1. Ikhtisar
Sensor api piroelektrik terintegrasi S001F24A51 menggunakan litium baru yang ramah lingkungan
tantalate (LiTaO₃) bahan kristal tunggal untuk elemen penginderaannya. Ini adalah sensor api PIR digital 4-pin
yang mengintegrasikan chip pengkondisi sinyal digital (IC) dengan elemen penginderaan dalam elektromagnetik
penutup pelindung. Probe berkomunikasi dua arah dengan pengontrol eksternal untuk mengkonfigurasi berbagai macam
keadaan operasional. Elemen penginderaan memasangkan sinyal kedipan api yang terdeteksi ke dalam sinyal digital
pengkondisian IC melalui rangkaian masukan diferensial impedansi sangat tinggi. Chip IC digital berubah
sinyal ke dalam format digital melalui ADC 14-bit, memfasilitasi pemrosesan sinyal dan logika selanjutnya
kontrol.Konfigurasi seperti sensitivitas deteksi (batas pemicu), waktu buta setelah pengaturan ulang pemicu, jendela waktu penghitungan pulsa sinyal, algoritme, dan pemilihan tiga mode operasi dapat diterapkan oleh pengontrol eksternal (µC) melalui antarmuka komunikasi kabel tunggal (SERIN) untuk mengonfigurasi register internal. Selama penginderaan api rutin yang terus menerus, µC tidak perlu tetap aktif (dapat memasuki mode siaga untuk menghemat daya). Hanya ketika probe digital mendeteksi sinyal kedipan api yang memenuhi kondisi pemicu yang telah dikonfigurasi sebelumnya, IC pengkondisian internal mengirimkan perintah bangun interupsi ke µC melalui antarmuka INT/DOCI, yang mendorong µC untuk mengaktifkan dan menjalankan tindakan kontrol selanjutnya. Tergantung pada mode operasi yang dikonfigurasi, µC juga dapat secara berkala atau paksa membaca nilai sinyal api digital dari probe melalui port DOCI, dan kemudian menentukan tindakan tindak lanjut berdasarkan algoritma yang diprogram. Berkat mekanisme pengaktifan interupsi yang hemat daya, sistem penginderaan digital ini ideal untuk aplikasi dengan kebutuhan hemat energi yang tinggi, khususnya skenario bertenaga baterai, menjadikannya solusi kontrol penginderaan paling hemat energi yang tersedia.
2.Karakteristik
1. Pemrosesan sinyal digital dengan komunikasi dua arah ke pengontrol；
2. Kondisi pemicu deteksi yang dapat dikonfigurasi dan dukungan untuk tiga mode operasi berbeda, memungkinkan keluaran hasil pemantauan nyala terbuka dan keluaran data sinyal nyala yang difilter ADC；
3. Filter bandpass Butterworth orde kedua bawaan untuk sensor inframerah, melindungi gangguan masukan dari frekuensi lain;
4. Sirkuit pengkondisi sinyal inframerah sepenuhnya dikemas dalam penutup pelindung elektromagnetik, dengan hanya pin daya dan antarmuka digital yang terbuka, memberikan ketahanan luar biasa terhadap gangguan frekuensi radio；
5. Mekanisme operasional sistem sangat dioptimalkan untuk efisiensi daya, sehingga cocok untuk perangkat bertenaga baterai；
6. Tegangan catu daya dan deteksi suhu pada chip;
7.Beroperasi dengan stabilisasi cepat setelah pemeriksaan mandiri selama penyalaan；
8.Menggunakan bahan penginderaan LiTaO₃ yang ramah lingkungan, secara ketat mematuhi persyaratan lingkungan RoHS tanpa memerlukan pengecualian atau sertifikasi RoHS.
3.Aplikasi
1. Berbagai monitor api terbuka;
2. Detektor kebakaran;
3. Peralatan penginderaan api Internet of Things;
4. Alarm kebakaran untuk rumah, pabrik industri, dan pabrik.
4. Parameter kinerja
4.1 Peringkat Maksimum
Tegangan listrik berlebih yang melebihi parameter pada tabel di bawah dapat menyebabkan kerusakan permanen pada perangkat. Pengoperasian di luar kondisi pengenal maksimum dapat mempengaruhi keandalan perangkat.
Parameter |
Simbol |
Minimal. |
Maks. |
Satuan |
|
Tegangan suplai |
VDD |
-0.3 |
3.6 |
V |
25℃ |
Tegangan pin |
Tidak |
-0.3 |
Vdd ＋ 0,3 |
V |
25℃ |
Sematkan arus |
Ke dalam |
-100 |
100 |
mA |
Satu kali, satu pin |
Suhu penyimpanan |
TST |
-30 |
70 |
℃ |
<60% RH |
Suhu pengoperasian |
Pemabuk |
-20 |
55 |
℃ |
|
4.2 Karakteristik Kelistrikan (Kondisi pengujian umum: TAMB=+25℃, VDD=+3V)
Parameter |
Simbol |
Minimal. |
Khas |
Maks. |
Satuan |
Catatan |
Kondisi kerja |
Tegangan operasi |
VDD |
1.5 |
3 |
3.6 |
V |
|
Bekerja saat ini, Vreg aktif |
IDD1 |
|
5 |
6.0 |
μA |
Produk ini tidak cocok |
Arus operasi, Vreg mati |
IDD |
|
3 |
3.5 |
μA |
Berlaku untuk produk ini Vdd = 3V, tanpa beban |
Parameter masukan SERIN |
Masukan tegangan rendah |
VIL |
- 0,3 |
|
0,2Vdd |
V |
|
Masukan tegangan tinggi |
VIH |
0,8Vdd |
|
0,3 + Vdd |
V |
Maks V <3.6V |
Masukan arus |
II |
-1 |
|
1 |
μA |
Vs |
Jam digital waktu tingkat rendah |
tl |
200 |
|
0,1/FCLK |
nS/µS |
Khas: 1-2µS |
Jam digital waktu tingkat tinggi |
th |
200 |
|
0,1/FCLK |
nS/µS |
Khas: 1-2µS |
Waktu penulisan bit data |
tBW |
2/FCLK - tH |
|
3/FCLK-- tH |
mikrodetik |
Khas: 80-90µS |
Batas waktu tulis |
dua |
16/FCLK |
|
17/FCLK |
mikrodetik |
|
Pin keluaran INT/DOCI-OUT |
Masukan tegangan rendah |
VIL |
- 0,3 |
|
0,2Vdd |
V |
|
Masukan tegangan tinggi |
VIH |
0,8Vdd |
|
0,3 + Vdd |
V |
Maks V <3.6V |
Masukan arus |
IDI |
-1 |
|
1 |
μA |
Vs |
Waktu pengaturan data yang dapat dibaca |
TDS |
4/Fclk |
|
5/Fclk |
mikrodetik |
|
Waktu persiapan bit data |
TBC |
|
|
1 |
mikrodetik |
BEBAN <10pF |
Waktu penyelesaian pembacaan paksa |
TFR |
4/FCLK |
|
|
mikrodetik |
|
Interupsi waktu yang jelas |
TCL |
4/FCLK |
|
|
mikrodetik |
|
Jam digital waktu tingkat rendah |
TL |
200 |
|
0,1/FCLK |
nS/µS |
Khas: 1-2µS |
Jam digital waktu tingkat tinggi |
TH |
200 |
|
0,1/FCLK |
nS/µS |
Khas: 1-2µS |
Waktu baca data bit |
Ya ampun |
|
|
24 |
mikrodetik |
Khas: 20-22µS |
Batas waktu membaca |
TRA |
4/FCLK |
|
|
mikrodetik |
|
Durasi penarikan DOCI |
TDU |
32/FCLK |
|
|
mikrodetik |
Untuk pembaruan data |
Masukkan PIRIN/NPIRIN |
PIRIN/NPIRIN ke Vss Impedansi Masukan |
|
30 |
|
60 |
Ya ampun |
-60mV |
Nilai diferensial resistansi masukan |
|
60 |
|
120 |
Ya ampun |
-60mV |
Rentang tegangan masukan PIRIN |
|
-53 |
|
+53 |
mV |
|
Resolusi/ukuran langkah |
|
6 |
6.5 |
7 |
µV/Hitungan |
|
Rentang keluaran ADC |
|
511 |
|
2^14-511 |
Hitungan |
|
Bias ADC |
|
7150 |
8130 |
9150 |
Hitungan |
|
Koefisien Suhu ADC |
|
-600 |
|
600 |
ppm/K |
|
Nilai RMS kebisingan masukan ADCF = 0,1Hz...10Hz |
|
|
39 |
91 |
μVpp |
f = 0,09...7Hz |
Pengukuran tegangan suplai |
Kisaran keluaran ADC |
|
2^13 |
|
2^14-511 |
Hitungan |
|
Resolusi tegangan |
|
590 |
650 |
720 |
µV/Hitungan |
|
Bias ADC @ 3V |
|
|
12600 |
|
Hitungan |
sekitar ±10% offset |
Pengukuran suhu (diperlukan kalibrasi titik tunggal) |
Resolusi |
|
|
80 |
|
Hitungan/K |
|
Rentang keluaran ADC |
|
511 |
|
2^14-511 |
Hitungan |
|
Nilai bias @ 298K |
|
|
8130 |
|
Hitungan |
sekitar ±10% offset |
Osilator dan filter |
Frekuensi cutoff filter lolos rendah |
|
FCLK*1.41/2048/π |
Hz |
pesanan ke 2 BW |
Frekuensi cutoff filter lolos tinggi |
|
FCLK*P*1,41/32768/π |
Hz |
Orde ke-2 BW P = 1 atau 0,5 |
Frekuensi osilator dalam chip |
fokus |
60 |
64 |
72 |
kHz |
|
Jam sistem |
FCLK |
|
Fosil/2 |
|
kHz |
|
