S001F24A43 temperatuuriga kompenseeritud digitaalne passiivne infrapuna PIR leegiandur

1.Ülevaade

Integreeritud püroelektriline leegiandur S001F24A43 kasutab uut keskkonnasõbralikku liitiumi

tantalaat (LiTaO₃) ühekristallmaterjal selle sensorelemendi jaoks. See on 4-kontaktiline digitaalne PIR-leegiandur

mis integreerib digitaalse signaali konditsioneerimise kiibi (IC) elektromagnetilise anduri elemendiga

varjestuskate. Sond suhtleb kahesuunaliselt välise kontrolleriga, et konfigureerida erinevaid

tööolekud. Andur seob tuvastatud leegi väreluse signaali digitaalsignaaliga

konditsioneerimine IC läbi väga suure takistusega diferentsiaalsisendahela. Digitaalne IC-kiip teisendab

signaali digitaalsesse vormingusse 14-bitise ADC kaudu, hõlbustades järgnevat signaalitöötlust ja loogikat

Väline kontroller (µC) saab sisemiste registrite konfigureerimiseks ühejuhtmelise sideliidese (SERIN) kaudu rakendada selliseid konfiguratsioone nagu tuvastamise tundlikkus (käivituslävi), pimeaeg pärast päästiku lähtestamist, signaaliimpulsside loendusaja aken, algoritmid ja kolme töörežiimi valik. Rutiinse pideva leegi tuvastamise ajal ei pea µC aktiivseks jääma (energia säästmiseks võib see lülituda ooterežiimi). Ainult siis, kui digitaalsond tuvastab leegi väreluse signaali, mis vastab eelkonfigureeritud päästikutingimustele, saadab sisemine konditsioneerimise IC INT/DOCI liidese kaudu µC-le katkestuse äratuskäsu, ajendades µC-d aktiveerima ja järgnevaid juhtimistoiminguid teostama. Olenevalt konfigureeritud töörežiimist saab µC ka perioodiliselt või sunniviisiliselt lugeda sondi digitaalse leegi signaali väärtust läbi DOCI pordi ja seejärel määrata oma programmeeritud algoritmi põhjal järeltoimingud. Tänu energiasäästlikule katkestuste äratusmehhanismile on see digitaalne andursüsteem ideaalne rakenduste jaoks, mis nõuavad kõrgeid energiasäästu nõudeid, muutes selle kõige tõhusamaks energiasäästlikuks juhtimislahenduseks.

2.Iseloomulik

1. Digitaalne signaalitöötlus kahesuunalise sidega kontrolleriga；

2. Konfigureeritavad tuvastuskäivituse tingimused ja tugi kolmele erinevale töörežiimile, mis võimaldab väljastada lahtise leegi seire tulemusi ja ADC-filtreeritud leegisignaali andmeväljundit；

3. Sisseehitatud teise järgu Butterworthi ribapääsfilter infrapunaanduri jaoks, mis kaitseb sisendhäireid muude sageduste eest；

4. Infrapunasignaali konditsioneerimisahel on täielikult kapseldatud elektromagnetilise varjestuskattega, ainult toite- ja digitaalliidese kontaktid on avatud, pakkudes erakordset vastupidavust raadiosageduslikele häiretele；

5. Süsteemi töömehhanism on energiatõhususe jaoks sügavalt optimeeritud, mistõttu sobib see akutoitel seadmetele；

6. Toitepinge ja kiibil oleva temperatuuri tuvastamine；

7. Töötab kiire stabiliseerimisega pärast enesekontrolli sisselülitamise ajal；

8. Kasutab keskkonnasõbralikku LiTaO₃ sensormaterjali, järgides rangelt RoHS-i keskkonnanõudeid, ilma et oleks vaja erandeid või RoHS-sertifikaati.

3. Rakendus

1. Erinevad lahtise leegi monitorid;

2. Tulekahjuandurid;

3. asjade interneti leegituvastusseadmed;

4. Tulekahjusignalisatsioonid kodudele, tööstusettevõtetele ja tehastele.

4. Jõudlusparameetrid

4.1 Maksimaalsed reitingud

Elektriline ülepinge, mis ületab allolevas tabelis toodud parameetreid, võib seadet püsivalt kahjustada. Töötamine, mis ületab maksimaalseid nimitingimusi, võib mõjutada seadme töökindlust.

Parameeter	Sümbol	Min.	Max	Üksus
Toitepinge	VDD	-0.3	3.6	V	25℃
Pin pinge	Vnto	-0.3	Vdd ＋ 0,3	V	25℃
Pin vool	Into	-100	100	mA	Ühekordne, üks tihvt
Säilitustemperatuur	TST	-30	70	℃	< 60% suhteline niiskus
Töötemperatuur	Toper	-20	55	℃

4.2 Elektrilised omadused (tüüpilised katsetingimused: TAMB=+25℃, VDD=+3V)

Parameeter	Sümbol	Min.	Tüüpiline	Max	Üksus	Märkus
Töötingimused
Tööpinge	VDD	1.5	3	3.6	V
Töövool, Vreg sees	IDD1		5	6.0	µA	See toode ei sobi
Töövool, Vreg väljas	IDD		3	3.5	µA	Kehtib selle toote kohta Vdd = 3V, koormuseta
Sisendparameetrid SERIN
Sisend madalpinge	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Sisend kõrgepinge	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6 V
Sisendvool	Ii	-1		1	µA	Vss
Digitaalse kella madala taseme aeg	tL	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tüüpiline: 1-2µS
Digitaalne kell kõrgetasemeline aeg	tH	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tüüpiline: 1-2µS
Andmebittide kirjutamise aeg	tBW	2/FCLK – tH		3/FCLK-- tH	µS	Tüüpiline: 80-90 µS
Kirjutamise ajalõpp	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS
Väljundtihvt INT/DOCI-OUT
Sisend madalpinge	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Sisend kõrgepinge	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6 V
Sisendvool	IDI	-1		1	µA	Vss
Andmete loetava seadistamise aeg	TDS	4/Fclk		5/Fclk	µS
Andmebittide ettevalmistamise aeg	TB-d			1	µS	KOORMUS < 10pF
Sunnitud lugemise settimise aeg	TFR	4/FCLK			µS
Katkesta selge aeg	TCL	4/FCLK			µS
Digitaalse kella madala taseme aeg	TL	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tüüpiline: 1-2µS
Digitaalne kell kõrgetasemeline aeg	TH	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tüüpiline: 1-2µS
Bitandmete lugemise aeg	Tbit			24	µS	Tüüpiline: 20-22µS
Lugemise ajalõpp	TRA	4/FCLK			µS
DOCI rippmenüü kestus	TDU	32/FCLK			µS	Andmete värskendamiseks
Sisestage PIRIN/NPIRIN
PIRIN/NPIRIN kuni Vss Sisendtakistus		30		60	GΩ	-60 mV

Sisendtakistuse diferentsiaalväärtus		60		120	GΩ	-60 mV
PIRIN Sisendpinge vahemik		-53		+53	mV
Eraldusvõime / sammu suurus		6	6.5	7	µV/loendus
ADC väljundvahemik		511		2^14-511	Loeb
ADC eelarvamus		7150	8130	9150	Loeb
ADC temperatuuri koefitsient		-600		600	ppm/K
ADC sisendmüra RMS väärtusF = 0,1Hz...10Hz			39	91	µVpp	f = 0,09...7Hz
Toitepinge mõõtmine
ADC väljundvahemik		2^13		2^14-511	Loeb
Pinge eraldusvõime		590	650	720	µV/loendus
ADC eelpinge @ 3V			12600		Loeb	umbes ±10% nihe

Temperatuuri mõõtmine (vajalik ühe punkti kalibreerimine)
Resolutsioon				80		Loeb/K
ADC väljundvahemik		511			2^14-511	Loeb
Nihke väärtus @ 298K				8130		Loeb	umbes ±10% nihe
Ostsillaatorid ja filtrid
Madalpääsfiltri väljalülitussagedus		FCLK*1.41/2048/π				Hz	2. järk BW
Kõrgpääsfiltri väljalülitussagedus		FCLK*P*1,41/32768/π				Hz	2. järku BW P = 1 või 0,5
Kiibi ostsillaatori sagedus	Fosci	60	64		72	kHz
Süsteemi kell	FCLK		Fosci/2			kHz