ITR8402-F-A Kipima Kizuizi cha Mwanga - Vipimo 4.0x2.0x3.0mm - Voltage ya Mbele 1.2V - Urefu wa Wimbi la Kilele 940nm - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

ITR8402-F-A ni moduli ya kipima kizuizi cha mwanga iliyobuniwa kwa matumizi ya kuhisi bila kugusa. Inaunganisha diode inayotoa infrared (IRED) na phototransistor ya silikoni zilizopangwa kwenye mhimili wa mwanga unaounganisha ndani ya nyumba ya plastiki nyeusi. Kanuni ya msingi ya uendeshaji inahusisha phototransistor kupokea mionzi ya infrared inayotolewa na IRED chini ya hali ya kawaida. Wakati kitu kisicho na uwazi kinazuia njia ya mwanga kati ya kitoa na kigundua, phototransistor inakoma kupokea ishara, na kuwezesha kugundua kitu au kuhisi nafasi.

Vipengele muhimu vya kifaa hiki vinajumuisha wakati wa kukabiliana haraka, usikivu wa juu, na urefu wa wimbi la kilele la 940nm, ambalo liko nje ya wigo unaoonekana ili kupunguza usumbufu kutoka kwa mwanga wa mazingira. Kifaa kimejengwa kwa kutumia vifaa visivyo na risasi na kinatii kanuni zinazohusiana na mazingira kama vile RoHS na EU REACH.

2. Uchunguzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishwi.

• Ingizo (IRED):Kupoteza nguvu (Pd) ni 75 mW kwa au chini ya joto la hewa la bure la 25°C. Voltage ya nyuma ya juu (VR) ni 5V, na mkondo wa mbele wa juu (IF) ni 50 mA.
• Pato (Phototransistor):Kupoteza nguvu ya kolekta (Pd) ni 75 mW. Mkondo wa juu wa kolekta (IC) ni 20 mA. Voltage ya kolekta-emitter (BV_CEO) ni 30V, na voltage ya emitter-kolekta (BV_ECO) ni 5V.
• Mazingira:Safu ya joto la uendeshaji (T_opr) ni -25°C hadi +85°C. Safu ya joto la uhifadhi (T_stg) ni -40°C hadi +85°C. Joto la kuuza risasi (T_sol) halipaswi kuzidi 260°C kwa muda wa sekunde 5 au chini, kipimo cha mm 3 kutoka kwa mwili wa kifurushi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa kwa joto la mazingira (T_a) la 25°C na vinafafanua utendakazi wa kawaida wa kifaa.

• Ingizo (IRED):Voltage ya kawaida ya mbele (V_F) ni 1.2V kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 20mA, na kiwango cha juu cha 1.5V. Mkondo wa nyuma (I_R) ni kiwango cha juu cha 10 µA kwa V_R=5V. Urefu wa wimbi la kilele (λ_P) ni 940nm.
• Pato (Phototransistor):Mkondo wa giza (I_CEO) ni kiwango cha juu cha 100 nA kwa V_CE=20V na mwangaza sifuri. Voltage ya kutosheleza ya kolekta-emitter (V_CE(sat)) ni kiwango cha juu cha 0.4V wakati mkondo wa kolekta (I_C) ni 2mA chini ya mwangaza (E_e) wa 1 mW/cm².
• Sifa za Uhamishaji:Mkondo wa chini wa kolekta (I_C(ON)) ni 0.5 mA wakati V_CE=5V na I_F=20mA. Wakati wa kukaa wa kawaida (t_r) na wakati wa kushuka (t_f) ni 15 µs chini ya hali ya majaribio ya V_CE=5V, I_C=1mA, na upinzani wa mzigo (R_L) wa 1 kΩ.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Waraka wa data hutoa mikunjo ya kawaida ya sifa kwa kitoa cha IR na phototransistor. Mikunjo hii ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

3.1 Sifa za Kitoa cha IR

Mikunjo inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele na voltage ya mbele, ambayo ni muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuendesha. Pia inaonyesha kupungua kwa kupoteza nguvu ya kolekta kadiri joto la mazingira linavyoongezeka, ambayo ni muhimu kwa usimamizi wa joto. Mkunjo wa usikivu wa wigo unathibitisha utoaji wa kilele kwa 940nm.

3.2 Sifa za Phototransistor

Mkunjo wa usikivu wa wigo kwa phototransistor unaonyesha usikivu wake katika urefu tofauti za wimbi, na usikivu wa kilele kwa kawaida unalingana na pato la 940nm la kitoa cha IR, na kuhakikisha ufanisi bora wa kuunganisha.

4. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi

ITR8402-F-A imewekwa ndani ya kifurushi kidogo cha kiwango cha tasnia. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa mwili kwa ujumla, nafasi ya risasi, na uwekaji wa tundu la mwanga. Vipimo vyote vimeainishwa kwa milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.3 mm isipokuwa imeainishwa vinginevyo. Nafasi ya risasi hupimwa kwenye sehemu ambapo risasi zinatokana na mwili wa kifurushi.

4.2 Utambuzi wa Ubaguzi

Kijenzi kimebuniwa kwa kusanikishwa kupitia tundu. Usanidi wa pini lazima uzingatiwe kwa makini wakati wa mpangilio wa PCB na usanikishaji ili kuhakikisha muunganisho sahihi wa umeme wa anode na cathode ya IRED na kolekta na emitter ya phototransistor.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

5.1 Uundaji wa Risasi

Ikiwa uundaji wa risasi unahitajika, lazima ufanyikekablaya kuuza. Kupinda kunapaswa kutokea kwa umbali wa chini wa 3mm kutoka chini ya kifurushi cha epoksi ili kuepuka uharibifu unaosababishwa na msongo. Risasi lazima zihifadhiwe wakati wa kupinda, na kifurushi chenyewe hakipaswi kuguswa au kusongwa. Kukata risasi kunapaswa kufanywa kwa joto la kawaida.

5.2 Mchakato wa Kuuza

Kuuza kunapaswa kufanywa kwa uangalifu ili kuzuia uharibifu wa joto au wa mitambo.

• Kuuza kwa Mkono:Joto la juu la ncha ya chuma la 300°C (kwa vyuma vilivyokadiriwa 30W kiwango cha juu). Muda wa kuuza kwa kila risasi haupaswi kuzidi sekunde 3. Weka umbali wa chini wa 3mm kutoka kwenye kiungo cha solder hadi kwenye balbu ya epoksi.
• Kuuza kwa Wimbi/DIP:Joto la juu la joto la awali la 100°C kwa hadi sekunde 60. Joto la bafu ya solder halipaswi kuzidi 260°C, na muda wa kukaa wa sekunde 5 kiwango cha juu. Sheria ya umbali wa 3mm kutoka kwenye balbu ya epoksi pia inatumika.

Wasifu wa joto la kuuza unaopendekezwa hutolewa, ukisisitiza kupanda kwa udhibiti, uwanda wa joto la kilele uliofafanuliwa, na awamu ya kupoa inayodhibitiwa. Kupoa haraka hakupendekezwi. Kuuza (kuzamisha au mkono) hakupaswi kufanywa zaidi ya mara moja. Baada ya kuuza, kifaa kinapaswa kulindwa kutokana na mshtuko wa mitambo hadi kirudi kwenye joto la kawaida.

5.3 Kusafisha na Kuhifadhi

Kusafisha kwa ultrasonic kwa kifaa kilichosanikishwa hakuruhusiwi kwani kunaweza kusababisha uharibifu wa ndani. Kwa ajili ya kuhifadhi, vifaa vinapaswa kuwekwa kwa 10-30°C na unyevu wa jamaa kwa 70% au chini. Maisha ya kuhifadhi yanayopendekezwa kwenye kifurushi cha usafirishaji cha asili ni miezi 3. Kwa kuhifadhi kwa muda mrefu, angahewa ya nitrojeni kwa 10-25°C na 20-60% RH inashauriwa. Mara tu kifurushi kikifunguliwa, vifaa vinapaswa kutumika ndani ya masaa 24, na vijenzi vilivyobaki vinapaswa kufungwa tena haraka.

6. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

Uainishaji wa kawaida wa kufunga ni vipande 90 kwa kila mrija, mrija 48 kwa kila sanduku, na sanduku 4 kwa kila kikasha. Lebo kwenye ufungaji inajumuisha sehemu za Nambari ya Sehemu ya Mteja (CPN), Nambari ya Sehemu (P/N), Idadi ya Kufunga (QTY), Daraja (CAT), Marejeo (REF), na Nambari ya Kundi (LOT No).

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

ITR8402-F-A inafaa vizuri kwa matumizi mbalimbali ya kuhisi na kubadilisha bila kugusa, ikiwa ni pamoja na lakini sio tu: kuhisi nafasi katika panya za kompyuta na nakala, kugundua karatasi katika skana na diski laini, kugundua makali katika printer, na kugundua kitu kwa jumla. Kifurushi chake cha kupitia tundu kinaifanya ifae kwa kusanikishwa kwa bodi moja kwa moja katika aina nyingi za vifaa vya umeme vya watumiaji na viwanda.

7.2 Mambo ya Kuzingatia ya Kubuni

Wakati wa kubuni na kipima kizuizi cha mwanga hiki, mambo kadhaa ni muhimu:

• Kubuni Mzunguko:Upinzani wa kuzuia mkondo ni lazima kwa IRED kufanya kazi ndani ya mkondo wake maalum wa mbele (I_F). Pato la phototransistor kwa kawaida linahitaji upinzani wa kuvuta ili kufafanua kiwango cha juu cha mantiki wakati boriti haijazuiliwa.
• Unganisho wa Mitambo:Mashimo ya PCB lazima yalingane kwa usahihi na risasi za kijenzi ili kuepuka msongo wa kusanikishwa. Tundu kati ya kitoa na kigundua lazima liwe wazi na lisichafuke.
• Usimamizi wa Joto:Kupoteza nguvu ya IRED na phototransistor lazima kuzingatiwe, haswa katika mazingira ya joto la juu la mazingira. Rejea mikunjo ya kupunguza kwa mwongozo.
• Kinga ya Mwanga wa Mazingira:Ingawa urefu wa wimbi wa 940nm na nyumba hutoa kinga fulani, kubuni mfumo kufanya kazi katika mazingira ya mwanga yaliyodhibitiwa au kutumia ishara za IR zilizobadilishwa kunaweza kuongeza uaminifu katika hali changamano.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

ITR8402-F-A inatoa usawa wa kasi, usikivu, na ukubwa. Wakati wake wa kukabiliana haraka wa 15µs unaufanya ufae kwa matumizi yanayohitaji kugundua haraka, kama vile katika encoder au kuhesabu kwa kasi. Usikivu wa juu unaruhusu uendeshaji wa kuaminika hata kwa mikondo ya chini ya kuendesha au katika mazingira yenye vumbi. Ubunifu wa mhimili unaounganisha upande kwa upande katika kifurushi cha kawaida hutoa suluhisho la gharama nafuu kwa mahitaji mengi ya kawaida ya kuhisi ikilinganishwa na visensa maalum zaidi au vya kutafakari.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)

9.1 Umbali wa kawaida wa kuhisi au pengo ni nini?

Waraka wa data haujainisha pengo la juu la kuhisi. Kigezo hiki kinategemea sana mkondo unaotumika kwa IRED, usikivu wa phototransistor maalum, mabadiliko ya ishara ya pato inayohitajika, na sifa za kitu kinachozuia (uwazi, ukubwa). Inaamuliwa kwa majaribio kwa kila matumizi.

9.2 Je, naweza kutumia kisensa hiki kwenye mwanga wa jua?

Mwanga wa jua wa moja kwa moja una mionzi muhimu ya infrared na unaweza kutosheleza phototransistor, na kusababisha uendeshaji usioaminika. Kwa matumizi ya nje au ya mwanga wa juu wa mazingira, kinga za ziada, kuchuja kwa mwanga, au matumizi ya ishara ya IR iliyobadilishwa na kugundua kwa wakati mmoja inashauriwa kwa nguvu.

9.3 Kwa nini wakati wa kupanda/kushuka umeainishwa na mzigo wa 1kΩ?

Kasi ya kubadilisha ya phototransistor inaathiriwa na mara kwa mara ya RC inayoundwa na uwezo wake wa kiungo na upinzani wa mzigo. Kuiainisha na mzigo wa kawaida (1 kΩ) huruhusu kulinganisha thabiti kati ya vifaa. Kutumia upinzani tofauti wa mzigo utabadilisha wakati halisi wa kupanda na kushuka.

10. Kesi za Kubuni na Matumizi ya Vitendo

10.1 Utafiti wa Kesi: Kugundua Karatasi Imekwama kwenye Printer

Katika matumizi haya, visensa vingi vya ITR8402-F-A huwekwa kando ya njia ya karatasi. Boriti ya IR kwa kawaida huzuiwa na uwepo wa karatasi. Karatasi inayokwama hugunduliwa wakati boriti inabaki isiyozuiwa (phototransistor ON) kwa muda mrefu zaidi kuliko muda unaotarajiwa wa usafiri kati ya visensa viwili, au wakati inapozuiwa (phototransistor OFF) kwenye kisensa ambapo karatasi haipaswi kuwepo. Wakati wa kukabiliana haraka unahakikisha kugunduliwa kwa wakati, na kuzuia uharibifu.

10.2 Utafiti wa Kesi: Encoder ya Mzunguko kwa Udhibiti wa Kasi ya Motor

Diski yenye tundu iliyoshikamana na shimoni ya motor huzunguka kati ya kitoa na kigundua cha ITR8402-F-A. Kadiri tundu zinapopita kwenye boriti, zinazalisha pato la mfululizo kutoka kwa phototransistor. Mzunguko wa mfululizo huu ni sawia moja kwa moja na kasi ya mzunguko wa motor. Wakati wa kukabiliana wa 15µs unawawezesha kupima kasi kwa usahihi hata kwa RPM za juu.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Kipima kizuizi cha mwanga, au photointerrupter, ni kijenzi kilichojikamilisha kinachounganisha chanzo cha mwanga cha infrared na kigundua cha mwanga kwenye kifurushi kimoja, wakikabiliana na kila mmoja kwenye pengo la kimwili. IRED imebadilishwa mbele ili kutoa mwanga usioonekana wa infrared. Phototransistor, iliyowekwa kinyume, hufanya kama kibadilishaji kinachodhibitiwa na mwanga. Upinzani wake wa kolekta-emitter ni wa juu sana (ni \"OFF\") wakati hakuna mwanga unaomgusa (mkondo wa giza ni mdogo sana). Wakati mwanga wa IR unapogonga eneo lake la msingi, jozi za elektroni na shimo huzalishwa, na kwa ufanisi kubadilisha transistor na kuruhusu mkondo muhimu wa kolekta kutiririka, na kuigeuza \"ON.\" Kitu kilichowekwa kwenye pengo huzuia mwanga, na kuzima phototransistor. Ishara hii ya dijiti ya ON/OFF hutumiwa kwa kugundua.

12. Mienendo ya Teknolojia

Teknolojia ya msingi ya vipima kizuizi cha mwanga imekomaa, lakini mienendo inalenga kupunguzwa kwa ukubwa (vifurushi vidogo vya SMD), kasi ya juu kwa matumizi ya usafirishaji wa data, na ujumuishaji wa mizunguko ya ziada (kama vile vichocheo vya Schmitt au vikuza sauti) ndani ya kifurushi ili kutoa ishara safi zaidi ya dijiti na kuboresha kinga ya kelele. Pia kuna mwelekeo wa kuelekea mikondo ya chini ya uendeshaji kwa vifaa vya IoT vinavyotumia betri. Kanuni ya msingi ya kugundua mwanga uliobadilishwa kwa kukataa mwanga wa mazingira bado ni eneo muhimu la maendeleo kwa matumizi imara ya viwanda na magari.