ITR8102 Opto Interrupter Datasheet - Vipimo vya Kifurushi 4.8x4.8x3.2mm - Voltage ya Mbele 1.25V - Urefu wa Wimbi la Kilele 940nm - Nyaraka za Kiufundi za Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

ITR8102 ni moduli ya opto interrupter iliyoundwa kwa matumizi ya kuhisi yasiyo ya kugusa. Inaunganisha diode inayotoa infrared (IRED) na phototransistor ya silikoni iliyopangwa kwenye mihimili ya mwunganisho ndani ya nyumba ya plastiki nyeusi. Usanidi huu huruhusu phototransistor kupokea mionzi kutoka kwa IRED chini ya hali ya kawaida. Wakati kitu kisicho na uwazi kinazuia njia ya mwanga kati ya emitter na detector, phototransistor haifanyi tena, na hivyo kuwezesha kugundua kitu au kuhisi nafasi.

Vipengele muhimu vinajumuisha wakati wa kujibu haraka, usikivu wa juu, na kufuata viwango vya mazingira kama vile RoHS na EU REACH. Kifaa hiki kimetengenezwa kwa kutumia vifaa visivyo na risasi.

2. Uchunguzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi.

• Matumizi ya Nguvu ya Ingizo (Pd):75 mW kwa au chini ya joto la hewa huria la 25°C.
• Voltage ya Nyuma ya Ingizo (VR):5 V kiwango cha juu.
• Sasa ya Mbele ya Ingizo (IF):50 mA kiwango cha juu.
• Matumizi ya Nguvu ya Collector ya Pato (Pc):75 mW.
• Sasa ya Collector ya Pato (IC):20 mA kiwango cha juu.
• Voltage ya Collector-Emitter (BVCEO):30 V kiwango cha juu.
• Joto la Uendeshaji (Topr):-25°C hadi +85°C.
• Joto la Hifadhi (Tstg):-40°C hadi +85°C.
• Joto la Kuuza la Mabomba (Tsol):260°C kwa chini ya sekunde 5, kipimo cha 3mm kutoka kifurushi.

2.2 Sifa za Umeme-na-Optiki

Vigezo hivi hupimwa kwa Ta=25°C na hufafanua utendaji wa kawaida wa uendeshaji.

• Voltage ya Mbele (VF):Kwa kawaida 1.25V, na kiwango cha juu cha 1.60V kwa IF=20mA.
• Sasa ya Nyuma (IR):Kiwango cha juu 10 μA kwa VR=5V.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λP):940 nm kwa IF=20mA.
• Sasa ya Giza (ICEO):Kiwango cha juu 100 nA kwa VCE=20V na mionzi sifuri (Ee=0 mW/cm²).
• Voltage ya Ujazo ya Collector-Emitter (VCE(sat)):Kiwango cha juu 0.4V kwa IC=0.9mA na IF=20mA.
• Sasa ya Collector (IC(ON)):Kiwango cha chini 0.9mA, thamani za kawaida za juu, hadi kiwango cha juu cha 15mA kwa VCE=5V na IF=20mA.
• Wakati wa Kupanda/Kushuka (tr, tf):Kwa kawaida 15 μsec kila moja chini ya hali ya majaribio maalum (VCE=5V, IC=1mA, RL=1kΩ).

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

3.1 Sifa za IR Emitter

Nyaraka hutoa mikunjo ya kawaida ya sehemu ya emitter ya infrared.Sasa ya Mbele dhidi ya Voltage ya Mbelemkunjo unaonyesha uhusiano usio wa mstari, muhimu kwa kubuni mzunguko wa kiendeshi cha kuzuia sasa.Sasa ya Mbele dhidi ya Joto la Mazingiramkunjo unaonyesha upunguzaji wa lazima wa sasa ya juu ya kuruhusiwa ya mbele wakati joto la mazingira linapoongezeka ili kuzuia kupata joto kupita kiasi.Usambazaji wa Spectralmkunjo unathibitisha utoaji wa kilele kwa 940nm, ambayo ni bora kwa kufanana na usikivu wa phototransistor na kupunguza usumbufu kutoka kwa mwanga unaoonekana wa mazingira.

3.2 Sifa za Phototransistor

Mkunjo muhimu kwa phototransistor niUsikivu wa Spectralramani. Inaonyesha usikivu wa detector kwenye urefu tofauti wa mawimbi, ikifikia kilele katika eneo la karibu la infrared karibu na 940nm. Ufananishaji huu wa spectral na pato la emitter ya IRED unahakikisha usikivu wa juu na uwiano wa ishara-kwa-kelele katika mfumo wa kuhisi.

4. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi

ITR8102 imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha pini 4 cha kuangalia kando. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa mwili wa takriban 4.8mm kwa urefu, 4.8mm kwa urefu, na 3.2mm kwa upana (bila mabomba). Nafasi ya mabomba ni 2.54mm (0.1 inchi). Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.3mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Mabomba hutoka chini ya nyumba ya plastiki nyeusi, ambayo hufanya kama kizuizi cha optiki ili kuzuia usumbufu kati ya emitter na detector.

4.2 Utambulisho wa Ubaguzi

Sehemu hii hutumia usanidi wa kawaida wa pini. Wakati wa kuangalia kifaa kutoka mbele (upande wenye vifungu vya lenzi), pini kwa kawaida zimepangwa kama ifuatavyo kutoka kushoto kwenda kulia: Anode ya IRED, Cathode ya IRED, Emitter ya phototransistor, Collector ya phototransistor. Ni muhimu sana kushauriana na mchoro wa kifurushi kwa utambulisho wa hakika ili kuhakikisha muunganisho sahihi wa mzunguko.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

5.1 Uundaji wa Mabomba

Mabomba lazima yatengenezwe kabla ya kuuza. Kupinda kunapaswa kutokea kwa umbali mkubwa zaidi ya 3mm kutoka chini ya mwili wa kifurushi cha epoxy ili kuepuka nyufa zinazosababishwa na mkazo au kuharibika kwa utendaji. Fremu ya bomba lazima ishikiliwe kwa usalama wakati wa kupinda ili kuzuia mkazo kwenye bulb ya epoxy. Kukata mabomba kunapaswa kufanywa kwa joto la kawaida.

5.2 Mchakato wa Kuuza

Hali zinazopendekezwa za kuuza ni muhimu kwa uaminifu.

• Kuuza kwa Mkono:Joto la ncha ya chuma kiwango cha juu 300°C (kwa chuma cha 30W), wakati wa kuuza kiwango cha juu sekunde 3 kwa bomba.
• Kuuza kwa Wimbi/DIP:Joto la kuwasha kabla kiwango cha juu 100°C kwa hadi sekunde 60. Joto la bafu ya kuuza kiwango cha juu 260°C kwa wakati wa kukaa wa juu wa sekunde 5.
• Umbali Muhimu:Kiungo cha kuuza lazima kiwe angalau 3mm mbali na bulb ya epoxy ili kuzuia uharibifu wa joto.
• Kikomo cha Mchakato:Kuuza kwa DIP au mkono haipaswi kufanywa zaidi ya mara moja.

Profa ya joto ya kuuza inayopendekezwa hutolewa, ikisisitiza kupanda kwa udhibiti, eneo la kilele cha joto, na awamu ya kupoa iliyodhibitiwa ili kupunguza mshtuko wa joto.

5.3 Usafishaji na Uhifadhi

Usafishaji wa ultrasonic umekatazwa kwani unaweza kuharibu vipengele vya ndani au muhuri wa epoxy. Kwa ajili ya uhifadhi, vifaa vinapaswa kuhifadhiwa kwa 10-30°C na ≤70% RH kwa hadi miezi 3 baada ya usafirishaji. Kwa uhifadhi wa muda mrefu (hadi mwaka mmoja), angahewa ya nitrojeni kwa 10-25°C na 20-60% RH inapendekezwa. Baada ya kufungua mfuko wa kizuizi cha unyevu, vifaa vinapaswa kutumiwa ndani ya saa 24 au kufungwa upya haraka.

6. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

Vipimo vya kawaida vya ufungaji ni vipande 100 kwa bomba, bomba 20 kwa sanduku, na sanduku 4 kwa kasha, jumla ya vipande 8000 kwa kasha. Lebo kwenye ufungaji inajumuisha sehemu za Nambari ya Sehemu ya Mteja (CPN), Nambari ya Sehemu ya Mtengenezaji (P/N), Idadi ya Ufungaji (QTY), na Nambari ya Kundi (LOT No.) kwa ajili ya ufuatiliaji.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

ITR8102 inafaa kwa matumizi mbalimbali ya kuhisi na kubadilisha yasiyo ya kugusa, ikijumuisha lakini sio tu:

• Kuhisi Nafasi katika Printa/Scanner/Zigao:Kugundua uwepo wa karatasi, nafasi ya tray, au nafasi ya nyumbani ya gari.
• Usimbaji wa Mzunguko:Inatumika pamoja na gurudumu lenye nyufa kupima kasi au nafasi katika motors, fan, au diski laini.
• Kugundua Kitu:Kugundua uwepo au kutokuwepo kwa kitu katika mashine za kuuza, otomatiki ya viwanda, au mifumo ya usalama.
• Kubadilisha Kisichogusa:Kutekeleza swichi zisizo na mguso katika vifaa vya umeme vya watumiaji au vifaa.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Upinzani wa Kikomo cha Sasa:Upinzani wa nje lazima uunganishwe kwa mfululizo na anode ya IRED ili kuzuia sasa ya mbele (IF) kwa thamani inayotaka (k.m., 20mA kwa uendeshaji wa kawaida), ikikokotolewa kulingana na voltage ya usambazaji na voltage ya mbele ya IRED (VF).
• Ubaguzi wa Phototransistor:Upinzani wa mzigo (RL) umeunganishwa kati ya collector ya phototransistor na usambazaji mzuri. Thamani ya RL huamua mzunguko wa voltage ya pato na kasi ya kubadilisha. Thamani ya kawaida ni 1kΩ.
• Kinga dhidi ya Mwanga wa Mazingira:Nyumba nyeusi na jozi ya urefu wa wimbi linalofanana la 940nm hutoa kukataa kizuri cha mwanga unaoonekana wa mazingira. Kwa mazingira ya juu ya IR ya mazingira, mbinu za kurekebisha/kurekebisha tena zinaweza kuwa muhimu.
• Ufunguzi na Ubunifu wa Pengo:Umbali wa kuhisi na azimio hutegemea ukubwa na mpangilio wa kitu kinachozuia boriti. Mihimili ya optiki ya mwunganisho hufafanua pengo maalum la kuhisi.
• Usimamizi wa Joto:Sasa ya mbele lazima ipunguzwe kwa joto la juu la mazingira kulingana na mkunjo wa kupunguza ili kuhakikisha matumizi ya nguvu ya ingizo (Pd) hayazidi mipaka salama.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

ITR8102 inatoa seti ya usawa ya vipimo kwa opto-interruption ya jumla. Tofauti zake kuu zinajumuisha wakati wa kujibu wa haraka wa 15μs unaofaa kwa kuhisi kwa kasi ya wastani, sasa ya chini ya collector ya juu (0.9mA) inayohakikisha ishara ya pato yenye nguvu, na kifurushi kidogo, cha kiwango cha tasnia. Ikilinganishwa na sensor za kutafakari, moduli za kuzuia kama ITR8102 hutoa uaminifu wa juu na uthabiti kwani hazinaathiriwa na tofauti katika uakisi wa kitu lengwa. Usanidi wa kando na pengo la kimwili ni bora kwa kugundua vitu vinavyopita kwenye ndege maalum.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

9.1 Umbali wa kawaida wa kuhisi au pengo ni nini?

Pengo la kuhisi limefafanuliwa na mgawanyiko wa mitambo kati ya lenzi za emitter na detector ndani ya kifurushi. Kwa ITR8102, hii ni pengo la ndani lililowekwa. Kifaa hugundua kitu chochote kisicho na uwazi kinachoingizwa kwenye pengo hili na kuzuia boriti ya infrared. "Umbali wa kuhisi" unaofaa kimsingi ni sifuri, kwani kitu lazima kiingie kwenye pengo kwa kimwili.

9.2 Je, naweza kuendesha IRED kwa chanzo cha voltage moja kwa moja?

Hapana. IRED ni diode yenye upinzani wa nguvu na kushuka kwa voltage ya mbele. Kuiunganisha moja kwa moja kwa chanzo cha voltage kinachozidi VF yake kutasababisha mtiririko wa sasa kupita kiasi, na kuharibu kifaa. Upinzani wa mfululizo wa kuzuia sasa ni lazima.

9.3 Je, ninaunganishaje pato la phototransistor kwa microcontroller?

Phototransistor hufanya kazi kama swichi inayotegemea mwanga. Kwa upinzani wa mzigo (RL) umeunganishwa kwa VCC, pato la collector litavutwa chini (karibu na VCE(sat)) wakati boriti haijazuiliwa (hali ya ON). Wakati boriti imezuiwa, transistor huzima, na pato la collector linaenda juu (kwa VCC). Ishara hii ya dijiti inaweza kusomwa moja kwa moja na pini ya ingizo ya dijiti ya microcontroller. Kwa kuhisi analogi ya ukali wa mwanga, voltage kwenye RL inaweza kupimwa na ADC, ingawa mstari unaweza kuwa mdogo.

9.4 Kwa nini umbali wa kuuza (3mm) ni muhimu sana?

Kifurushi cha epoxy kinachofunika chips za semiconductor kina usikivu kwa mkazo mkubwa wa joto. Kuuza karibu sana na mwili kunaweza kuhamisha joto kupita kiasi, na kusababisha nyufa za epoxy, kuharibu viunganisho vya waya ndani, au kubadilisha sifa za optiki za lenzi, na kusababisha kushindwa mara moja au kupunguza uaminifu wa muda mrefu.

10. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Kesi: Sensor ya Karatasi Imekwisha katika Printa ya Meza

Katika matumizi haya, ITR8102 imewekwa kwenye bodi kuu ya printa, ikiwekwa ili pengo lake la kuhisi lilingane na njia ambayo rundo la karatasi linapitia. Lever ya mitambo au bendera iliyowekwa kwenye tray ya karatasi huenda kwenye pengo la sensor wakati karatasi imekwisha.

Utekelezaji wa Mzunguko:IRED inaendeshwa na sasa ya mara kwa mara ya 20mA kutoka kwa usambazaji wa mantiki ya 5V ya printa kupitia upinzani wa mfululizo wa 180Ω ((5V - 1.25V)/20mA ≈ 187Ω, thamani ya kawaida 180Ω). Collector ya phototransistor imeunganishwa kwa usambazaji wa 5V kupitia upinzani wa kuvuta-juu wa 4.7kΩ na pia kwa pini ya GPIO kwenye microcontroller ya printa.

Uendeshaji:Wakati karatasi iko, bendera iko nje ya pengo, boriti haijazuiliwa, phototransistor iko ON, ikivuta pato la collector LOW. Microcontroller husoma mantiki '0', ikionyesha karatasi iko. Wakati karatasi inakwisha, bendera huingia kwenye pengo, ikizuia boriti. Phototransistor huzima, ikiruhusu upinzani wa kuvuta-juu kuleta pato la collector HIGH. Microcontroller husoma mantiki '1', ikisababisha onyo la "Karatasi Imekwisha" kwenye kiolesura cha mtumiaji. Wakati wa kujibu haraka wa ITR8102 unahakikisha kugunduliwa mara moja.

11. Kanuni ya Uendeshaji

ITR8102 inafanya kazi kwa kanuni ya usambazaji na kugundua mwanga uliorekebishwa. Diode inayotoa infrared ya ndani (IRED) hutoa fotoni kwa urefu wa wimbi la kilele la 940nm wakati imebaguliwa mbele na sasa inayofaa. Fotoni hizi husafiri kwenye pengo ndogo la hewa lililopangwa kwa usahihi ndani ya nyumba. Phototransistor ya silikoni, iliyowekwa kinyume na IRED, ina usikivu kwa urefu huu maalum wa wimbi. Wakati fotoni zinapogonga eneo la msingi la phototransistor, zinazalisha jozi za elektroni-na-shimo, kwa ufanisi kuunda sasa ya msingi inayowasha transistor, na kuruhusu sasa kubwa zaidi ya collector kufanya. Sasa hii ya collector ni sawia na ukali wa mwanga wa infrared uliopokelewa. Wakati kitu kisicho na uwazi kinaingia kwenye pengo, kinazuia mtiririko wa fotoni, sasa ya msingi ya phototransistor hushuka karibu na sifuri (sasa ya giza), na transistor huzima. Hali hii tofauti ya umeme ya ON/OFF kwenye pato inalingana moja kwa moja na uwepo au kutokuwepo kwa kitu kwenye njia ya optiki.

12. Mienendo ya Teknolojia

Teknolojia ya opto interrupter inaendelea kubadilika pamoja na maendeleo katika optoelektroniki na utengenezaji. Mienendo inajumuisha ukuzaji wa vifaa vilivyo na vifurushi vidogo zaidi ili kuwezesha upunguzaji katika vifaa vya umeme vya watumiaji na vya kuvaa. Pia kuna msukumo wa kuelekea kasi za juu za kubadilisha ili kusaidia usimbaji wa data wa haraka na otomatiki ya viwanda ya kasi ya juu. Ujumuishaji wa utendaji wa ziada, kama vile vichocheo vya Schmitt vilivyojengwa ndani kwa usindikaji wa ishara au upinzani wa kuzuia sasa, hurahisisha ubunifu wa mzunguko. Zaidi ya hayo, uboreshaji wa vifaa na michakato ya kutengeneza huongeza uthabiti wa mazingira, na kuruhusu uendeshaji katika anuwai pana za joto na unyevu kwa matumizi ya magari na viwanda. Kanuni ya msingi inabaki imara, na kuhakikisha umuhimu unaoendelea wa opto interrupters kwa kugundua nafasi na vitu visivyo na mguso.