S001F24A51 Hőmérséklet-kompenzált digitális passzív infravörös PIR lángérzékelő

1.Áttekintés

Az S001F24A51 integrált piroelektromos lángérzékelő egy új, környezetbarát lítiumot használ

tantalát (LiTaO₃) egykristályos anyag az érzékelőelemhez. Ez egy 4 tűs digitális PIR lángérzékelő

amely egy digitális jelkondicionáló chipet (IC) integrál egy elektromágneses érzékelő elemmel

árnyékoló burkolat. A szonda kétirányú kommunikációt folytat egy külső vezérlővel a különféle beállítások konfigurálásához

működési állapotok. Az érzékelő elem összekapcsolja az észlelt láng villogását a digitális jellel

kondicionáló IC egy nagyon nagy impedanciájú differenciális bemeneti áramkörön keresztül. A digitális IC chip átalakítja

a jel digitális formátumba kerül egy 14 bites ADC-n keresztül, megkönnyítve a későbbi jelfeldolgozást és a logikát

vezérlés. Az olyan konfigurációk, mint az érzékelési érzékenység (trigger küszöb), a trigger reset utáni vak idő, a jelimpulzusszámlálási időablak, az algoritmusok és a három üzemmód kiválasztása a külső vezérlővel (µC) az egyvezetékes kommunikációs interfészen (SERIN) keresztül valósítható meg a belső regiszterek konfigurálásához. A rutin folyamatos lángérzékelés során a µC-nek nem kell aktívnak maradnia (az energiatakarékosság érdekében készenléti módba léphet). A belső kondicionáló IC csak akkor küld megszakítási ébresztési parancsot a µC-nek az INT/DOCI interfészen keresztül, ha a digitális szonda az előre konfigurált triggerfeltételeknek megfelelő láng vibrálási jelet észlel, és felszólítja a µC-t, hogy aktiválja és hajtsa végre a további vezérlési műveleteket. A konfigurált működési módtól függően a µC a szondától a DOCI porton keresztül időnként vagy erőszakosan is képes leolvasni a digitális lángjel értékét, majd a programozott algoritmusa alapján meghatározni a nyomon követési műveleteket. Az energiatakarékos megszakítási ébresztő mechanizmusnak köszönhetően ez a digitális érzékelőrendszer ideális olyan alkalmazásokhoz, amelyek magas energiatakarékossági követelményeket támasztanak, különösen az akkumulátoros energiahatékony vezérlési megoldást biztosítva.

2.Jellemző

1. Digitális jelfeldolgozás kétirányú kommunikációval a vezérlővel；

2. Konfigurálható érzékelési trigger feltételek és három különböző üzemmód támogatása, lehetővé téve a nyílt láng felügyeleti eredményeinek kimenetét és az ADC-szűrt lángjel adatkimenetét；

3. Beépített másodrendű Butterworth sávszűrő az infravörös érzékelőhöz, amely védi a bemeneti interferenciát más frekvenciáktól；

4. Az infravörös jelkondicionáló áramkör teljesen egy elektromágneses árnyékoló burkolatba van burkolva, csak a tápellátás és a digitális interfész érintkezői vannak szabadon, ami kivételes ellenállást biztosít a rádiófrekvenciás interferenciákkal szemben；

5. A rendszer működési mechanizmusa mélyen optimalizált az energiahatékonyság érdekében, így alkalmas akkumulátoros eszközökhöz；

6. Tápfeszültség és a chipen lévő hőmérséklet érzékelése；

7. Bekapcsolás közbeni önellenőrzés után gyors stabilizálással működik；

8. Környezetbarát LiTaO₃ érzékelő anyagot használ, szigorúan betartva az RoHS környezetvédelmi követelményeit, anélkül, hogy mentességekre vagy RoHS-tanúsítványra lenne szükség.

3.Alkalmazás

1. Különféle nyílt láng monitorok;

2. Tűzérzékelők;

3. tárgyak internete lángérzékelő berendezés;

4. Tűzjelzők otthonokba, ipari üzemekbe és gyárakba.

4. Teljesítmény paraméterek

4.1 Maximális értékelések

Az alábbi táblázatban szereplő paramétereket meghaladó elektromos túlfeszültség a készülék maradandó károsodását okozhatja. A maximális névleges feltételeken túli működés befolyásolhatja a készülék megbízhatóságát.

Paraméter	Szimbólum	Min.	Max.	Egység
Tápfeszültség	VDD	-0.3	3.6	V	25℃
Pin feszültség	Vnto	-0.3	Vdd ＋ 0,3	V	25℃
Pin áram	Ba	-100	100	mA	Egyszeri, egyetlen tű
Tárolási hőmérséklet	TST	-30	70	℃	< 60% relatív páratartalom
Üzemi hőmérséklet	Iszákos	-20	55	℃

4.2 Elektromos jellemzők (tipikus vizsgálati körülmények: TAMB=+25℃, VDD=+3V)

Paraméter	Szimbólum	Min.	Tipikus	Max.	Egység	Jegyzet
Munkakörülmények
Üzemi feszültség	VDD	1.5	3	3.6	V
Üzemi áram, Vreg be	IDD1		5	6.0	µA	Ez a termék nem megfelelő
Üzemi áram, Vreg kikapcsolva	IDD		3	3.5	µA	Erre a termékre vonatkozik Vdd = 3V, nincs terhelés
Bemeneti paraméterek SERIN
Bemeneti alacsony feszültség	VIL	- 0,3		0,2Vdd	V
Bemeneti nagyfeszültség	VIH	0,8Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6V
Bemeneti áram	Ii	-1		1	µA	vss
Digitális óra alacsony szintű idő	tL	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tipikus: 1-2µS
Digitális óra magas szintű idő	tH	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tipikus: 1-2µS
Adatbit írási idő	tBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Tipikus: 80-90 µS
Írás időtúllépése	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS
Kimeneti érintkező INT/DOCI-OUT
Bemeneti alacsony feszültség	VIL	- 0,3		0,2Vdd	V
Bemeneti nagyfeszültség	VIH	0,8Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6V
Bemeneti áram	IDI	-1		1	µA	vss
Adat olvasható beállítási idő	TDS	4/Fclk		5/Fclk	µS
Adatbit előkészítési idő	TB-k			1	µS	TERHELÉS < 10pF
Kényszer olvasási beállítási idő	TFR	4/FCLK			µS
A tiszta idő megszakítása	TCL	4/FCLK			µS
Digitális óra alacsony szintű idő	TL	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tipikus: 1-2µS
Digitális óra magas szintű idő	TH	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tipikus: 1-2µS
Bit adatok olvasási ideje	Tbit			24	µS	Tipikus: 20-22 µS
Olvasási időtúllépés	TRA	4/FCLK			µS
DOCI legördülő menü időtartama	TDU	32/FCLK			µS	Az adatok frissítéséhez
PIRIN/NPIRIN bemenet
PIRIN/NPIRIN Vss Bemeneti impedancia		30		60	GΩ	-60 mV

Bemeneti ellenállás differenciálértéke		60		120	GΩ	-60 mV
PIRIN Bemeneti feszültség tartomány		-53		+53	mV
Felbontás/lépésméret		6	6.5	7	µV/Count
ADC kimeneti tartomány		511		2^14-511	Számít
ADC Bias		7150	8130	9150	Számít
ADC hőmérsékleti együttható		-600		600	ppm/K
ADC bemeneti zaj RMS értékF = 0,1Hz...10Hz			39	91	µVpp	f = 0,09...7Hz
Tápfeszültség mérés
ADC kimeneti tartomány		2^13		2^14-511	Számít
Feszültségfelbontás		590	650	720	µV/Count
ADC előfeszítés @ 3V			12600		Számít	kb ±10% eltolás

Hőmérsékletmérés (egypontos kalibrálás szükséges)
Felbontás				80		Számít/K
ADC kimeneti tartomány		511			2^14-511	Számít
Eltolási érték @ 298K				8130		Számít	kb ±10% eltolás
Oszcillátorok és szűrők
Aluláteresztő szűrő vágási frekvenciája		FCLK*1.41/2048/π				Hz	2. rendű BW
A felüláteresztő szűrő vágási frekvenciája		FCLK*P*1.41/32768/π				Hz	2. rendű BW P = 1 vagy 0,5
A chipen belüli oszcillátor frekvenciája	Fosci	60	64		72	kHz
Rendszeróra	FCLK		Fosci/2			kHz