ITR20002 Photointerrupter Datasheet - Kifurushi cha Kuangalia Kando - Urefu wa Mawimbi 940nm - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

ITR20002 ni moduli ya kompakt ya kukatiza mwanga wa infrared inayoangalia kando. Inaunganisha diode inayotoa infrared na fototransista ya silikoni ya NPN zilizowekwa kando kando kwenye mhimili wa mwanga unaounganisha ndani ya nyumba ya plastiki nyeusi. Usanidi huu umeundwa kwa ajili ya kugundua kitu, kugundua msimamo, na matumizi ya kubadilisha yasiyo ya kugusa kwa kukatiza njia ya boriti ya infrared kati ya kitoa na kigunduzi.

1.1 Vipengele na Faida Muhimu

• Muda wa Haraka wa Kujibu:Huwezesha kugundua na kubadilisha haraka, inafaa kwa matumizi ya kasi kubwa.
• Unyeti wa Juu:Fototransista ya silikoni hutoa utambuzi wa ishara unaoaminika kutoka kwa kitoa cha IR.
• Urefu Maalum wa Mawimbi ya Kukatiza:Urefu wa juu wa mionzi (λp) wa 940nm, ulioboreshwa kwa kugundua infrared huku ukipunguza usumbufu kutoka kwa mwanga unaoonekana.
• Uzingatiaji wa Mazingira:Bidhaa hii haina risasi, inafuata viwango vya RoHS, EU REACH, na vya Bila Halojeni (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Mhimili wa Mwanga Unaounganisha:Usanidi wa kando kando na unaounganisha hurahisisha usawazishaji kwa ajili ya kugundua kitu katika pengo kati ya vipengele.

1.2 Matumizi Lengwa

Moduli hii imeundwa kwa ajili ya kazi mbalimbali za kugundua mwanga, zikiwemo:

• Mifumo ya panya na nakala ya karatasi kwa ajili ya kugundua harakati au uwepo wa karatasi.
• Dereva za diski laini kwa ajili ya kugundua kuingizwa kwa diski au msimamo wa wimbo.
• Kubadilisha kwa jumla kisicho cha kugusa.
• Kuweka moja kwa moja kwenye bodi za saketi zilizochapishwa (PCBs).

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya kitu cha vigezo muhimu vya umeme na mwanga vilivyobainishwa kwenye hati ya data.

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

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

• Ingizo (LED ya IR):
  • Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):100 mW kwa 25°C. Kupunguza nguvu ni muhimu kwa joto la juu la mazingira.
  • Voltage ya Kinyume (VR):5 V. Kuzidi hii kunaweza kuvunja kiunganishi cha LED.
  • Sasa ya Mbele (IF):60 mA endelevu.
  • Sasa ya Juu ya Mbele (IFP):1 A kwa mipigo ≤100μs kwa mzunguko wa kazi wa 1%. Hii inaruhusu mipigo mifupi na yenye nguvu.
• Pato (Fototransista):
  • Mtawanyiko wa Nguvu wa Mkusanyiko (Pc):80 mW. Hii inapunguza mchanganyiko wa sasa ya mkusanyiko na voltage.
  • Sasa ya Mkusanyiko (IC):20 mA sasa ya juu endelevu.
  • Voltage ya Mkusanyiko-Mtoa (BV_CEO):35 V. Voltage ya juu ambayo inaweza kutumiwa kwenye transistor wakati msingi umefunguliwa.
  • Voltage ya Mtoa-Mkusanyiko (BV_ECO):6 V. Voltage ya juu ya kinyume kwenye mtoa na mkusanyiko.
• Viwango vya Joto:
  • Joto la Uendeshaji (T_opr):-25°C hadi +85°C.
  • Joto la Hifadhi (T_stg):-40°C hadi +85°C.
  • Joto la Kuuza Risasi (T_sol):260°C kwa sekunde 5 kwa umbali wa inchi 1/16 (1.6mm) kutoka kwa mwili wa kifurushi.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga (Ta=25°C)

Hizi ni vigezo vya kawaida vya uendeshaji chini ya hali maalum za majaribio.

• Tabia za Ingizo (LED ya IR):
  • Voltage ya Mbele (V_F):Kwa kawaida 1.2V hadi 1.5V kwa I_F=20mA. Hii ni muhimu kwa kubuni saketi ya udereva inayopunguza sasa.
  • Urefu wa Juu wa Mawimbi (λ_P):940nm. Hii ndio urefu wa mawimbi ambapo LED ya IR hutoa nguvu nyingi zaidi ya mwanga.
• Tabia za Pato (Fototransista):
  • Sasa ya Giza (I_CEO):Upeo wa 100 nA kwa V_CE=20V bila mwanga (E_e=0). Hii ndio sasa ya uvujaji inayofafanua "zima" ya kelele ya hali ya chini.
  • Voltage ya Ujazo ya Mkusanyiko-Mtoa (V_CE(sat)):Upeo wa 0.4V kwa I_C=0.04mA na I_F=40mA. V_CE(sat)ya chini inafaa wakati transistor inatumiwa kama swichi.
  • Sasa ya Mkusanyiko (I_C(ON)):Inatofautiana kutoka 0.04mA hadi 0.9mA kwa V_CE=5V na I_F=20mA. Kigezo hiki, tabia ya uhamishaji, hufafanua unyeti wa kuunganisha. Safu mpana inaonyesha kuwa ni kigezo muhimu ambacho kinaweza kuwekwa kwenye makundi.
  • Muda wa Kupanda/Kushuka (t_r/t_f):Kwa kawaida 20μs na 25μs mtawalia, chini ya hali maalum za majaribio (V_CE=2V, I_C=100μA, R_L=100Ω). Thamani hizi huamua mzunguko wa juu wa kubadilisha wa kifaa.

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Hati ya data inarejelea mviringo wa kawaida wa tabia kwa kitoa cha IR na fototransista. Ingawa michoro halisi haijatolewa hapa, umuhimu wake unafafanuliwa.

3.1 Mviringo wa Toa Mwanga wa IR

Mviringo huu kwa kawaida huonyesha uhusiano kati ya sasa ya mbele (I_F) na voltage ya mbele (V_F) kwa joto tofauti, kuonyesha mgawo hasi wa joto wa V_F. Pia inaweza kuonyesha ukubwa wa jamaa wa mionzi dhidi ya sasa ya mbele na muundo wa mionzi ya pembe, ambayo ni muhimu kwa kuelewa kuenea kwa boriti kwenye kifurushi cha kuangalia kando.

3.2 Mviringo wa Fototransista

Mviringo huu ni muhimu kwa usanifu wa saketi. Kwa kawaida hujumuisha:

• Sasa ya Mkusanyiko dhidi ya Voltage ya Mkusanyiko-Mtoa (I_C-V_CE):Familia ya mviringo kwa viwango tofauti vya mionzi (au sasa tofauti za LED ya IR). Hii inaonyesha tabia ya pato la transistor na husaidia kuamua mstari wa mzigo.
• Sasa ya Mkusanyiko dhidi ya Mionzi (au I_F):Mviringo huu wa uhamishaji hupima unyeti, kuonyesha ni sasa gani ya pato inayotokana na kiwango fulani cha mwanga wa ingizo.
• Sasa ya Giza dhidi ya Joto:Inaonyesha jinsi sasa ya uvujaji inavyoongezeka kwa joto, ambayo inaweza kuathiri uwiano wa ishara kwa kelele katika mazingira ya joto la juu.

4. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi

ITR20002 inakuja kwenye kifurushi cha kawaida cha kuangalia kando, chenye shimo la kupita. Mchoro wa vipimo kwenye hati ya data hutoa vipimo muhimu vya mpangilio wa PCB na ujumuishaji wa mitambo. Vipengele muhimu vinajumuisha nafasi ya risasi, vipimo vya mwili wa kifurushi, na eneo la ufunguzi wa mwanga. Kidokezo kinabainisha kuwa uvumilivu ni ±0.25mm isipokuwa imebainishwa vingine kwenye mchoro wenye vipimo.

4.2 Kutambua Ubaguzi wa Mwelekeo

Kwa kifurushi chenye shimo la kupita, ubaguzi wa mwelekeo kwa kawaida huonyeshwa na umbo la kimwili la kifurushi (sawa au mwanya) au kwa urefu wa risasi. Mchoro wa hati ya data unapaswa kuashiria wazi anodi na katodi ya LED ya IR na mkusanyiko na mtoa wa fototransista. Ubaguzi sahihi wa mwelekeo ni muhimu kwa uendeshaji wa kifaa na kuzuia uharibifu.

5. Mwongozo wa Matumizi na Usanifu

5.1 Saketi ya Kawaida ya Matumizi

Matumizi ya msingi yanahusisha kuendesha LED ya IR na kipingamizi cha kupunguza sasa kilichounganishwa na chanzo cha voltage. Fototransista kwa kawaida huunganishwa kwenye usanidi wa mtoa wa kawaida: mkusanyiko huvutwa kwenye voltage ya usambazaji kupitia kipingamizi cha mzigo (R_L), na mtoa umewekwa ardhini. Ishara ya pato inachukuliwa kutoka kwa mkusanyiko. Thamani ya R_Lhuathiri mabadiliko ya voltage ya pato, kasi, na matumizi ya sasa. R_Lndogo hutoa kubadilisha haraka lakini mabadiliko madogo ya voltage; R_Lkubwa hutoa mabadiliko makubwa lakini majibu ya polepole.

5.2 Mambo ya Kuzingatia katika Usanifu

• Usawazishaji:Usanidi wa mhimili wa kando kando na unaounganisha unamaanisha kuwa eneo lenye unyeti la kugundua liko kwenye pengo kati ya kitoa na kigunduzi. Usawazishaji sahihi wa mitambo wa njia ya kitu ni muhimu kwa uendeshaji unaoaminika.
• Kinga dhidi ya Mwanga wa Mazingira:Ingawa kichungi cha 940nm kwenye nyumba husaidia, vyanzo vikali vya IR vya mazingira (mwanga wa jua, balbu za incandescent) vinaweza kujaza fototransista. Kutumia ishara ya IR iliyorekebishwa na utambuzi wa wakati mmoja kunaweza kuboresha sana kinga.
• Kuendesha Sasa:Endesha LED ya IR kwa au chini ya I_Filipendekezwa (kwa mfano, 20mA) kwa kuaminika kwa muda mrefu. Kupiga LED kwa sasa ya juu (ndani ya mipaka ya I_FP) kunaweza kuongeza safu ya kugundua au nguvu ya ishara.
• Kiolesura cha Pato:Pato la fototransista linaweza kuingizwa moja kwa moja kwenye ingizo la dijiti la kontrolla ya microcontroller (na kuvuta juu kufaa) au kwenye kulinganisha kwa ajili ya utambuzi sahihi wa kizingiti katika matumizi ya analogi.

6. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

6.1 Uainishaji wa Lebo

Lebo ya bidhaa ina misimbo kadhaa:

• CPN:Nambari ya Sehemu ya Mteja.
• P/N:Nambari ya Bidhaa ya Mtengenezaji (ITR20002).
• QTY:Idadi kwenye kifurushi.
• CAT / HUE / REF:Hizi kwa uwezekano zinaelekeza misimbo ya ndani ya makundi kwa vigezo kama ukubwa wa mwanga (CAT), urefu wa mawimbi unaotawala (HUE), na voltage ya mbele (REF).
• LOT No:Nambari ya kundi inayoweza kufuatiliwa.

6.2 Uainishaji wa Ufungaji

Ufungaji wa kawaida ni vipande 150 kwa kila mfuko, mifuko 5 kwa kila sanduku, na sanduku 10 kwa kila kasha. Taarifa hii ni muhimu kwa upangaji wa hesabu za bidhaa na usambazaji kwenye mstari wa uzalishaji.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Uwekaji

ITR20002 inawakilisha suluhisho la kitamaduni, la gharama nafuu kwa ajili ya kugundua kitu. Tofauti zake muhimu ni umbo lake maalum la mitambo la kuangalia kando na mhimili wa mwanga unaounganisha, ambao umeundwa kwa ajili ya kugundua vitu vinavyopita kwenye nyufa au pengo maalum. Ikilinganishwa na vigunduzi vinavyotafakari, inatoa kuaminika zaidi na uthabiti kwani inategemea kidogo uwezo wa kutafakari wa kitu lengwa. Ikilinganishwa na vigunduzi vinavyopitisha na vitoa na vigunduzi vinavyopingana, inaruhusu usanidi wa mitambo wa kompakt zaidi ambapo kitu kinavunja boriti ndani ya moduli moja. Urefu wa mawimbi wa 940nm ni kiwango cha kawaida, ukitoa usawa mzuri kati ya upatikanaji wa vipengele, gharama, na kukataa mwanga wa mazingira.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

8.1 Umbali wa kawaida wa kugundua au pengo ni nini?

Hati ya data inabainisha hali ya majaribio ya I_C(ON)kama "na kigunduzi cha mwanga kwa umbali wa 5mm." Hii inaonyesha kuwa kifaa kimeboreshwa kwa ajili ya kugundua kwa umbali mfupi sana, uwezekano katika safu ya milimita chache. Pengo halisi linaloweza kutumika linategemea sasa ya kuendesha kwa LED ya IR, unyeti wa saketi ya mpokeaji, na kiasi kinachohitajika cha ishara.

8.2 Ninawezaje kulinda kifaa hiki kutokana na mishtuko ya umeme?

Kwa LED ya IR, kipingamizi rahisi cha mfululizo kwa kawaida kinatosha. Kwa fototransista inayofanya kazi katika mazingira yenye kelele, zingatia kuongeza capacitor ndogo (kwa mfano, 1-10nF) kwenye mkusanyiko na mtoa ili kuchuja kelele ya mzunguko wa juu, ukikumbuka kuwa hii itapunguza kasi ya muda wa kujibu. Kwa mazingira magumu ya viwanda, diode za nje za ziada za kufunga au diode za TVS zinaweza kuhitajika kwenye mistari ya ingizo/pato.

8.3 Je, naweza kutumia hii kwa kugundua kasi kwenye diski yenye nyufa inayozunguka?

Ndio, huu ni matumizi ya kawaida. Mzunguko wa juu wa kubadilisha utapunguzwa na muda wa kupanda/kushuka (kwa kawaida ~20-25μs), ambao kinadharia huruhusu mzunguko hadi takriban 20 kHz. Kwa mazoezi, mzunguko utakuwa wa chini kutokana na vikwazo vya saketi na mzunguko wa kazi. Hakikisha nyufa na mapengo kwenye diski ni pana vya kutosha kuruhusu fototransista kubadilisha kabisa kuwasha na kuzima.

9. Kanuni ya Uendeshaji

ITR20002 inafanya kazi kwa kanuni ya kukatiza mwanga uliopitishwa. Diode ya ndani inayotoa infrared (IRED) imewekwa mbele, na kusababisha kutoa mwanga kwa urefu wa juu wa mawimbi wa 940nm. Fototransista ya silikoni ya NPN, iliyowekwa kwenye mhimili unaounganisha, kwa kawaida hupokea mionzi hii wakati hakuna kitu kinachozuia njia. Fotoni zenye nguvu ya kutosha hupiga eneo la msingi la fototransista, na kuzalisha jozi za elektroni na shimo. Sasa hii ya mwanga hufanya kama sasa ya msingi, ambayo kisha huongezeka kwa faida ya sasa ya transistor (beta), na kusababisha sasa kubwa zaidi ya mkusanyiko. Wakati kitu kisicho na uwazi kimewekwa kwenye pengo kati ya kitoa na kigunduzi, njia ya mwanga inakatizwa. Sasa ya mwanga inakoma, na transistor inazima, na kusababisha sasa ya mkusanyiko kupungua hadi thamani ndogo sana (sasa ya giza). Mabadiliko haya ya kuwasha/kuzima katika sasa ya mkusanyiko hutoa ishara ya dijiti inayoonyesha uwepo au kutokuwepo kwa kitu.

10. Kukanusha na Vidokezo vya Kuaminika

Taarifa zilizotolewa kwenye hati hii ya kiufundi zinatokana na hati ya data asili. Kukanusha muhimu na vidokezo kutoka kwa mtengenezaji vinajumuisha:

• Vipimo na nyenzo vinaweza kubadilika.
• Bidhaa hii inakidhi vipimo vilivyochapishwa kwa miezi 12 tangu tarehe ya usafirishaji.
• Michoro na thamani za kawaida ni kwa ajili ya kumbukumbu tu na haihakikishiwi.
• Uendeshaji nje ya Viwango Vya Juu Kabisa kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.
• Bidhaa hii haikusudiwi kwa matumizi muhimu ya usalama, ya kijeshi, ya anga, ya magari, ya matibabu, au ya kuunga mkono maisha bila idhini ya wazi.

Ni wajibu wa msanifu kuthibitisha ufaafu na utendaji wa kifaa katika matumizi yao maalum.