S001F24A43 Temperaturkompenseret digital passiv infrarød PIR-flammesensor

1.Oversigt

Den S001F24A43 integrerede pyroelektriske flammesensor bruger en ny miljøvenlig lithium

tantalat (LiTaO₃) enkeltkrystalmateriale for dets føleelement. Det er en 4-bens digital PIR flammesensor

der integrerer en digital signalbehandlingschip (IC) med sensorelementet i en elektromagnetisk

afskærmende dæksel. Sonden kommunikerer tovejs med en ekstern controller for at konfigurere forskellige

operationelle stater. Føleelementet kobler det detekterede flammeflimmersignal til det digitale signal

konditionering af IC gennem et meget højimpedans differentielt inputkredsløb. Den digitale IC-chip konverterer

signalet til et digitalt format via en 14-bit ADC, hvilket letter efterfølgende signalbehandling og logik

kontrol.Konfigurationer såsom detektionsfølsomhed (triggertærskel), blindtid efter triggernulstilling, signalimpulstællingstidsvindue, algoritmer og valget af tre driftstilstande kan implementeres af den eksterne controller (µC) gennem enkelttrådskommunikationsgrænsefladen (SERIN) for at konfigurere interne registre. Under rutinemæssig kontinuerlig flammeføling behøver µC ikke at forblive aktiv (den kan gå i standbytilstand for at spare strøm). Kun når den digitale sonde detekterer et flammeflimmersignal, der opfylder de forudkonfigurerede triggerbetingelser, sender den interne konditionerings-IC en interrupt wake-up-kommando til µC via INT/DOCI-grænsefladen, hvilket beder µC om at aktivere og udføre efterfølgende kontrolhandlinger. Afhængigt af den konfigurerede driftstilstand kan µC også periodisk eller med magt læse den digitale flammesignalværdi fra sonden gennem DOCI-porten og derefter bestemme opfølgningshandlinger baseret på dens programmerede algoritme. tilgængelig.

2.Karakteristisk

1.Digital signalbehandling med tovejskommunikation til controlleren;

2. Konfigurerbare detektionstriggerbetingelser og understøttelse af tre forskellige driftstilstande, hvilket muliggør output af åben flammeovervågningsresultater og ADC-filtreret flammesignaldataudgang;

3. Indbygget andenordens Butterworth båndpasfilter til den infrarøde sensor, der afskærmer inputinterferens fra andre frekvenser;

4. Det infrarøde signalbehandlingskredsløb er fuldt indkapslet i et elektromagnetisk afskærmningsdæksel, med kun strøm- og digitale interfacestifter synlige, hvilket giver exceptionel modstand mod radiofrekvensinterferens;

5. Systemets driftsmekanisme er dybt optimeret til strømeffektivitet, hvilket gør det velegnet til batteridrevne enheder;

6. Strømforsyningsspænding og on-chip temperaturdetektion;

7. Fungerer med hurtig stabilisering efter en selvkontrol under opstart;

8. Bruger miljøvenligt LiTaO₃-sensormateriale, der nøje overholder RoHS-miljøkravene uden behov for undtagelser eller RoHS-certificering.

3.Anvendelse

1. Forskellige åben ild monitorer;

2. Branddetektorer;

3. Internet of Things flammesensorudstyr;

4. Brandalarmer til boliger, industrianlæg og fabrikker.

4. Ydelsesparametre

4.1 Maksimale vurderinger

Elektrisk overbelastning, der overstiger parametrene i nedenstående tabel, kan forårsage permanent skade på enheden. Drift ud over de maksimale nominelle forhold kan påvirke enhedens pålidelighed.

Parameter	Symbol	Min.	Maks.	Enhed
Forsyningsspænding	VDD	-0.3	3.6	V	25℃
Pin spænding	Vnto	-0.3	Vdd ＋ 0,3	V	25℃
Pinstrøm	Til	-100	100	mA	Enkelt gang, enkelt stift
Opbevaringstemperatur	TST	-30	70	℃	< 60 % RF
Driftstemperatur	Toper	-20	55	℃

4.2 Elektriske egenskaber (Typiske testbetingelser: TAMB=+25℃, VDD=+3V)

Parameter	Symbol	Min.	Typisk	Maks.	Enhed	Note
Arbejdsforhold
Driftsspænding	VDD	1.5	3	3.6	V
Arbejdsstrøm, Vreg på	IDD1		5	6.0	µA	Dette produkt er ikke egnet
Driftsstrøm, Vreg slukket	IDD		3	3.5	µA	Gælder for dette produkt Vdd = 3V, ingen belastning
Indtastningsparametre SERIN
Indgangs lav spænding	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Input høj spænding	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6V
Indgangsstrøm	Ii	-1		1	µA	Vss
Digitalt ur lavt niveau tid	tL	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Typisk: 1-2µS
Digitalt ur på højt niveau	tH	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Typisk: 1-2µS
Databit skrivetid	tBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Typisk: 80-90µS
Skriv timeout	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS
Udgangsben INT/DOCI-OUT
Indgangs lav spænding	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Input høj spænding	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6V
Indgangsstrøm	IDI	-1		1	µA	Vss
Datalæsbar opsætningstid	TDS	4/Fclk		5/Fclk	µS
Forberedelsestid for databit	TB'er			1	µS	CLOAD < 10pF
Tvungen aflæsningsindstillingstid	TFR	4/FCLK			µS
Afbryd klar tid	TCL	4/FCLK			µS
Digitalt ur lavt niveau tid	TL	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Typisk: 1-2µS
Digitalt ur på højt niveau	TH	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Typisk: 1-2µS
Bitdata læsetid	Tbit			24	µS	Typisk: 20-22µS
Læsetimeout	TRA	4/FCLK			µS
DOCI pull-down varighed	TDU	32/FCLK			µS	Til dataopdatering
Indtast PIRIN/NPIRIN
PIRIN/NPIRIN til Vss Indgangsimpedans		30		60	GΩ	-60mV

Indgangsmodstandsdifferensværdi		60		120	GΩ	-60mV
PIRIN Indgangsspændingsområde		-53		+53	mV
Opløsning/trinstørrelse		6	6.5	7	µV/tæller
ADC-udgangsområde		511		2^14-511	Tæller
ADC Bias		7150	8130	9150	Tæller
ADC temperaturkoefficient		-600		600	ppm/K
ADC Indgangsstøj RMS værdiF = 0,1Hz...10Hz			39	91	µVpp	f = 0,09...7Hz
Måling af forsyningsspænding
ADC-udgangsområde		2^13		2^14-511	Tæller
Spændingsopløsning		590	650	720	µV/tæller
ADC Bias @ 3V			12600		Tæller	omkring ±10 % offset

Temperaturmåling (enkeltpunktskalibrering påkrævet)
Opløsning				80		Tæller/K
ADC udgangsområde		511			2^14-511	Tæller
Bias værdi @ 298K				8130		Tæller	omkring ±10 % offset
Oscillatorer og filtre
Lavpasfilterets afskæringsfrekvens		FCLK*1.41/2048/π				Hz	2. orden BW
Højpasfilters afskæringsfrekvens		FCLK*P*1,41/32768/π				Hz	2. orden BW P = 1 eller 0,5
On-chip oscillator frekvens	Fosci	60	64		72	kHz
System ur	FCLK		Fosci/2			kHz