Interruptor óptico ITR8102

Información

¿Qué es?

El ITR8102 es un sensor de tipo foto-interruptor que combina un LED infrarrojo y un fototransistor dentro de una carcasa de plástico negro. Opera mediante la reflexión de la luz infrarroja, permitiendo la detección de objetos en su rango de alcance.

¿Cómo funciona?

• El LED emisor de infrarrojos genera un haz de luz.
• Cuando un objeto reflectante pasa frente al sensor, la luz infrarroja rebota en el objeto y es detectada por el fototransistor.
• Dependiendo de la cantidad de luz recibida, el fototransistor conmuta entre sus estados de conducción y corte.

¿Para qué sirve?

• Sensores de proximidad.
• Contadores de objetos en cintas transportadoras.
• Sensores de línea en robots seguidores de línea.
• Sistemas de detección en encoders ópticos.

¿Dónde se usa?

• Automatización industrial.
• Dispositivos de seguridad.
• Detección de papel en impresoras y fotocopiadoras.
• Robótica y proyectos de electrónica.

¿Con qué se puede usar?

Es compatible con microcontroladores como Arduino, ESP32, Raspberry Pi y circuitos lógicos.

¿Para usarlo?

Se conecta en circuitos de detección donde se necesite una respuesta rápida a la presencia o ausencia de un objeto reflectante.

Características:

• Distancia de detección fija de acuerdo con la ranura.
• Respuesta rápida, ideal para sensores de velocidad en encoders ópticos.
• Compatible con Arduino, ESP32, Raspberry Pi y otros microcontroladores.
• Salida de colector abierto, lo que permite flexibilidad en la interfaz con circuitos digitales o analógicos.

Especificaciones

Especificación	Detalles
Voltaje de Alimentación:	5V a 30V
Voltaje de Operación:	activo bajo o alto
Consumo de Corriente:	LED Emisor: Aproximadamente 20mA. Fototransistor: Depende de la resistencia de carga.
Tipo de Comunicación:	Señal digital (ON/OFF). Puede usarse en configuración analógica con resistencia de carga para ajustar la sensibilidad
Temperatura de Funcionamiento:	-25°C a +85°C.
Resolución:	Depende de la velocidad y tamaño del objeto que interrumpe el haz de luz.

Documentación

Pinout

Dimensiones 

Datasheet

Información Adicional

Principio de Funcionamiento

El ITR8102 opera con el principio de detección óptica reflexiva.

• El LED emite luz infrarroja, que al encontrar un objeto reflectante, rebota y es captada por el fototransistor.
• Si la luz no regresa al sensor, el fototransistor permanece en estado de alta impedancia.
• La señal de salida cambia de estado dependiendo de la cantidad de luz recibida.

Pinout

Dimensiones

Usos y Aplicaciones

• Sistemas de detección de objetos sin contacto.
• Contadores de productos en líneas de producción.
• Detección de papel en impresoras y escáneres.
• Sistemas de seguridad y alarmas ópticas.
• Sensores de línea en robótica.

Preguntas Frecuentes

La descripción habla de reflexión, pero el sensor tiene una ranura. ¿Cómo funciona realmente?

Tienes toda la razón, y esta es una aclaración crucial. La descripción que menciona la reflexión es incorrecta para este componente. El ITR8102 es un interruptor óptico de ranura (transmisivo). Su funcionamiento es el siguiente:

1. El LED infrarrojo (emisor) en un lado de la ranura emite un haz de luz constante hacia el fototransistor (detector) en el otro lado.
2. Normalmente, con la ranura vacía, el fototransistor recibe la luz y conduce (estado ON).
3. Cuando un objeto opaco pasa a través de la ranura, interrumpe el haz de luz.
4. Al dejar de recibir luz, el fototransistor deja de conducir (estado OFF).

Es ideal para detectar el paso de un objeto a través de él, no para detectar un objeto frente a él.

¿Cómo conecto los 4 pines a mi Arduino? ¿Necesito resistencias?

Sí, necesitas resistencias, y la conexión se divide en dos circuitos independientes:

• Lado del LED (Emisor): Identifica el Ánodo (+) y el Cátodo (-) del LED en el pinout. Debes conectar el Ánodo a 5V y el Cátodo a una resistencia limitadora de corriente (típicamente de 220Ω) y de ahí a GND. Nunca conectes el LED directamente a 5V y GND, ya que se quemará.
• Lado del Fototransistor (Detector): Identifica el Colector (C) y el Emisor (E). El Emisor se conecta directamente a GND. El Colector se conecta al pin de entrada digital de tu Arduino (ej. pin 2) y también a 5V a través de una resistencia de pull-up (típicamente de 10kΩ).

¿Para qué sirve la resistencia de «pull-up» en el lado del fototransistor?

El fototransistor tiene una salida de tipo «colector abierto». Esto significa que solo puede conectar su pin de salida a tierra (cuando detecta luz) o dejarlo «flotando» (cuando no detecta luz). La resistencia de pull-up es necesaria para darle un estado ALTO (HIGH) definido a la salida cuando el haz está interrumpido. Sin ella, el pin de tu Arduino no podría distinguir de forma fiable entre un estado y otro. Con la resistencia, la lógica es:

• Haz interrumpido (objeto presente): La salida es HIGH (5V).
• Haz no interrumpido (ranura vacía): La salida es LOW (0V).

¿Cuál es su uso principal en proyectos de robótica y mecatrónica?

Su aplicación estrella es como encoder óptico para medir velocidad y posición. Se utiliza en conjunto con un «disco ranurado» (encoder disk) que se acopla al eje de un motor. A medida que el motor gira, las ranuras del disco pasan por el sensor, interrumpiendo el haz de luz y generando una serie de pulsos. Al contar estos pulsos con un microcontrolador (Arduino, ESP32), puedes calcular con muchísima precisión:

• La velocidad de rotación del motor (RPM).
• La posición angular del eje.
• La distancia recorrida por una rueda.

También es excelente como final de carrera (limit switch) de alta precisión y sin contacto físico.

¿A qué velocidad máxima puede detectar los pulsos de un disco encoder?

El ITR8102 tiene un tiempo de respuesta muy rápido (en el orden de los microsegundos), lo que le permite funcionar a altas velocidades. Es capaz de detectar miles de pulsos por segundo sin problemas. La limitación real en un proyecto de encoder no suele ser el sensor, sino la capacidad del microcontrolador para contar los pulsos a tiempo sin perder ninguno, especialmente si está realizando otras tareas. Para esto, es ideal usar las interrupciones externas de tu Arduino o ESP32.

¿Puedo usarlo como un sensor seguidor de línea?

No, este componente es completamente inadecuado para seguir una línea. Un sensor seguidor de línea es de tipo reflectivo: emite luz hacia abajo y mide cuánta luz rebota desde la superficie (mucha en una superficie blanca, poca en una negra). El ITR8102, al ser de ranura (transmisivo), no puede detectar el color de una superficie que está debajo de él. Para seguir líneas necesitas sensores como el TCRT5000 o el CNY70.

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