El sumidero de 2 mA máximo de 0.4 V significa que la resistencia de la fuente es 0.4V / 2mA = 200 Ohmios, que puede entregar 15mA con una Resistencia limitadora de corriente de series pequeñas. Si se usan LEDs IR con una caída de 1.2V de 5V, entonces una resistencia total de la serie de 3.8V / 15mA = 250 Ohms. Si el controlador es de 200 ohmios y el LED es de aproximadamente 10 ohmios, se necesita una serie R de aproximadamente 40 ohmios. Si se usa un LED ROJO con una caída de 2V y una resistencia interna de aproximadamente 15 ohmios y desea Iol = 15mA, entonces 5V-2V = 3V entonces 3V / 15mA = 200 ohms igual que la unidad CMOS en el estado "0" y el controlador CMOS tire hacia abajo del cátodo directamente, lo que provocará que Vol suba a 3V con el ánodo a 5V. Tenga en cuenta que ya no se trata de niveles de lógica TTL, pero como no estamos interconectando el controlador LED con otra lógica, está bien.

Los niveles actuales, el ancho de la ranura, la eficacia del emisor y la sensibilidad del detector afectan el voltaje de la foto recibida, por lo que la condición bloqueada debe atenuar la luz lo suficiente como para crear un nivel lógico válido con un margen igual a la señal transmitida que satura el detector. Esta es una característica de diseño sutil de la detección de luz apagada usando histéresis en el detector. La trayectoria óptica del emisor debe bloquearse cuidadosamente para reducir el ángulo y permitir que la luz se bloquee entre las ranuras cuando se alinea y con un espacio similar al ancho del bloque. Aquí es donde el cuidado en la relación de señal óptica a ruido es crítico. La señal se transmite a la luz y el ruido a la luz extraviada que se filtra más allá de las ranuras adyacentes. Por lo tanto, tanto el emisor como el detector necesitan aberturas casi iguales a las dimensiones de la ranura. (La sintonización fina o los cálculos son necesarios para determinar el tamaño óptimo de apertura para que coincida con el canal o la ranura y el espacio bloqueado entre ellos.)

Esto se convierte en la prueba crítica de su diseño electro-óptico: cuánto margen tiene en la detección de los niveles de la rueda del codificador de paso / bloque para permitir un 30% de envejecimiento del emisor y todas las demás fuentes de envejecimiento (bloqueo de polvo, variación de suministro, etc) Esto es sobre el límite de usar el CMOS como un controlador actual. También hay otros métodos que utilizan transistores.

La posición de los 2 detectores proporciona la alineación en cuadratura de 90 grados y los bordes de detección controlados por la trayectoria óptica, la sensibilidad, el% de histéresis y "cualquier fuente de luz parásita". Normalmente, el IR es mejor con los filtros que bloquean la luz diurna en el detector o en los encoders cerrados, el ROJO se usa porque es unos centavos "más barato" pero no mejor, pero tal vez sea más fácil ver la luz dispersa la primera vez.

Puede crear cualquier tamaño de abertura mediante un tamaño de orificio controlado y la profundidad de la superficie del emisor LED en relación con el orificio. Es mejor usar emisores de ángulo pequeño de alta ganancia óptica y detectores de ángulo moderado, pero no demasiado pequeños para que la alineación se vuelva crítica. Un LED de 15 grados está bien o quizás 30 grados, pero la señal se pierde con el ancho de haz y 8 grados "puede ser" muy poco y sensible a la alineación. Así que considere la pérdida de trayectoria en el emisor, la apertura, la ranura, la apertura del detector y el detector para elegir los niveles de encendido / apagado de margen más alto equilibrados. Considere todos los factores de alineación antes de la posición cuidadosa del emisor y el detector para un rendimiento óptimo. (Vea cómo lo hacen los profesionales y tome medidas)

Obviamente, un emisor láser ofrece la mejor precisión, pero también tiene la tasa de envejecimiento más alta para la intensidad, por lo que es un método para regular los niveles de emisión con un sensor interno de PD reflectante y el aumento de temperatura más bajo en el diodo láser para lograr la vida más larga posible en , aunque a un costo mayor para aplicaciones de codificador de alta resolución o de ultra alta resolución. Así es como espero que funcionen algunos codificadores detectores de "horquilla" comerciales, que obviamente cuestan mucho más que una rueda de ratón, pero se espera que sean mucho mejores.

Esto recuerda un artículo que escribí sobre cómo diseñar un "flop flop" mejor confiable en una válvula de válvula de inodoro o "cómo diseñar una trampa para ratones mejor" con la misma atención a la Ley de Murphy.