பயன்பாட்டு கட்டுரை: QRD1114 பிரதிபலிப்பு பொருள் சென்சாரை ஒருங்கிணைத்தல்

பயன்பாட்டு கட்டுரை: QRD1114 பிரதிபலிப்பு பொருள் சென்சாரை ஒருங்கிணைத்தல்

பயன்பாட்டு கட்டுரை: QRD1114 பிரதிபலிப்பு பொருள் உணரியை ஒருங்கிணைத்தல்

இந்த கட்டுரை உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகளில் onsemi QRD1114 பிரதிபலிப்பு பொருள் உணரியைப் பயன்படுத்துவதற்கான நடைமுறை வழிகாட்டியை வழங்குகிறது. இது உணரியின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை, முழுமையான சுற்று வடிவமைப்பு, ஃபார்ம்வேர் எடுத்துக்காட்டு மற்றும் அதிகாரப்பூர்வ தரவுத்தாளின் அடிப்படையில் முக்கிய செயல்திறன் கருத்துகளை உள்ளடக்கியது.

1. உணரி கண்ணோட்டம்

QRD1114 என்பது ஒரு சிறிய, துளை-வழியாக செல்லும் பிரதிபலிப்பு உணரி ஆகும், இது அகச்சிவப்பு (IR) உமிழும் டையோடு மற்றும் NPN ஒளிமின்னழுத்த டிரான்சிஸ்டரை ஒரே தொகுப்பில் இணைக்கிறது. உணரியின் முன்புறத்தில் ஒரு பிரதிபலிப்பு பொருள் வைக்கப்படும்போது, உமிழப்படும் IR ஒளி ஒளிமின்னழுத்த டிரான்சிஸ்டருக்குத் திரும்பி பிரதிபலிக்கிறது, இது மின்னோட்டத்தை நடத்துகிறது. இந்த வெளியீட்டு மின்னோட்டம் பொருளின் பிரதிபலிப்புத் திறன் மற்றும் உணரி முகத்திலிருந்து தூரத்திற்கு (D) விகிதாசாரமாகும். இந்த சாதனம் Pb-இல்லாதது, RoHS இணக்கமானது, மேலும் சுற்றுப்புற ஒளி குறுக்கீட்டைக் குறைக்க ஒரு பகல் வடிகட்டியைக் கொண்டுள்ளது.

2. பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டு: கன்வேயர் பெல்ட்டிற்கான பொருள் கண்டறிதல்

ஒரு தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் சூழ்நிலையில், QRD1114 கன்வேயர் பெல்ட்டில் செல்லும் பொதிகளைக் கண்டறியப் பயன்படுத்தப்படலாம். உணரி பெல்ட் மேற்பரப்புக்கு அருகில் பொருத்தப்படுகிறது. தரவுத்தாளின் படி, உகந்த உணர்திறன் தூரம் (D) உணரி முகத்திலிருந்து பிரதிபலிப்பு மேற்பரப்புக்கு 0.050 அங்குலங்கள் (1.27 மிமீ) ஆகும். ஒரு பொதி இந்த தூரத்தில் செல்லும்போது, பிரதிபலிக்கும் IR ஒளி அதிகரிக்கிறது, ஒளிமின்னழுத்த டிரான்சிஸ்டரின் சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்தை ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்புக்கு மேல் உயர்த்துகிறது, இது ஒரு பொருளின் இருப்பைக் குறிக்கிறது. இந்த சமிக்ஞை பின்னர் ஒரு கவுண்டரைத் தூண்டுவதற்கு, ஒரு டைவர்ட்டரை செயல்படுத்துவதற்கு அல்லது நேர முத்திரையை பதிவு செய்வதற்குப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

3. சுற்று வடிவமைப்பு மற்றும் இடைமுகம்

ஒளிமின்னழுத்த டிரான்சிஸ்டர் ஒரு மின்னோட்ட மூழ்கியாக செயல்படுகிறது. ஒரு எளிய இடைமுக சுற்று சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்தை (I_C) மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றி (ADC) அல்லது ஒப்பீட்டாளருடன் கூடிய டிஜிட்டல் உள்ளீட்டால் படிக்கக்கூடிய மின்னழுத்தமாக (V_OUT) மாற்ற ஒரு புல்-அப் மின்தடையத்தை (R_L) பயன்படுத்துகிறது.

3.1. திட்ட வடிவமைப்பு

3.2. கூறு தேர்வு

• V_CC: 5V (அல்லது மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் I/O உடன் இணக்கமாக இருந்தால் 3.3V).
• R₁ (IR LED மின்னோட்ட வரம்பு): I_F = 20 mA (வழக்கமான சோதனை நிலை) அமைக்க, R₁ = (V_CC - V_F) / I_F. 20 mA இல் V_F ≈ 1.5V உடன் (தரவுத்தாளில் படம் 1 ஐப் பார்க்கவும்), R₁ ≈ (5V - 1.5V) / 0.02A = 175 Ω. ஒரு நிலையான மதிப்பு 180 Ω பொருத்தமானது.
• R_L (புல்-அப் மின்தடையம்): மதிப்பு வெளியீட்டு மின்னழுத்த ஊசலாட்டத்தை தீர்மானிக்கிறது. I_C(ON) min = 1 mA at V_CE = 5V (D = 0.050 அங்குலங்களில் சோதிக்கப்பட்டது) உடன், ஒரு 4.7 kΩ மின்தடையம் ஒரு நல்ல சமநிலையை வழங்குகிறது. பொருள் இருந்தால்: V_OUT ≈ 5V - (1 mA * 4.7 kΩ) ≈ 0.3V (குறைந்த). பொருள் இல்லை என்றால்: V_OUT ≈ 5V (அதிக, இருண்ட மின்னோட்டம் மிகக் குறைவாக இருப்பதால்). ஒரு 4.7 kΩ மின்தடையம் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.
• C1: மின்சார விநியோக துண்டிப்பு மற்றும் சத்தம் வடிகட்டலுக்கான விருப்ப 0.1 µF மின்தேக்கி.

3.3. ஃபார்ம்வேர் எடுத்துக்காட்டு (Arduino-பாணி போலிக் குறியீடு)

const int sensorPin = A0; // அனலாக் உள்ளீட்டு முள்
const int threshold = 200; // ADC வரம்பு (0-1023), சோதனையின் அடிப்படையில் சரிசெய்யவும்

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(sensorPin, INPUT);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(sensorPin);
  // மேலே உள்ள சுற்றில், பொருள் இருக்கும்போது Vout குறைவாக உள்ளது
  if (sensorValue < threshold) {
    Serial.println("பொருள் கண்டறியப்பட்டது!");
    // ஒரு செயலைத் தூண்டவும், எ.கா., கவுண்டரை அதிகரிக்கவும், ரிலேவை செயல்படுத்தவும்
  } else {
    Serial.println("பொருள் இல்லை");
  }
  delay(100);
}

4. செயல்திறன் மற்றும் மேம்படுத்தல் கருத்துகள்

தரவுத்தாளின் அடிப்படையில், பல காரணிகள் உணரியின் வெளியீட்டை பாதிக்கின்றன. மிக முக்கியமானது உணர்திறன் தூரம் (D):

• உகந்த உணர்திறன் தூரம்: தரவுத்தாள் D = 0.050 அங்குலம் (1.27 மிமீ) இல் செயல்திறனைக் குறிப்பிடுகிறது. படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இந்த புள்ளிக்கு அப்பால் தூரம் அதிகரிக்கும்போது வெளியீட்டு மின்னோட்டம் கூர்மையாக குறைகிறது. நம்பகமான கண்டறிதலுக்கு, சென்சார் இந்த உகந்த தூரத்திற்கு முடிந்தவரை நெருக்கமாக வைக்கப்பட வேண்டும்.
• பொருளின் பிரதிபலிப்புத்திறன்: I_C(ON) விவரக்குறிப்பு (1 mA குறைந்தபட்சம்) 90% பிரதிபலிப்பு கொண்ட வெள்ளை சோதனை அட்டையைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது. இருண்ட அல்லது மேட் மேற்பரப்புகள் பலவீனமான சமிக்ஞையை உருவாக்குகின்றன. குறிப்பிட்ட இலக்கு பொருளுக்கு ஏற்ப வாசல் மதிப்புகளை சரிசெய்ய வேண்டியிருக்கலாம்.
• வெப்பநிலை: தரவுத்தாளில் உள்ள படம் 3, சேகரிப்பான் மின்னோட்டம் வெப்பநிலையில் மிகவும் நிலையானதாக இருப்பதைக் காட்டுகிறது, ஆனால் இருண்ட மின்னோட்டம் (படம் 4) வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது. இது அதிக வெப்பநிலையில் வாசல் அமைப்புகளை பாதிக்கலாம்.
• சுற்றுப்புற ஒளி: உள்ளமைக்கப்பட்ட பகலொளி வடிகட்டி சுற்றுப்புற அகச்சிவப்பு ஒளியின் விளைவைக் குறைக்கிறது, ஆனால் முற்றிலும் நீக்காது. அதிக சுற்றுப்புற சூழல்களில், பண்பேற்ற நுட்பங்கள் (எ.கா., LED ஐ துடிப்பாக்கி ஒத்திசைவான கண்டறிதலைப் பயன்படுத்துதல்) இரைச்சல் நோய் எதிர்ப்பை மேம்படுத்தலாம்.
• குறுக்கீடு பேச்சு: I_CX (குறுக்கீடு பேச்சு) விவரக்குறிப்பு (0.2 µA பொதுவானது) பிரதிபலிப்பு மேற்பரப்பு இல்லாமல் சேகரிப்பான் மின்னோட்டமாகும். இது வாசல் வடிவமைப்பில் கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும்.

5. முடிவு

QRD1114 என்பது பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் தொடர்பு இல்லாத பொருள் கண்டறிதலுக்கான பல்துறை மற்றும் செலவு குறைந்த தீர்வாகும், இது 1.27 மிமீ (0.050 அங்குலம்) உகந்த உணர்திறன் வரம்பைக் கொண்டுள்ளது. அதன் மின் பண்புகளைப் புரிந்துகொண்டு இந்த கட்டுரையில் உள்ள வடிவமைப்பு வழிகாட்டுதல்களைப் பின்பற்றுவதன் மூலம், பொறியாளர்கள் இந்த சென்சாரை விரைவாக வலுவான மற்றும் நம்பகமான அமைப்புகளில் ஒருங்கிணைக்க முடியும். முழுமையான விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் வடிவமைப்பு கட்டுப்பாடுகளுக்கு எப்போதும் சமீபத்திய தரவுத்தாளைப் பார்க்கவும்.

குறிப்புகள்: onsemi QRD1114/D பிரதிபலிப்பு பொருள் சென்சார் தரவுத்தாள், டிசம்பர் 2024 – ரெவ். 5.

படங்கள்

qrd1114-pins

qrd1114-1

qrd1114-pins

qrd1114-1