1) Das hast du richtig gerechnet
, aber ich würde es trotzdem etwas anders machen
.
Schalte die LEDs beider Sensoren hintereinander, und verwende nur einen Widerstand.
Das spart Strom, braucht nur einen Widerling, und
vor allem ist dadurch garantiert, dass beide LEDs immer den genau gleichen Strom bekommen.
Also (5-2*1,2)V/0,02A = 130 Ohm. Wir nehmen den Normwert 120 Ohm.
Ich habe hier mit 5V anstatt mit 6V gerechnet, weil das eine gängige Spannung zum Betrieb von Logikschaltkreisen und Mikroprozessoren ist. Es gibt auch preiswerte Festspannungregler (7805) für diesen Spannungswert.
Wenn du hier statt dessen 6V verwendest, steigt der Strom auf 30mA, aber das ist noch völlig im sicheren Bereich.
2) Im Datenblatt steht, dass der Fototransistor aus 20mA LED Strom höchstens 3mA Kollektorstrom macht (Spiegelschicht hinter 4mm Glas). In Fig.5 des Datenblattes kannst du aber sehen, dass typischerweise nur etwa 1mA zu erwarten sind.
Wie hoch der Strom bei weißem Papier ausfällt, müsste man einmal ausprobieren. Ich schätze, dass nicht mehr als 20% dieses Wertes, also 0,6mA eher aber 0,2mA zustande kommen.
Wie du weiter unten bei 3) sehen wirst, brauchen wir das auch garnicht zu wissen.
Aus eben dieser Fig.5 kannst du auch entnehmen, dass der Fototransistor etwa 1V "für sich" braucht, und dass bei höherer Spannung sich der Kollektorstrom kaum noch ändert.
Daraus errechnet sich der Arbeitswiderstand zu (5-1)V/1mA = 4kOhm. Der nächstliegende Normwert wäre 3,9kOhm.
Es empfiehlt sich bei dieser Beschaltung den Arbeitswiderstand mit Masse zu verbinden und den Fototransistor an Plus zu legen, dann bekommt man ein auf 0V bezogenes Signal, dass praktisch nur vom Fotostrom und nicht von der Betriebsspannung abhängt.
3) Eleganter geht es aber folgendermassen:
Ein Fototransistor kommt mit dem Kollektor an Plus, der andere mit dem Emitter an Masse (oder Minus, GND, 0V, -je nach Gusto).
Den freien Emitter verbinden wir mit dem freien Kollektor und schon sind wir fertig.
Einen Arbeitswiderstand brauchen wir bei dieser Schaltung nicht und ein Strombegrenzungswiderstand ist angesichts der geringen Kollektorstroms auch nicht erforderlich.
Trotzdem ist dadurch garantiert, dass die Spannung am Verbindungspunkt der beiden Sensoren genau die halbe Speisespannung beträgt, solange die Fotoströme der beiden gleich sind.
Wie hoch die Fotoströme sind, ist hingegen irrelevant und damit ist es auch gleichgültig, ob sich der Sensor über eimem Spiegel oder über brauner Pappe befindet.
Nicht ganz so offensichtlich dabei ist, dass man dabei auch die maximal mögliche Empfindlichkeit erhält, deren Relativwert sich zudem bei unterschiedlichen Intensitätern nicht ändert.
Das liegt daran, dass der jeweils andere Fototransitor nahezu eine Konstantstromquelle darstellt, die jedenfalls einen sehr hohen Innenwiderstand hat.
Aus der Steigung des Geradenstücks für 20mA in Fig.5 kannst du entnehmen, dass der Fotostrom sich nur um 0,15mA ändert wenn ich die Spannung von 1V bis 12V ändert. Das repräsentiert einen Widerstand von 73 kOhm, und um an einem gewöhnlichen Widerstand diese Empfindlichkeit zu bekommen, brauchtest du rund 100V Betriebsspannung!
Für viele mit 5V betriebenen Schaltungen ist auch diese Spannungslage von 2,5V bei gleicher Helligkeit ideal.
Man kann aber auch leicht mit einem einfachen Spannungsteiler aus zwei Widerständen eine Referenzspannung in Höhe der halben Speisespannung erzeugen und erhält dann, darauf bezogen, positive oder negative Spannungswerte, je nachdem welcher Sensor mehr Licht bekommt.
Exemplarstreungen, also unterschiedliche Güte von LED und Fototransistor, korrigiert man am besten mit einer Blende im Strahlengang.