ITR9707 Kikomo cha Mwanga - Vipimo 7.0x4.0x3.0mm - Voltage ya Mbele 1.2V - Urefu wa Wimbi la Kilele 940nm - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

ITR9707 ni moduli ndogo ya kukataza mwanga, inayojulikana pia kama kikatizaji cha picha au kisaguzi cha tundu. Inaunganisha diode inayotoa infrared (IRED) na fototransista ya silikoni ndani ya nyumba moja nyeusi ya plastiki ya joto. Vipengele vimewekwa kando kwa mhimili wa mwanga unaokutana. Kanuni ya msingi ya uendeshaji inategemea kukatizwa kwa boriti ya mwanga wa infrared. Katika hali yake ya kawaida, fototransista hupokea mionzi inayotolewa na IR LED iliyoko pamoja. Wakati kitu kisicho na uwazi kinapita kwenye tundu kati ya kitoa na kigunduzi, njia ya mwanga huzuiwa, na kusababisha pato la fototransista kubadilisha hali. Hii inatoa njia ya kuaminika, isiyo ya kugusa, ya kugundua uwepo, kutokuwepo, au nafasi ya kitu.

1.1 Vipengele Vikuu na Faida

• Muda wa Majibu ya Haraka:Inawezesha kugundua matukio ya kasi ya juu na nyakati za kawaida za kupanda na kushuka za mikrosekunde 15.
• Unyeti wa Juu:Fototransista ya silikoni hutoa majibu ya umeme yenye nguvu kwa mwangaza wa infrared.
• Urefu Maalum wa Wimbi:Inatumia IR LED yenye urefu wa wimbi la kilele la utoaji (λp) wa 940nm, ambao uko nje ya wigo unaoonekana, na hupunguza usumbufu kutoka kwa mwanga wa mazingira.
• Uzingatiaji wa Mazingira:Bidhaa hii haina risasi, inatii amri ya RoHS, na inazingatia kanuni za EU REACH.

1.2 Matumizi Lengwa

Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi mbalimbali ya kugundua na kubadili bila kugusa, ikiwa ni pamoja na lakini sio tu: kugundua nafasi katika panya za kompyuta na nakala, kugundua ukingo katika skana na diski laini, kubadili bila kugusu kwa madhumuni ya jumla, na kusanikishwa kwa bodi moja kwa moja katika makusanyiko mbalimbali ya elektroniki.

2. Vipimo vya Kiufundi na Ufafanuzi wa Kina

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

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

• Ingizo (IR LED):Upeo wa sasa endelevu wa mbele (IF) ni 50 mA. Upeo wa voltage ya nyuma (VR) ni 5 V. Kupoteza nguvu (Pd) ni 75 mW kwa au chini ya joto la hewa huru la 25°C.
• Pato (Fototransista):Upeo wa sasa wa kolekta (IC) ni 20 mA. Voltage ya kuvunjika ya kolekta-emita (BVCEO) ni 30 V. Kupoteza nguvu (Pd) ni 75 mW.
• Joto:Safu ya joto la uendeshaji (Topr) ni -25°C hadi +85°C. Safu ya joto la uhifadhi (Tstg) ni -40°C hadi +85°C.
• Kuuzia:Joto la kuuzia risasi (Tsol) halipaswi kuzidi 260°C kwa muda wa sekunde 5 au chini, ikipimwa 3mm kutoka kwa mwili wa kifurushi.

2.2 Sifa za Umeme-Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendakazi vinavyopimwa kwa Ta=25°C, vinavyofafanua tabia ya uendeshaji ya kifaa.

• Sifa za Ingizo:Voltage ya mbele (VF) ya IR LED kwa kawaida ni 1.2V kwa sasa ya kuendesha (IF) ya 20mA, na upeo wa 1.5V. Sasa ya nyuma (IR) ni upeo wa 10 µA kwa VR=5V.
• Sifa za Pato:Sasa ya giza ya kolekta (ICEO), ambayo ni sasa ya uvujaji bila mwangaza, ni upeo wa 100 nA kwa VCE=20V. Voltage ya kujaa ya kolekta-emita (VCE(sat)) ni upeo wa 0.4V wakati fototransista inaendeshwa hadi kujaa (IC=2mA, Ee=1mW/cm²).
• Sifa za Uhamishaji:Hii inafafanua uhusiano kati ya ingizo na pato. Sasa ya kolekta katika hali ya "wazi" (IC(on)) inahakikishiwa kuwa angalau 0.5mA wakati IR LED inaendeshwa na IF=20mA na fototransista inawekwa bias na VCE=5V. Kigezo hiki, kinachojulikana kama uwiano wa uhamishaji wa sasa (CTR), ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kiolesura.
• Majibu ya Nguvu:Muda wa kupanda (tr) na muda wa kushuka (tf) kwa kawaida ni 15 µs chini ya hali maalum za majaribio (VCE=5V, IC=1mA, RL=1kΩ). Hii huamua mzunguko wa juu wa kubadili.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

3.1 Sifa za IR LED

Waraka wa data hutoa mikunjo ya kawaida kwa sehemu ya kitoa infrared.Sasa ya Mbele dhidi ya Joto la Mazingiragrafu inaonyesha jinsi sasa ya juu inayoruhusiwa ya mbele inavyopungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka zaidi ya 25°C, ambayo ni muhimu kwa usimamizi wa joto.Sasa ya Mbele dhidi ya Voltage ya Mbelemkunjo unaonyesha sifa ya IV ya diode, muhimu kwa kuchagua kipingamizi cha kuzuia sasa.Unyeti wa Wigoramani inathibitisha kilele cha utoaji kwenye 940nm na upana wa bendi ya utoaji.

3.2 Sifa za Fototransista

TheUnyeti wa Wigomkunjo wa fototransista unaonyesha usikivu wake katika urefu tofauti za wimbi. Inafikia kilele katika eneo la karibu la infrared, ikilingana sana na pato la 940nm la IR LED iliyowekwa pamoja. Ulinganifu huu wa wigo huongeza upeo wa usikivu na kupunguza majibu kwa vyanzo visivyotakiwa vya mwanga wa mazingira.

4. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi

ITR9707 imewekwa ndani ya kifurushi cha kawaida, kikubwa. Vipimo muhimu vinajumuisha upana wa jumla wa mwili wa takriban 7.0mm, urefu wa 4.0mm, na kina cha 3.0mm. Upana wa pengo la tundu, ambao huamua ukubwa wa kitu kinachoweza kugunduliwa, ni kipimo muhimu. Nafasi ya risasi imewekwa kiwango kwa kusanikishwa kwa bodi ya mzunguko (PCB) ya kupenya. Toleransi zote za vipimo kwa kawaida ni ±0.3mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

4.2 Utambulisho wa Ubaguzi na Kusanikishwa

Sehemu hii ina mpangilio wa kawaida wa pini ambapo anodi na katodi ya IR LED ziko upande mmoja, na emita na kolekta ya fototransista ziko upande mwingine. Nyumba nyeusi na urefu maalum wa risasi au alama za kifurushi kwa kawaida huonyesha mwelekeo. Ubaguzi sahihi lazima uzingatiwe wakati wa mpangilio wa PCB na usanikishaji.

5. Miongozo ya Kuuzia na Usanikishaji

5.1 Tahadhari za Kuunda Risasi

Ikiwa risasi zinahitaji kupindika kwa ajili ya kusanikishwa, lazima ifanyikekablaya kuuzia. Kupindika kufanyike si karibu zaidi ya 3mm kutoka msingi wa mwili wa kifurushi cha epoksi ili kuepuka kusababisha mkazo ambao unaweza kuipasua nyumba au kuharibu die ya ndani. Risasi lazima zihifadhiwe wakati wa kupindika, na operesheni ifanyike kwa joto la kawaida.

5.2 Vigezo Vipendwa vya Kuuzia

• Kuuzia kwa Mkono:Joto la ncha ya chuma halipaswi kuzidi 300°C (kwa chuma cha 30W upeo). Muda wa kuuzia kwa kila risasi uwe sekunde 3 au chini. Kiungo cha kuuzia lazima kiwe angalau 3mm mbali na balbu ya epoksi.
• Kuuzia kwa Wimbi/Kuzamisha:Joto la kuwasha kabla halipaswi kuzidi 100°C kwa hadi sekunde 60. Joto la bafu ya kuuzia halipaswi kuzidi 260°C, na muda wa kukaa kwenye wimbi uwe sekunde 5 au chini. Tena, weka umbali wa chini wa 3mm kutoka kifurushi.

Profailli ya joto la kuuzia inapendekezwa, ikisisitiza kupanda kwa udhibiti, joto la kilele, na kupoa kwa udhibiti ili kuzuia mshtuko wa joto.

5.3 Ushughulikiaji Baada ya Kuuzia

Epuka kutumia mkazo wa mitambo au mtikisiko kwa kifaa wakati bado kiko moto kutokana na kuuzia. Iruhusu ipoe kwa asili hadi joto la kawaida. Kuzamisha au kuuzia kwa mkono haipaswi kurudiwa zaidi ya mara moja. Kusafisha kwa sauti ya juu hakupendekezwi kwa kifaa hiki.

6. Uhifadhi na Ushughulikiaji

Kwa uhifadhi wa muda mrefu unaozidi maisha ya kawaida ya rafu ya miezi 3 tangu usafirishaji, vifaa vinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa chenye angahewa ya nitrojeni kwa 10°C~25°C na unyevu wa jamaa 20%~60%. Baada ya kufungua ufungashaji unaohisi unyevunyevu, vipengele vinapaswa kutumiwa ndani ya saa 24 au haraka iwezekanavyo. Mabadiliko ya haraka ya joto katika mazingira yenye unyevunyevu mwingi lazima yazuiliwe ili kuzuia umande, ambao unaweza kusababisha kutu au uharibifu mwingine wakati wa kuuzia unaofuata.

7. Ufungashaji na Taarifa ya Kuagiza

Usanidi wa kawaida wa ufungashaji ni vipande 78 kwa mrija. Mirija arobaini na mbili hifadhiwa kwenye sanduku moja, na sanduku nne hifadhiwa kwenye kasha kuu moja. Lebo kwenye ufungashaji inajumuisha sehemu za Nambari ya Sehemu ya Mteja (CPN), Nambari ya Sehemu ya Mtengenezaji (P/N), idadi (QTY), viashiria vya marejeleo (REF), na Nambari ya Kundi (LOT No) kwa ajili ya kufuatilia.

8. Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu wa Matumizi

8.1 Usanidi wa Kawaida wa Mzunguko

Mzunguko wa kawaida wa matumizi unajumuisha kipingamizi cha kuzuia sasa katika mfululizo na anodi ya IR LED. Thamani hiyo huhesabiwa kulingana na voltage ya usambazaji (Vcc), voltage ya mbele ya LED (VF ~1.2V), na sasa ya mbele inayotaka (IF, mfano, 20mA). Fototransista hutumiwa kwa kawaida katika hali ya kubadili, ikishikamana kama kifaa cha kuvuta chini na kolekta yake kwa Vcc (kupitia kipingamizi cha kuvuta juu ikiwa inahitajika) na emita yake kwa ardhi. Voltage kwenye nodi ya kolekta itakuwa chini wakati boriti haijakatizwa (transista WAZI) na juu wakati boriti imezuiwa (transista ZIMA).

8.2 Sababu za Ubunifu

• Kugundua Kitu:Kifaa hugundua vitu visivyo na uwazi vinavyokatiza kabisa boriti ya infrared ndani ya tundu. Nyenzo zinazoakisi au zinazopenya mwanga zinaweza kusababisha mabadiliko ya hali ya kuaminika.
• Kinga dhidi ya Mwanga wa Mazingira:Urefu wa wimbi wa 940nm na majibu ya wigo yanayolingana hutoa kukataa kizuri kwa mwanga wa kawaida unaoonekana wa mazingira. Hata hivyo, vyanzo vikali vya mwanga wa infrared (mfano, mwanga wa jua, balbu za incandescent) vinaweza kusababisha usumbufu na vinaweza kuhitaji kinga ya mwanga au mbinu za kurekebisha/kutengua mwanga kwa matumizi muhimu.
• Kasi ya Majibu:Muda wa majibu wa 15 µs huruhusu kugundua vitu vinavyosogea kwa kasi kubwa, inafaa kwa vihesabu na visaguzi vya kasi.
• Ulinganisho:Optiki ya kujenga iliyojengwa ndani hurahisisha ulinganisho, lakini PCB lazima ibuniwe ili risasi zingie bila mkazo, na tundu libaki bila kizuizi.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Uwekaji Nafasi

ITR9707 inawakilisha suluhisho la kawaida, la gharama nafuu la kusanikishwa kwa kupenya. Vipengele vyake vya kutofautisha ni urefu wake maalum wa wimbi wa 940nm, ambao ni kiwango cha kawaida cha tasnia, na ujenzi wake thabiti. Ikilinganishwa na visaguzi vinavyotafakari, vikatizaji hutoa ugunduzi wa kuaminika zaidi na thabiti kwani havijasikilika sana na tofauti katika uakisi wa uso wa lengo. Ikilinganishwa na vifaa vya kisasa vya kusanikishwa kwa uso, kifurushi cha kupenya kinatoa uthabiti wa mitambo katika matumizi yanayopatikana kwa mtikisiko au ambapo usanikishaji wa mkono hutumiwa.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q: Umbali wa kawaida wa uendeshaji au pengo ni nini?

A: "Pengo" la uendeshaji ni tundu la kimwili ndani ya nyumba yenyewe. Kifaa hugundua kitu chochote kisicho na uwazi kinachoingia na kuzuia tundu hili la ndani. Haitumiki kugundua vitu kwa umbali nje ya kifurushi.

Q: Je, naweza kuendesha IR LED kwa chanzo cha voltage moja kwa moja?

A: Hapana. LED ni kifaa kinachoendeshwa na sasa. Kipingamizi cha mfululizo cha kuzuia sasa ni lazima ili kuzuia sasa nyingi ambayo ingeharibu LED, hata kama voltage ya usambazaji inaonekana chini.

Q: Ninafasirije thamani ya chini ya IC(on) ya 0.5mA?

A> Hii ndiyo sasa ya chini ya pato inayohakikishiwa wakati ingizo linaendeshwa chini ya hali za kawaida za majaribio (IF=20mA, VCE=5V). Ubunifu wako wa mzunguko unapaswa kufanya kazi sawa hata ikiwa kifaa halisi kiko kwenye kigezo hiki cha chini, na kuhakikisha uthabiti juu ya tofauti za uzalishaji.

Q: Je, kisaguzi hiki kina kinga dhidi ya mwanga wa jua?

A> Ingawa kichujio cha 940nm kinasaidia, mwanga wa moja kwa moja wa jua una kiasi kikubwa cha mionzi ya infrared na inaweza kujaza kisaguzi. Kwa matumizi ya nje au katika mazingira ya ndani yenye mwanga sana, kinga ya ziada ya mwanga au uchujaji wa elektroniki (mfano, mwanga uliorekebishwa) unapendekezwa.

11. Mifano ya Matumizi ya Vitendo

Mfano 1: Kugundua Kukwama kwa Karatasi kwenye Printa.Kikatizaji kimewekwa ili bendera ya karatasi au karatasi yenyewe ipite kwenye tundu lake. Wakati karatasi iko, boriti huzuiwa, na fototransista iko ZIMA. Hali ya kukwama kwa karatasi au kutokuwepo kwa karatasi (hakuna kizuizi) husababisha transista kuwasha, na kuashiria kwa kontrolla ndogo.

Mfano 2: Kihesabu cha Mzunguko kwa Kasi ya Motor.Diski yenye tundu iliyoshikamana na shimoni ya motor huzunguka kati ya mikono ya kikatizaji. Kila tundu linapopita, boriti hukatizwa na kuruhusiwa kupita mbadala, na kutengeneza treni ya mawimbi ya mraba. Mzunguko wa ishara hii ni sawia moja kwa moja na kasi ya mzunguko wa motor.

12. Kanuni ya Uendeshaji

ITR9707 inafanya kazi kwa kanuni ya kukatizwa kwa mwanga uliotumwa. Boriti ya mwanga wa infrared hutengenezwa na LED ya GaAlAs. Boriti hii husafiri kupita pengo ndogo la hewa ndani ya nyumba ya kifaa na inazingatiwa kwenye eneo lenye usikivu la fototransista ya silikoni ya NPN. Fototransista hufanya kama chanzo cha sasa; fotoni zinazopata huzalisha jozi za elektroni-shimo katika eneo lake la msingi, na kusababisha sasa ya msingi ambayo kisha huongezeka kwa faida ya transista, na kusababisha sasa kubwa zaidi ya kolekta. Wakati kitu kinapozuia boriti, mtiririko wa fotoni hushuka hadi sifuri, sasa ya msingi inakoma, na sasa ya kolekta hushuka hadi kiwango chake cha chini sana cha sasa ya giza. Mabadiliko makali haya ya sasa ya pato hutumiwa kama ishara ya dijiti inayoonyesha uwepo wa kitu.

13. Mienendo ya Teknolojia

Vikatizaji vya mwanga bado ni vipengele vya msingi katika kugundua nafasi na mwendo. Mienendo ya sasa inajumuisha ukuzaji wa toleo la kifaa cha kusanikishwa kwa uso (SMD) kwa usanikishaji wa otomatiki, ambayo hutoa ukubwa mdogo na wasifu wa chini. Pia kuna harakati ya kuunganisha mzunguko wa ziada kwenye chip, kama vile vichocheo vya Schmitt kwa pato la dijiti na hysteresis, viimarishaji kwa pato la analog, au hata mantiki kamili ya kihesabu. Zaidi ya hayo, maendeleo katika nyenzo za ufungashaji yanalenga kuboresha utendakazi wa joto na upinzani dhidi ya michakato ya kusafisha bodi. Kanuni ya msingi ya kukatizwa kwa mwanga, hata hivyo, inaendelea kuthaminiwa kwa unyenyekevu wake, uaminifu, na hali yake ya kutogusa.