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反射式红外光电管 ITR8307

时间:2022-08-18 06:00:00 镜反射式光电传感器工作原理a44三极管对管红外线反射式传感器输出的量各种型号的光电传感器红外式光电传感器红外对准传感器

简 介: 测了了ITR8307的基本特性,包括其静态和动态特性。并通过测量单轮车惯性轮转速来显示其应用。

关键词 ITR8307反射光电管

反射式光电管
文章目录
基本信息
特性测试
距离对于输
出电压影响
应用测试
测试独轮车转速
测量频率响应
测量结论

 

§01 射式光电管


  ITR8307 是一款集成有红外发射管与接收三极管的光电管。在 TB ITR8307 可以购买到SOP-4封装的小型光电管。

一、基本信息

  反射式光电开关 ITR8307 是一款集红外发射管与红外接收管于一体的光电开关,当有被检测到物体经过的时候,物体将光电开关发射端发射的信号反射到接收端,于是光电开关就产生开关型号。

▲ 图1.1 基本封装

  在 ITR8307/S18/TR8反射式光电开关传感器感应距离测距1mm贴片SOP-4 给出了SOP-4封装下的引脚功能分布。

▲ 图1.2 SOP-4封装管脚功能图

  在 ITR8307光耦反射式非接触 传感器,有人将该传感器制作成通用的检测模块。 原装亿光ITR8307/S17/TR8(B)贴片反射式光电开关红外线光电传感器 给出的价格只有RMB0.37

▲ 图1.3 ITR8307实际管教分布

二、特性测试

1、静态特性

  使用万用表(DM3068)二极管档,测量 PIN2-1:前向导通电压。PIN2+, PIN1-。

红外发光二极管测量结果:
电流: 1mA
电压:1.077V

  测量PIN3,4之间的电阻,可以验证三极管两个方向电阻不一样。并且随着手遮挡光电管上面的光线,PIN3,4之间的电阻会变大。

光电三极管测量结果:
PIN3+,PIN4-:0.577MΩ
PIN3-,PIN4+:∞

2、引线封装

▲ 图1.2.1 引出光电管管脚

  引出的PIN4引线(100mil)的管脚定义与ITR8307的管脚 ① ~ ④ 一致。

3、测试电路

  在面包板上搭建如下的测试电路。工作电压为+5V。

电路测量:
V2:1.193V
V3:4.98V

▲ 图1.2.2 测试电路原理图

  手持反射式光电管对准白纸,可以看到V3的变化不大。

4、不同R2

  为了提高输出电压的灵敏度,提高R2可以增加输出电压的灵敏度。这同时也会使得环境光线对于光电管的影响。

(1) 光电管平行放置

  将光电管平行放置,此时光电管周围并没有反射物体。

  使用变阻箱,改变R2阻值:100k ~ 1M对应的V3电压的变化。

【表1-4-1 光电管平行放置,对应不同Rc时V3电压值】

R(100k)1 R(100k)2 R(100k)3 R(100k)4 R(100k)5 R(100k)6 R(100k)7 R(100k)8 R(100k)9 R(100k)10
4.661900 4.357700 4.064400 3.779500 3.504000 3.234400 2.972500 2.715700 2.463400 2.228700

(2) 光电管垂直放置

  设置R2=500kΩ,移动光电管,由于实验桌上面的台灯亮度不同,会引起V3电压的变化。

▲ 图1.4.1 光电管不同位置引起电位变化

三、距离对于输出电压影响

  利用 单轴步进驱动模块SH-20403 控制单轨步进滑轨带动光电管移动,测量距离白纸之间的距离与V3电压之间的关系。

▲ 图1.3.1 使用步进电轨带动光电管

1、实验1

实验条件:
步长Step:200
步数:100
R2电阻:500kΩ
R1电阻:330Ω
移动距离:20mm

  测量数据如下:

▲ 图1.4.1 不同步数下的输出电压

  观察测量数据,可以看到, 在步数小于55(约11mm距离)之前,输出电压都是很低;当步数大于55之后,V3电压呈现快速上升趋势;

  在V3上升过程中,电压出现了比较明显的波动现象。具体原因不详。

2、实验2

实验条件:
移动步长:500
移动步数:100

  R1,R2的数值与实验1相同。测量结果如下:

▲ 图1.2.2 不同移动步数下输出电压

3、实验3

  减少R2的阻值,降低到 200kΩ,重新测量移动距离与输出电压之间的关系。

实验条件:
移动步长:200
移动步数:100
R2阻值:200kΩ
R1阻值:330Ω

▲ 图1.2.3 不同移动步数下输出电压变化

  可以看到随着R2的增加,输出电压信号相比实验1有了以下变化:

  • 输出电压拐点缩小了,大约35部(越7mm距离);
  • 电压没有了波动线性,非常平滑了。

4、实验4

实验条件:
移动步长:200
移动步数:100
R2阻值:900kΩ

▲ 图1.2.4 不同步数下输出电压

  可以看到随着R2的增加,输出电压的拐点增加到了75步(大约距离15mm)。

from headm import *
import lscm8
from tsmodule.tsstm32       import *
''' lscm8.lscm8mf(20000) exit() '''
vdim = []
step = 200

for i in range(100):
    lscm8.lscm8mb(step)
    time.sleep(2)
    meter = meterval()
    printff(i, meter[1])

    vdim.append(meter[1])

    tspsave('measure', vdim=vdim)

plt.plot(vdim)
plt.xlabel("Step")
plt.ylabel("Voltage(V)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()
#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# LSCM8.PY -- by Dr. ZhuoQing 2020-01-14
#
# Note:
#============================================================
from head import *
import serial
#------------------------------------------------------------
cmdportdef = 'COM2'
cmdport = serial.Serial(cmdportdef, baudrate=115200, timeout=0.1)
cmdport.setDTR(False)
#cmdport.setRTS(False)
printf("Open %s for LSCM8."%cmdportdef)
#------------------------------------------------------------
COMMAND_FRAME_HEAD		= 0x56
COMMAND_FRAME_TAIL		= 0x65
COMMAND_STATUS_WAIT		= 0x0
COMMAND_STATUS_COMMAND	        = 0x1
COMMAND_STATUS_LENGTH	        = 0x2
COMMAND_STATUS_DATA		= 0x3
COMMAND_STATUS_CHECK	        = 0x4
COMMAND_STATUS_TAIL		= 0x5
#------------------------------------------------------------
COMMAND_HELLO_ECHO		= 0x20
COMMAND_BEEP_ON			= 0x21
COMMAND_BEEP_OFF		= 0x22
COMMAND_DIR_ON			= 0x23
COMMAND_DIR_OFF			= 0x24
COMMAND_REL_ON			= 0x25
COMMAND_REL_OFF			= 0x26
COMMAND_PUL_SET			= 0x27
COMMAND_PUL_STOP		= 0x28
COMMAND_GOTO_HEAD		= 0x29
COMMAND_GOTO_TAIL		= 0x2A
COMMAND_GET_STATE		= 0x2B
COMMAND_GET_PULSEOUT	        = 0x2C
COMMAND_CLEAR_PULSEOUT	        = 0x2D
#------------------------------------------------------------
def lscm8cmd(cmd, cmddata):
    checksum = cmd + len(cmddata)
    for cd in cmddata:
        checksum = checksum + cd
    checksum = (checksum & 0xff) ^ 0xff
    cmdstr = b'' + byte(COMMAND_FRAME_HEAD) + byte(cmd) + byte(len(cmddata)) +\
             cmddata + byte(checksum) + byte(COMMAND_FRAME_TAIL)
# printf(cmdstr)
    cmdport.write(cmdstr)
def lscm8hello():
    lscm8cmd(COMMAND_HELLO_ECHO, b'')
def lscm8beepon():
    lscm8cmd(COMMAND_BEEP_ON, b'')
def lscm8beepoff():
    lscm8cmd(COMMAND_BEEP_OFF, b'')
#------------------------------------------------------------
def lscm8relon(bits):
    cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big')
    lscm8cmd(COMMAND_REL_ON, cmd)
#------------------------------------------------------------
# bits:0:relay0, 1:relay1
def lscm8reloff(bits):
    cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big')
    lscm8cmd(COMMAND_REL_OFF, cmd)
def lscm8diron(bits):
    cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big')
    lscm8cmd(COMMAND_DIR_ON, cmd)
def lscm8diroff(bits):
    cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big')
    lscm8cmd(COMMAND_DIR_OFF, cmd)
#------------------------------------------------------------
def lscm8setpulse(bits, pulse):
    cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big') +\
          pulse.to_bytes(4, byteorder='big')
    lscm8cmd(COMMAND_PUL_SET, cmd)
def lscm8stoppulse():
    lscm8cmd(COMMAND_PUL_STOP, b'')
def lscm8gotohead():
    lscm8cmd(COMMAND_GOTO_HEAD, b'')
def lscm8gototail():
    lscm8cmd(COMMAND_GOTO_TAIL, b'')
def lscm8clearpulseout():
    lscm8cmd(COMMAND_CLEAR_PULSEOUT, b'')
def lscm8mf(steps):
    lscm8diron(3)
    lscm8reloff(3)
    lscm8setpulse(3, steps)
def lscm8mb(steps):
    lscm8diroff(3)
    lscm8reloff(3)
    lscm8setpulse(3, steps)
#------------------------------------------------------------
if __name__ == "__main__":
    time.sleep(.5)
    if len(sys.argv) > 1:
        step = int(sys.argv[1])
        if step > 0:
            lscm8mf(step)
        else: lscm8mb(-step)
    else:
        lscm8mb(1000)
    tspbeep(1500, 100)
    printf('End of the command')
#------------------------------------------------------------
# END OF FILE : LSCM8.PY
#============================================================

 

§02 用测试


一、测试独轮车转速

  独轮车也许是下一届 智能车竞赛 的车模。下面使用反射式的宫外光电管测量它在自载电池作用下的转速。

  车载电池为两节1.5V干电池。为了能够使用反射式的光电管测量转速,使用记号笔在惯量轮上涂抹一段1.5cm的黑色标记。

▲ 图2.1.0 使用反射式光电管测量独轮车惯量轮的转速

1、测试结果

测量条件:
R2阻值: 50kΩ

▲ 图2.1.1 测了V3波形

  测量得到:脉冲的频率: 80.91Hz,这也反映了惯量轮的转速为80转/秒。

  通过波形,也可以看到在50kΩ Rc 下,光电管的频率响应大约是1kHz。

▲ 图2.2.2 独轮车在行进

▲ 图2.2.3 独轮车运行

二、测量频率响应

  改变反射式桑外光电二极管的电压,测量输出波形。

1、测量结果

  • R2的阻值: 50k欧姆。

▲ 图2.2.2 在方波驱动下的输出波形

  • R2的阻值: 100kΩ。

▲ 图2.2.3 在方波驱动下的输出波形

  • R2的阻值: 10kΩ

▲ 图2.2.4 在方波驱动下的输出波形

 

§量结论


  ITR8307是一款反射式的光电管。可以用于近距离的反射物运动测量。测量距离通过不同的Rc 可以在5mm - 15mm左右。


■ 相关文献链接:

  • ITR8307
  • TB ITR8307
  • ITR8307
  • ITR8307/S18/TR8反射式光电开关传感器感应距离测距1mm贴片SOP-4
  • ITR8307光耦反射式非接触
  • 原装亿光ITR8307/S17/TR8(B)贴片反射式光电开关红外线光电传感器
  • 单轴步进驱动模块SH-20403
  • 智能车竞赛相关的教高司公函:公函[2005]201号文、教高司[2005]13号

● 相关图表链接:

  • 图1.1 基本封装
  • 图1.2 SOP-4封装管脚功能图
  • 图1.3 ITR8307实际管教分布
  • 图1.2.1 引出光电管管脚
  • 图1.2.2 测试电路原理图
  • 表1-4-1 光电管平行放置,对应不同Rc时V3电压值
  • 图1.4.1 光电管不同位置引起电位变化
  • 图1.3.1 使用步进电轨带动光电管
  • 图1.4.1 不同步数下的输出电压
  • 图1.2.2 不同移动步数下输出电压
  • 图1.2.3 不同移动步数下输出电压变化
  • 图1.2.4 不同步数下输出电压
  • 图2.1.0 使用反射式光电管测量独轮车惯量轮的转速
  • 图2.1.1 测了V3波形
  • 图2.2.2 独轮车在行进
  • 图2.2.3 独轮车运行
  • 图2.2.2 在方波驱动下的输出波形
  • 图2.2.3 在方波驱动下的输出波形
  • 图2.2.4 在方波驱动下的输出波形
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