezwa kwa nyenzo wazi kama maji na uso wa juu ulio sawa. Kichunguzi hiki kimeundwa kama suluhisho bora la kuhifadhi nishati katika matumizi ya taa ya nyuma ya skrini kwa vifaa vya mkononi, kama vile simu za mkononi na PDA. Kipengele muhimu ni uwiano wake wa juu wa kukataa mionzi ya infrared, ambayo husababisha mwitikio wa wigo unaolingana sana na ule wa jicho la mwanadamu.

1.1 Faida Kuu

• Karibu na mwitikio wa wigo wa jicho la mwanadamu.
• Tofauti ndogo ya usikivu katika vyanzo mbalimbali vya mwanga.
• Anuwai pana ya joto la uendeshaji kutoka -40°C hadi +85°C.
• Anuwai pana ya voltage ya usambazaji kutoka 2.5V hadi 5.5V.
• Ukubwa mdogo: 4.4mm (Urefu) x 3.9mm (Upana) x 1.2mm (Urefu).
• Inafuata viwango vya RoHS, EU REACH, na vya Bila Halojeni (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500 ppm).

1.2 Soko Lengwa na Matumizi

Kichunguzi hiki kinalenga hasa vifaa vya umeme vya mkononi na vinavyozingatia nishati. Matumizi yake makuu ni pamoja na:

• Kugundua mwanga wa mazingira ili kudhibiti taa ya nyuma ya skrini za TFT LCD ili kuhifadhi nishati.
• Mifumo ya kiotomatiki ya usimamizi wa taa ya makazi na ya kibiashara.
• Uboreshaji wa kiotomatiki wa tofauti kwa mabango ya umeme.
• Vifaa vya kufuatilia mwanga wa mazingira kwa hali ya mwanga wa mchana na wa bandia.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Vipimo hivi hufafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Haipendekezwi kuendeshwa nje ya hali hizi.

• Voltage ya Kuvunjika Kinyume (V_BR): 35 V (kwa I_R=100µA). Hii inaonyesha voltage ya juu kabisa ya kinyume ambayo photodiode inaweza kustahimili kabla ya kuvunjika.
• Voltage ya Mbele (V_F): 0.5 V hadi 1.3 V (kwa I_F=10mA). Hii ni upungufu wa voltage kwenye diode inapoelekezwa mbele, muhimu kwa majaribio lakini sio kawaida katika hali ya uendeshaji wa photoconductive.
• Joto la Uendeshaji (T_opr): -40°C hadi +85°C.
• Joto la Hifadhi (T_stq): -40°C hadi +85°C.
• Joto la Kuuza (T_sol): 260°C. Hii ni muhimu sana kwa michakato ya kuuza kwa reflow.

2.2 Hali Zilizopendekezwa za Uendeshaji

Kifaa kimeundwa kufanya kazi ndani ya hali zifuatazo ili kuhakikisha utendaji maalum.

• Joto la Uendeshaji (T_opr): -40°C hadi +85°C.

2.3 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa kwa T_a=25°C na hufafanua utendaji mkuu wa kichunguzi.

• Mwanga wa Giza (I_D): Kawaida 2 nA, Upeo 10 nA (kwa V_R=5V, E_V=0 Lux). Hii ni mkondo mdogo wa uvujaji wakati hakuna mwanga. Thamani ya chini ni bora kwa usikivu katika hali ya mwanga mdogo.
• Mwanga wa Umeme (I_L1): Kawaida 1.1 µA (kwa V_R=5V, E_V=100 Lux, Mwanga wa Fluorescent/Nyeupe wa LED). Hii ni photocurrent inayotokana chini ya mwangaza maalum.
• Mwanga wa Umeme (I_L2): Kawaida 9.5 µA (kwa V_R=5V, E_V=1000 Lux, Mwanga wa Fluorescent/Nyeupe wa LED).
• Mwanga wa Umeme (I_L3): Kawaida 12 µA (kwa V_R=5V, E_V=1000 Lux, Kielezo cha Kawaida cha Mwangaza-A cha CIE / taa ya incandescent ya 2856K). Tofauti kati ya I_L2na I_L3inasisitiza mwitikio tofauti wa kichunguzi kwa wigo tofauti wa vyanzo vya mwanga.
• Urefu wa Wimbi la Upeo wa Usikivu (λ_p): Kawaida 630 nm. Hii inathibitisha kuwa mwitikio wa kilele cha kichunguzi uko katika eneo linaloonekana la nyekundu-machungwa, linalolingana na usikivu wa jicho la mwanadamu.
• Anuwai ya Urefu wa Wimbi la Usikivu (λ): 390 nm hadi 700 nm. Hii inashughulikia sehemu kubwa ya wigo wa mwanga unaoonekana, na kukataa kwa nguvu mwanga wa infrared (IR) na ultraviolet (UV).

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Karatasi ya data inarejelea mikondo kadhaa ya kawaida ya tabia ya umeme na mwanga ambayo ni muhimu kwa wahandisi wa ubunifu.

3.1 Mwanga wa Umeme dhidi ya Mwangaza

Mkondo huu unaonyesha uhusiano kati ya photocurrent ya pato na kiwango cha mwanga wa mazingira (kwa Lux). Kwa kawaida ni laini katika anuwai pana, ikiruhusu kalibreshi rahisi ya viwango vya mwanga katika matumizi. Mwinuko wa mkondo huu unawakilisha usikivu wa kichunguzi.

3.2 Mwanga wa Giza dhidi ya Joto

Grafu hii inaonyesha jinsi mwanga wa giza (I_D) unaongezeka kwa joto. Kwa kuwa mwanga wa giza hufanya kama kelele, kuelewa uhusiano huu ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira ya joto kali ili kuhakikisha usomaji sahihi wa mwanga mdogo.

3.3 Mwanga wa Umeme dhidi ya Joto

Mkondo huu unaonyesha tofauti ya photocurrent na joto kwa mwangaza uliowekwa. Tofauti fulani ya joto inatarajiwa, na data hii ni muhimu kwa kubuni saketi zilizokadiriwa joto ikiwa usahihi wa juu unahitajika katika anuwai yote ya uendeshaji.

3.4 Mwanga wa Umeme dhidi ya Voltage ya Usambazaji

Picha hii inaonyesha uthabiti wa pato la photocurrent katika anuwai iliyopendekezwa ya voltage ya usambazaji (2.5V hadi 5.5V). Pato thabiti katika tofauti za voltage hurahisisha ubunifu wa usambazaji wa nguvu.

3.5 Mwitikio wa Wigo

Hii ni moja ya grafu muhimu zaidi. Inapanga usikivu wa jamaa wa kichunguzi dhidi ya urefu wa wimbi. Mkondo unapaswa kufikia kilele karibu 630 nm (kama ilivyobainishwa) na kuonyesha kupungua kwa kasi zaidi ya 700 nm, ikithibitisha kukataa kwa ufanisi kwa IR. Kulinganisha mkondo huu na kazi ya mwangaza wa CIE photopic (mwitikio wa kawaida wa jicho la mwanadamu) kwa kuona kuthibitisha madai ya "karibu na mwitikio wa jicho la mwanadamu."

4. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi

Kichunguzi huja katika kifurushi cha kukanyaga kwenye uso. Vipimo muhimu ni:

• Urefu (L): 4.4 mm ±0.1 mm
• Upana (W): 3.9 mm ±0.1 mm
• Urefu (H): 1.2 mm

Michoro ya kina ya mitambo katika karatasi ya data hutoa vipimo halisi vya muundo wa muundo wa ardhi, ikijumuisha ukubwa wa pedi na nafasi, ambayo ni muhimu kwa mpangilio wa PCB na uaminifu wa kiungo cha kuuza.

4.2 Utambulisho wa Ubaguzi

Mchoro wa karatasi ya data unaonyesha alama za cathode na anode kwenye mwili wa kifurushi. Mwelekeo sahihi wa ubaguzi wakati wa usanikishaji ni muhimu kwa uendeshaji sahihi wa saketi.

5. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

5.1 Vigezo vya Kuuza kwa Reflow

Kipimo cha juu kabisa cha joto la kuuza ni 260°C. Hii inamaanisha kifaa kinaweza kustahimili wasifu wa kawaida wa reflow isiyo na risasi. Wabunifu wanapaswa kufuata mazoea ya kawaida ya kuuza kwa reflow ya SMD, kuhakikisha joto la kilele halizidi 260°C na wakati juu ya kioevu unadhibitiwa kulingana na vipimo vya usanikishaji vya PCB.

5.2 Kushughulikia na Uhifadhi

Kifaa kinapaswa kuhifadhiwa kwenye begi yake ya asili ya kuzuia unyevu chini ya hali maalum za joto la hifadhi (-40°C hadi +85°C). Tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji wa Umeme wa Tuli) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia na usanikishaji.

6. Taarifa ya Kufurushia na Kuagiza

6.1 Vipimo vya Kufurushia

• Kufurushia Kwa Kawaida: Vipande 1000 kwa kila kiasi/begi.
• Kufurushia kwa Karton: Masanduku 10 kwa kila karton.
• Kufurushia kwa Reel: Inapatikana na vipande 1000 kwa kila reel kwa usanikishaji wa kiotomatiki wa kuchukua-na-kuweka.

6.2 Muundo wa Lebo na Ufuatiliaji

Lebo ya kifurushi inajumuisha sehemu za ufuatiliaji na utambulisho:

• CPN (Nambari ya Bidhaa ya Mteja)
• P/N (Nambari ya Bidhaa: ALS-PD70-01C/TR7)
• QTY (Idadi ya Kufurushia)
• CAT (Vyeo - inawezekana kwa kugawanya utendaji)
• HUE (Urefu wa Wimbi la Kilele)
• REF (Kumbukumbu)
• LOT No (Nambari ya Kundi kwa ufuatiliaji)

7. Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu wa Matumizi

7.1 Saketi ya Kawaida ya Matumizi

Kichunguzi hufanya kazi katika hali ya photoconductive. Saketi ya kawaida ya matumizi inahusisha kuunganisha photodiode kwa bias kinyume (cathode kwa V_CC, anode kwa kikuza cha transimpedance au kipingamizi cha kuvuta chini). Mkondo unaotokana ni sawia na ukubwa wa mwanga. Mkondo huu unaweza kubadilishwa kuwa voltage kwa kutumia kipingamizi au kikuza cha kisasa zaidi cha transimpedance kinachotegemea kikuza cha uendeshaji (TIA) kwa usikivu bora na upana wa masafa.

7.2 Vidokezo vya Ubunifu

• Bias: Hakikisha voltage ya bias kinyume (V_R) iko ndani ya anuwai ya 2.5V hadi 5.5V. Usambazaji thabiti unapendekezwa kwa usomaji thabiti.
• Usindikaji wa Ishara: Pato ni mkondo mdogo (microamps). Mpangilio wa PCB wa makini unahitajika ili kupunguza kukamata kelele. Kufunika kichunguzi kutoka kwa vyanzo vya moja kwa moja vya IR (kama mwanga wa jua au balbu za incandescent) kunaweza kuboresha usahihi kutokana na kukataa kwake kwa IR, lakini utegemezi fulani wa wigo bado upo (kama inavyoonekana katika I_L2dhidi ya I_L3).
• Kalibreshi: Kutokana na tofauti za kawaida na mtazamo usio laini wa mwangaza na wanadamu, kalibreshi ya bidhaa ya mwisho dhidi ya chanzo cha mwanga kinachojulikana mara nyingi ni muhimu kwa kipimo sahihi cha Lux.
• Ubunifu wa Mwanga: Kifurushi cha "wazi kama maji" cha uso wa juu ulio sawa kinaweza kuhitaji kiongozi cha mwanga au kifaa cha kusambaza mwanga katika bidhaa ya mwisho ili kuhakikisha kichunguzi kinapokea sampuli ya mwakilishi wa mwanga wa mazingira na haiaffikiwi na vyanzo vya uhakika au vivuli.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

ALS-PD70-01C/TR7 inajitofautisha kupitia mchanganyiko wa vipengele muhimu:

• Mwitikio wa Jicho la Mwanadamu: Tofauti na photodiode rahisi, mwitikio wake uliochujwa hupunguza usikivu wa IR, na kufanya pato lake kuwa muhimu zaidi moja kwa moja kwa kazi za mtazamo wa mwangaza bila marekebisho magumu ya programu.
• Anuwai Pana ya Voltage: Anuwai ya 2.5V hadi 5.5V inairuhusu kutumika moja kwa moja na mifumo ya mantiki ya 3.3V na 5V inayojulikana katika vichungi vya microcontroller, na kuondoa hitaji la kigeuzi cha kiwango au kirekebishi.
• Utendaji Imara wa Joto: Anuwai maalum ya uendeshaji kutoka -40°C hadi +85°C inafanya iwe inafaa kwa matumizi ya magari, viwanda, na nje, zaidi ya vifaa vya kawaida vya matumizi ya umeme.
• Kufuata Kanuni: Kufuata kamili kanuni za kisasa za mazingira (RoHS, REACH, Bila Halojeni) ni hitaji la lazima kwa soko nyingi za kimataifa leo.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

9.1 Kipimo cha Lux kina usahihi gani kwa kichunguzi hiki?

Kichunguzi hutoa photocurrent inayolingana na ukubwa wa mwanga. Kwa kipimo sahihi cha Lux, kalibreshi dhidi ya kipima mwanga cha kumbukumbu chini ya aina maalum ya chanzo cha mwanga (k.m., mwanga wa mchana, fluorescent, LED) inayotumika katika matumizi ni muhimu. Karatasi ya data hutoa miitikio ya kawaida chini ya vyanzo tofauti (tazama I_L2na I_L3), ikisisitiza utegemezi wa asili wa wigo wa kichunguzi chochote cha mwanga.

9.2 Je, inaweza kutumika nje kwenye mwanga wa moja kwa moja wa jua?

Ingawa anuwai ya joto la uendeshaji inairuhusu, mwanga wa moja kwa moja wa jua una maudhui mengi ya IR. Kukataa kwa IR kwa kichunguzi husaidia, lakini kiwango cha mwangaza kwenye jua la moja kwa moja (mara nyingi >50,000 Lux) kinaweza kujaza kichunguzi au hatua inayofuata ya kikuza. Kipunguzaji cha mwanga (kichujio cha msongamano usio na upendeleo) au uteuzi wa anuwai wa makini katika saketi ya usindikaji wa ishara kungekuwa muhimu.

9.3 Madhumuni ya "CAT" na "HUE" kwenye lebo ni nini?

Hizi zinaonyesha uwezekano wa kugawanya utendaji. "CAT" (Kategoria/Kiwango) inaweza kugawa vifaa kulingana na usikivu wa mkondo wa mwanga (k.m., pato la juu/chini kwa hali ya kawaida ya majaribio). "HUE" (Urefu wa Wimbi la Kilele) hugawa vifaa kulingana na urefu halisi wa wimbi wa usikivu wa kilele cha wigo (karibu na kawaida 630 nm). Hii inawaruhusu wazalishaji kuchagua vichunguzi vilivyo na mechi ya utendaji iliyokazwa kwa uzalishaji mkubwa.

10. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Kupunguza Mwanga wa Taa ya Nyuma kwa Kiotomatiki kwa Kifaa cha Mkononi

ALS-PD70-01C/TR7 huwekwa nyuma ya tundu dogo au kiongozi cha mwanga kwenye ukingo wa kifaa. Imeunganishwa kwa ingizo la kigeuzi cha analogi-hadi-digital (ADC) cha microcontroller kupitia kipingamizi rahisi. Firmware ya microcontroller husoma voltage mara kwa mara, ambayo inalingana na kiwango cha mwanga wa mazingira. Kulingana na jedwali la kutafuta au algorithm iliyopangwa awali (mara nyingi inayoiga mkondo wa mtazamo wa logarithmic wa mwanadamu), microcontroller hubadilisha mzunguko wa kazi wa PWM (Ubadilishaji wa Upana wa Pulse) unaoendesha taa ya nyuma ya LED ya skrini. Katika chumba cha giza, taa ya nyuma hupungua ili kuhifadhi nishati na kupunguza msongo wa macho. Katika mwanga mkali wa jua, huongezeka hadi upeo kwa usomaji. Mwitikio wa haraka wa kichunguzi na usikivu wa wigo kama jicho la mwanadamu huhakikisha marekebisho laini na ya asili chini ya hali mbalimbali za mwanga (fluorescent ya ofisi, LED ya nyumbani, jua la nje).

11. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki ni photodiode ya silicon. Wakati fotoni zenye nishati kubwa kuliko pengo la bendi ya silicon zinapogonga makutano ya semiconductor, zinazalisha jozi za elektroni na shimo. Chini ya voltage ya bias kinyume, wabebaji hawa wa malipo husukumwa kwenye makutano, na kuunda photocurrent inayoweza kupimika ambayo ni sawia na ukubwa wa mwanga unaoanguka (katika anuwai pana). Kifurushi kinajumuisha kichujio cha mwanga kinachopunguza urefu wa wimbi wa infrared, na kuunda mwitikio wa wigo ili kukadiria mwitikio wa photopic wa jicho la mwanadamu.

12. Mienendo ya Sekta

Kugundua mwanga wa mazingira ni teknolojia iliyokomaa lakini inayobadilika. Mienendo ya sasa ni pamoja na:

• Ushirikishaji: Kuchanganya photodiode, kikuza, ADC, na mantiki ya dijiti (kiingilio cha I2C/SPI) kuwa chip moja ili kuunda vichunguzi vya mwanga vya dijiti. Hii hurahisisha ubunifu lakini inaweza kubadilishana na utendaji fulani au kubadilika.
• Kugundua Karibu: Mara nyingi huunganishwa na LED ya IR ili kuunda kichunguzi cha karibu, kinachotumika kwa vipengele kama kuzima skrini wakati wa simu.
• Kugundua Mwepesi: Vichunguzi vya hali ya juu vinaweza kugundua mzunguko wa mwanga wa bandia (k.m., kutoka kwa LED au fluorescent) ili kuwezesha kamera kurekebisha kasi ya shutter na kupunguza athari za ukanda.
• Nguvu ya Chini Sana: Kwa matumizi ya kila wakati katika vifaa vya IoT, vichunguzi vilivyo na mkondo wa utulivu wa kiwango cha nanoamp vinahitajika.

ALS-PD70-01C/TR7 inawakilisha suluhisho tofauti la utendaji wa juu, likitoa kubadilika kwa ubunifu na utendaji bora wa analogi kwa matumizi ambapo mambo haya yanapendelewa kuliko ushirikishaji.