S001F24A43 Lämpötilakompensoitu digitaalinen passiivinen infrapuna-PIR-liekkianturi

1. Yleiskatsaus

S001F24A43 integroitu pyrosähköinen liekkianturi hyödyntää uutta ympäristöystävällistä litiumia

tantalaatti (LiTaO₃) yksikiteinen materiaali sen anturielementille. Se on 4-nastainen digitaalinen PIR-liekkianturi

joka integroi digitaalisen signaalinkäsittelysirun (IC) anturielementin kanssa sähkömagneettisen sisällä

suojakansi. Anturi kommunikoi kaksisuuntaisesti ulkoisen ohjaimen kanssa konfiguroidakseen erilaisia

toimintatilat. Tunnistuselementti kytkee havaitun liekin välkyntäsignaalin digitaaliseen signaaliin

ilmastointipiirin erittäin korkean impedanssin differentiaalitulopiirin kautta. Digitaalinen IC-siru muuntaa

signaalin digitaaliseen muotoon 14-bittisen ADC:n kautta, mikä helpottaa myöhempää signaalinkäsittelyä ja logiikkaa

Ulkoinen ohjain (µC) voi toteuttaa konfiguraatioita, kuten havaitsemisherkkyyden (liipaisukynnyksen), sokean ajan liipaisun nollauksen jälkeen, signaalipulssien laskenta-aikaikkunan, algoritmit ja kolmen toimintatilan valinnan, yksijohtimisen tiedonsiirtorajapinnan (SERIN) kautta sisäisten rekisterien konfiguroimiseksi. Rutiininomaisen jatkuvan liekintunnistuksen aikana µC:n ei tarvitse pysyä aktiivisena (se voi siirtyä valmiustilaan virran säästämiseksi). Vain silloin, kun digitaalinen anturi havaitsee liekin välkyntäsignaalin, joka täyttää esikonfiguroidut liipaisuehdot, sisäinen ehdollinen IC lähettää keskeytysherätyskomennon µC:lle INT/DOCI-liitännän kautta, jolloin µC aktivoituu ja suorittaa seuraavat ohjaustoiminnot. Konfiguroidusta toimintatilasta riippuen µC voi myös ajoittain tai väkisin lukea digitaalisen liekkisignaalin arvon anturista DOCI-portin kautta ja määrittää sitten seurantatoimenpiteet ohjelmoidun algoritminsa perusteella. Tehotehokkaan keskeytysherätysmekanismin ansiosta tämä digitaalinen tunnistusjärjestelmä on ihanteellinen sovelluksiin, joissa on korkeat energiansäästövaatimukset, mikä tekee siitä tehokkaimman ohjausratkaisun.

2. Ominaisuus

1. Digitaalinen signaalinkäsittely kaksisuuntaisella tiedonsiirrolla ohjaimeen；

2. Konfiguroitavat tunnistuksen laukaisuolosuhteet ja tuki kolmelle eri toimintatilalle mahdollistaen avoimen liekin valvontatulosten ja ADC-suodatetun liekkisignaalin datan ulostulon；

3. Sisäänrakennettu toisen asteen Butterworth-kaistanpäästösuodatin infrapuna-anturille, joka suojaa tulohäiriöitä muilta taajuuksilta；

4. Infrapunasignaalin käsittelypiiri on täysin kapseloitu sähkömagneettiseen suojakanteen, ja vain teho- ja digitaaliliitäntänastat ovat esillä, mikä tarjoaa poikkeuksellisen vastustuskyvyn radiotaajuisille häiriöille；

5.Järjestelmän toimintamekanismi on syvästi optimoitu tehokkuuden kannalta, joten se sopii akkukäyttöisille laitteille；

6. Virtalähteen jännitteen ja piirin lämpötilan tunnistus；

7. Toimii nopeasti vakauttamalla itsetarkistuksen jälkeen käynnistyksen aikana；

8. Käyttää ympäristöystävällistä LiTaO₃-anturimateriaalia, joka noudattaa tiukasti RoHS-ympäristövaatimuksia ilman poikkeuksia tai RoHS-sertifikaattia.

3. Sovellus

1. Erilaiset avoimen liekin monitorit;

2. Paloilmaisimet;

3. Esineiden internetin liekintunnistuslaitteet;

4. Palohälyttimet koteihin, teollisuuslaitoksiin ja tehtaisiin.

4. Suorituskykyparametrit

4.1 Enimmäisarvosanat

Alla olevan taulukon parametrit ylittävä sähköinen ylikuormitus voi aiheuttaa pysyvän vaurion laitteeseen. Maksiminimellisolosuhteiden ylittäminen voi vaikuttaa laitteen luotettavuuteen.

Parametri	Symboli	Min.	Max.	Yksikkö
Syöttöjännite	VDD	-0.3	3.6	V	25℃
Pin jännite	Vnto	-0.3	Vdd ＋ 0,3	V	25℃
Pin-virta	Into	-100	100	mA	Kertakerta, yksi pinni
Varastointilämpötila	TST	-30	70	℃	< 60 % RH
Käyttölämpötila	Toper	-20	55	℃

4.2 Sähköiset ominaisuudet (tyypilliset testiolosuhteet: TAMB=+25℃, VDD=+3V)

Parametri	Symboli	Min.	Tyypillinen	Max.	Yksikkö	Huom
Työolosuhteet
Käyttöjännite	VDD	1.5	3	3.6	V
Käyttövirta, Vreg päällä	IDD1		5	6.0	µA	Tämä tuote ei sovellu
Käyttövirta, Vreg pois päältä	IDD		3	3.5	µA	Koskee tätä tuotetta Vdd = 3V, ei kuormaa
Syöttöparametrit SERIN
Tulo matala jännite	VIL	- 0,3		0,2Vdd	V
Tulo korkea jännite	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6 V
Tulovirta	Ii	-1		1	µA	Vss
Digitaalisen kellon matalan tason aika	tL	200		0,1 / FCLK	nS/µS	Tyypillinen: 1-2µS
Digitaalinen kello korkean tason aika	tH	200		0,1 / FCLK	nS/µS	Tyypillinen: 1-2µS
Databitin kirjoitusaika	tBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Tyypillinen: 80-90 µS
Kirjoituksen aikakatkaisu	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS
Lähtönasta INT/DOCI-OUT
Tulo matala jännite	VIL	- 0,3		0,2Vdd	V
Tulo korkea jännite	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6 V
Tulovirta	IDI	-1		1	µA	Vss
Tietojen luettavissa oleva asetusaika	TDS	4/Fclk		5/Fclk	µS
Databittien valmisteluaika	TB:t			1	µS	KUORMITUS < 10pF
Pakotettu lukemisen asettumisaika	TFR	4/FCLK			µS
Keskeytä vapaa aika	TCL	4/FCLK			µS
Digitaalisen kellon matalan tason aika	TL	200		0,1 / FCLK	nS/µS	Tyypillinen: 1-2µS
Digitaalinen kello korkean tason aika	TH	200		0,1 / FCLK	nS/µS	Tyypillinen: 1-2µS
Bittidatan lukuaika	Tbit			24	µS	Tyypillinen: 20-22 µS
Lukemisen aikakatkaisu	TRA	4/FCLK			µS
DOCI-vedon kesto	TDU	32/FCLK			µS	Tietojen päivittämistä varten
Syötä PIRIN/NPIRIN
PIRIN/NPIRIN to Vss Tuloimpedanssi		30		60	GΩ	-60mV

Tuloresistanssin eroarvo		60		120	GΩ	-60mV
PIRIN Tulojännitealue		-53		+53	mV
Resoluutio/askelkoko		6	6.5	7	µV/laskenta
ADC-lähtöalue		511		2^14-511	Laskee
ADC Bias		7150	8130	9150	Laskee
ADC:n lämpötilakerroin		-600		600	ppm/K
ADC-tulokohina RMS-arvoF = 0.1Hz...10Hz			39	91	µVpp	f = 0,09...7 Hz
Syöttöjännitteen mittaus
ADC-lähtöalue		2^13		2^14-511	Laskee
Jännitteen resoluutio		590	650	720	µV/laskenta
ADC Bias @ 3V			12600		Laskee	noin ±10 % offset

Lämpötilan mittaus (edellyttää yhden pisteen kalibrointia)
Resoluutio				80		Counts/K
ADC-lähtöalue		511			2^14-511	Laskee
Bias-arvo @ 298K				8130		Laskee	noin ±10 % offset
Oskillaattorit ja suodattimet
Alipäästösuodattimen katkaisutaajuus		FCLK*1.41/2048/π				Hz	2. tilaus BW
Ylipäästösuodattimen katkaisutaajuus		FCLK*P*1.41/32768/π				Hz	2. asteen BW P = 1 tai 0,5
On-chip oskillaattorin taajuus	Fosci	60	64		72	kHz
Järjestelmän kello	FCLK		Fosci/2			kHz