S001F24A39 Teplotně kompenzovaný digitální pasivní infračervený PIR snímač plamene

1.Přehled

Integrovaný pyroelektrický snímač plamene S001F24A39 využívá nové ekologické lithium

tantalát (LiTaO₃) monokrystalický materiál pro svůj snímací prvek. Jedná se o 4pinový digitální PIR snímač plamene

který integruje čip pro úpravu digitálního signálu (IC) se snímacím prvkem v elektromagnetickém zařízení

stínící kryt. Sonda komunikuje obousměrně s externím ovladačem pro různé konfigurace

provozní stavy. Snímací prvek spojuje detekovaný signál blikání plamene s digitálním signálem

úprava IC přes velmi vysokoimpedanční diferenciální vstupní obvod. Digitální IC čip převádí

signál do digitálního formátu přes 14bitový ADC, což usnadňuje následné zpracování signálu a logiku

ovládání.Konfigurace, jako je citlivost detekce (spouštěcí práh), doba slepé po resetu spouště, časové okno počítání signálových pulzů, algoritmy a výběr tří provozních režimů lze implementovat externím ovladačem (µC) přes jednodrátové komunikační rozhraní (SERIN) pro konfiguraci interních registrů. Během rutinního nepřetržitého snímání plamene nemusí µC zůstat aktivní (může přejít do pohotovostního režimu pro úsporu energie). Pouze když digitální sonda detekuje signál blikání plamene splňující předem nakonfigurované podmínky spouštění, vyšle interní kondicionér IC příkaz k přerušení probuzení do µC přes rozhraní INT/DOCI, čímž vyzve µC k aktivaci a provedení následných řídicích akcí. V závislosti na nakonfigurovaném provozním režimu může µC také periodicky nebo nuceně číst hodnotu digitálního signálu plamene ze sondy přes port DOCI a poté určovat následné akce na základě svého naprogramovaného algoritmu. Díky energeticky účinnému mechanismu probuzení přerušením je tento digitální snímací systém ideální pro aplikace s vysokými požadavky na úsporu energie, zejména díky tomu, že je k dispozici řešení napájené z baterie.

2.Charakteristika

1.Digitální zpracování signálu s obousměrnou komunikací s ovladačem；

2.Konfigurovatelné podmínky spouštění detekce a podpora tří různých provozních režimů, umožňující výstup výsledků monitorování otevřeného plamene a výstup dat signálu plamene filtrovaného ADC；

3.Vestavěný Butterworthův pásmový filtr druhého řádu pro infračervený senzor, stínění vstupního rušení od jiných frekvencí；

4. Obvod pro úpravu infračerveného signálu je plně zapouzdřen v elektromagnetickém stínícím krytu, s odkrytými pouze kolíky napájení a digitálního rozhraní, což poskytuje výjimečnou odolnost proti vysokofrekvenčnímu rušení；

5. Operační mechanismus systému je hluboce optimalizován pro energetickou účinnost, takže je vhodný pro zařízení napájená bateriemi；

6. Detekce napájecího napětí a teploty na čipu；

7.Operuje s rychlou stabilizací po autokontrole během zapnutí；

8. Využívá ekologický snímací materiál LiTaO₃, přísně splňující environmentální požadavky RoHS bez nutnosti výjimek nebo certifikace RoHS.

3.Aplikace

1. Různé monitory otevřeného plamene;

2. Požární hlásiče;

3. zařízení pro snímání plamene internetu věcí;

4. Požární hlásiče pro domácnosti, průmyslové závody a továrny.

4. Výkonové parametry

4.1 Maximální hodnocení

Elektrické přepětí přesahující parametry v tabulce níže může způsobit trvalé poškození zařízení. Provoz mimo maximální jmenovité podmínky může ovlivnit spolehlivost zařízení.

Parametr	Symbol	Min.	Max.	Jednotka
Napájecí napětí	VDD	-0.3	3.6	PROTI	25℃
Napětí kolíku	Vnto	-0.3	Vdd ＋ 0,3	PROTI	25℃
Pin proud	Do	-100	100	mA	Jediný čas, jeden kolík
Skladovací teplota	TST	-30	70	℃	< 60 % RH
Provozní teplota	Pijan	-20	55	℃

4.2 Elektrické vlastnosti (Typické testovací podmínky: TAMB=+25℃, VDD=+3V)

Parametr	Symbol	Min.	Typický	Max.	Jednotka	Poznámka
Pracovní podmínky
Provozní napětí	VDD	1.5	3	3.6	PROTI
Provozní proud, Vreg zapnutý	IDD1		5	6.0	uA	Tento produkt není vhodný
Provozní proud, Vreg vypnutý	IDD		3	3.5	uA	Platí pro tento produkt Vdd = 3V, bez zátěže
Vstupní parametry SERIN
Vstupní nízké napětí	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	PROTI
Vstupní vysoké napětí	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	PROTI	Max V < 3,6V
Vstupní proud	II	-1		1	uA	Vss
Digitální hodiny s nízkou úrovní času	tL	200		0,1/ FCLK	nS/uS	Typické: 1-2 µS
Digitální hodiny na vysoké úrovni času	tH	200		0,1/ FCLK	nS/uS	Typické: 1-2 µS
Doba zápisu datového bitu	tBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Typické: 80-90 uS
Časový limit zápisu	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS
Výstupní pin INT/DOCI-OUT
Vstupní nízké napětí	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	PROTI
Vstupní vysoké napětí	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	PROTI	Max V < 3,6V
Vstupní proud	IDI	-1		1	uA	Vss
Čas nastavení čitelných dat	TDS	4/Fclk		5/Fclk	µS
Doba přípravy datového bitu	TBC			1	µS	ZÁTĚŽ < 10pF
Doba ustálení nuceného čtení	TFR	4/FCLK			µS
Přerušit čistý čas	TCL	4/FCLK			µS
Digitální hodiny s nízkou úrovní času	TL	200		0,1/ FCLK	nS/uS	Typické: 1-2 µS
Digitální hodiny na vysoké úrovni času	TH	200		0,1/ FCLK	nS/uS	Typické: 1-2 µS
Doba čtení bitových dat	Tbit			24	µS	Typické: 20-22 uS
Časový limit čtení	TRA	4/FCLK			µS
Doba trvání rozbalení DOCI	TDU	32/FCLK			µS	Pro aktualizaci dat
Vstup PIRIN/NPIRIN
PIRIN/NPIRIN na Vss Vstupní impedance		30		60	GΩ	-60 mV

Hodnota rozdílu vstupního odporu		60		120	GΩ	-60 mV
PIRIN Rozsah vstupního napětí		-53		+53	mV
Rozlišení/velikost kroku		6	6.5	7	µV/počet
Rozsah výstupu ADC		511		2^14-511	Počítání
ADC zaujatost		7150	8130	9150	Počítání
Teplotní koeficient ADC		-600		600	ppm/K
RMS vstupní šum ADC F = 0,1Hz...10Hz			39	91	µVpp	f = 0,09...7 Hz
Měření napájecího napětí
ADC Výstupní rozsah		2^13		2^14-511	Počítání
Rozlišení napětí		590	650	720	µV/počet
ADC Bias @ 3V			12600		Počítání	asi ±10% offset

Měření teploty (vyžadována jednobodová kalibrace)
Rezoluce				80		Počet/K
Výstupní rozsah ADC		511			2^14-511	Počítání
Hodnota zkreslení @ 298K				8130		Počítání	asi ±10% offset
Oscilátory a filtry
Mezní frekvence dolní propusti		FCLK*1.41/2048/π				Hz	2. řádu BW
Mezní frekvence horní propusti		FCLK*P*1,41/32768/π				Hz	2. řádu BW P = 1 nebo 0,5
Frekvence oscilátoru na čipu	Fosci	60	64		72	kHz
Systémové hodiny	FCLK		Fosci/2			kHz