S001F24A43 Cyfrowy pasywny czujnik płomienia PIR na podczerwień z kompensacją temperatury

1. Przegląd

Zintegrowany piroelektryczny czujnik płomienia S001F24A43 wykorzystuje nowy, przyjazny dla środowiska lit

tantalan (LiTaO₃) materiał monokrystaliczny na element czujnikowy. Jest to 4-pinowy cyfrowy czujnik płomienia PIR

który integruje cyfrowy układ kondycjonowania sygnału (IC) z elementem czujnikowym w układzie elektromagnetycznym

osłona ekranująca. Sonda komunikuje się dwukierunkowo z zewnętrznym kontrolerem w celu konfiguracji różnych

stany operacyjne. Element czujnikowy łączy wykryty sygnał migotania płomienia z sygnałem cyfrowym

kondycjonowanie układu scalonego poprzez różnicowy obwód wejściowy o bardzo wysokiej impedancji. Cyfrowy układ scalony konwertuje

sygnał do formatu cyfrowego za pomocą 14-bitowego przetwornika ADC, ułatwiając późniejsze przetwarzanie sygnału i logikę

Konfiguracje takie jak czułość detekcji (próg wyzwalania), czas martwy po zresetowaniu wyzwalacza, okno czasowe zliczania impulsów sygnału, algorytmy i wybór trzech trybów pracy mogą być realizowane przez zewnętrzny sterownik (µC) poprzez jednoprzewodowy interfejs komunikacyjny (SERIN) w celu konfiguracji rejestrów wewnętrznych. Podczas rutynowego, ciągłego wykrywania płomienia, µC nie musi pozostawać aktywny (może przejść w tryb czuwania, aby oszczędzać energię). Dopiero gdy sonda cyfrowa wykryje sygnał migotania płomienia spełniający wstępnie skonfigurowane warunki wyzwalania, wewnętrzny układ scalony kondycjonujący wysyła polecenie wybudzenia przerwania do µC poprzez interfejs INT/DOCI, zmuszając µC do aktywacji i wykonania kolejnych działań kontrolnych. W zależności od skonfigurowanego trybu pracy, µC może również okresowo lub na siłę odczytywać wartość cyfrowego sygnału płomienia z sondy przez port DOCI, a następnie określać dalsze działania w oparciu o zaprogramowany algorytm. Dzięki energooszczędnemu mechanizmowi budzenia przerwań, ten cyfrowy system czujnikowy idealnie nadaje się do zastosowań o wysokich wymaganiach w zakresie oszczędzania energii, szczególnie w scenariuszach zasilanych bateryjnie, co czyni go najbardziej energooszczędnym dostępnym rozwiązaniem kontroli wykrywania.

2. Charakterystyka

1. Cyfrowe przetwarzanie sygnału z dwukierunkową komunikacją do sterownika;

2. Konfigurowalne warunki wyzwalania detekcji i obsługa trzech różnych trybów pracy, umożliwiające wysyłanie wyników monitorowania otwartego płomienia i wysyłanie danych sygnału płomienia filtrowanego przez ADC;

3. Wbudowany filtr pasmowy Butterwortha drugiego rzędu dla czujnika podczerwieni, chroniący zakłócenia wejściowe z innych częstotliwości;

4. Obwód kondycjonowania sygnału podczerwieni jest całkowicie zamknięty w elektromagnetycznej osłonie ekranującej, z odsłoniętymi jedynie stykami zasilania i interfejsu cyfrowego, co zapewnia wyjątkową odporność na zakłócenia o częstotliwości radiowej;

5. Mechanizm operacyjny systemu jest głęboko zoptymalizowany pod kątem wydajności energetycznej, dzięki czemu nadaje się do urządzeń zasilanych bateryjnie;

6. Napięcie zasilania i wykrywanie temperatury na chipie;

7.Działa z szybką stabilizacją po samokontroli podczas włączania zasilania;

8. Wykorzystuje przyjazny dla środowiska materiał czujnikowy LiTaO₃, ściśle zgodny z wymogami środowiskowymi RoHS bez konieczności stosowania zwolnień lub certyfikacji RoHS.

3. Zastosowanie

1. Różne monitory otwartego płomienia;

2. Czujki pożarowe;

3. Sprzęt do wykrywania płomienia w Internecie rzeczy;

4. Alarmy przeciwpożarowe dla domów, zakładów przemysłowych i fabryk.

4. Parametry użytkowe

4.1 Maksymalne oceny

Przeciążenia elektryczne przekraczające parametry podane w poniższej tabeli mogą spowodować trwałe uszkodzenie urządzenia. Praca w warunkach przekraczających maksymalne parametry znamionowe może mieć wpływ na niezawodność urządzenia.

Parametr	Symbol	Min.	Maks.	Jednostka
Napięcie zasilania	VDD	-0.3	3.6	V	25 ℃
Napięcie pinowe	Vnto	-0.3	Vdd + 0,3	V	25 ℃
Prąd pinowy	Do	-100	100	mama	Pojedynczy raz, pojedynczy pin
Temperatura przechowywania	TST	-30	70	℃	< 60% wilgotności względnej
Temperatura robocza	Pijak	-20	55	℃

4.2 Charakterystyka elektryczna (typowe warunki testowe: TAMB=+25℃, VDD=+3V)

Parametr	Symbol	Min.	Typowy	Maks.	Jednostka	Notatka
Warunki pracy
Napięcie robocze	VDD	1.5	3	3.6	V
Prąd roboczy, Vreg włączony	IDD1		5	6.0	µA	Ten produkt nie jest odpowiedni
Prąd roboczy, Vreg wyłączony	IDD		3	3.5	µA	Dotyczy tego produktu Vdd = 3 V, bez obciążenia
Parametry wejściowe SERIN
Niskie napięcie wejściowe	WIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Wysokie napięcie wejściowe	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Maks. V < 3,6 V
Prąd wejściowy	II	-1		1	µA	Vss
Czas niskiego poziomu zegara cyfrowego	tL	200		0,1/FCLK	nS/µS	Typowo: 1-2µS
Czas wysokiego poziomu zegara cyfrowego	tH	200		0,1/FCLK	nS/µS	Typowo: 1-2µS
Czas zapisu bitu danych	TBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Typowo: 80-90µS
Limit czasu zapisu	TWA	16/FCLK		17/FCLK	µS
Pin wyjściowy INT/DOCI-OUT
Niskie napięcie wejściowe	WIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Wysokie napięcie wejściowe	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Maks. V < 3,6 V
Prąd wejściowy	IDI	-1		1	µA	Vss
Czas konfiguracji umożliwiający odczyt danych	TDS	4/Fkl		5/Fkl	µS
Czas przygotowania bitu danych	gruźlica			1	µS	PŁASZCZ < 10pF
Wymuszony czas ustalania odczytu	TFR	4/FCLK			µS
Przerwij czysty czas	TCL	4/FCLK			µS
Czas niskiego poziomu zegara cyfrowego	TL	200		0,1/FCLK	nS/µS	Typowo: 1-2µS
Czas wysokiego poziomu zegara cyfrowego	TH	200		0,1/FCLK	nS/µS	Typowo: 1-2µS
Czas odczytu danych bitowych	Tbit			24	µS	Typowo: 20-22µS
Przekroczono limit czasu czytania	TR	4/FCLK			µS
Czas rozwijania DOCI	TDU	32/FCLK			µS	Do aktualizacji danych
Wprowadź PIRIN/NPIRIN
PIRIN/NPIRIN do Vss Impedancja wejściowa		30		60	GΩ	-60mV

Wartość różnicy rezystancji wejściowej		60		120	GΩ	-60mV
PIRIN Zakres napięcia wejściowego		-53		+53	mV
Rozdzielczość/wielkość kroku		6	6.5	7	µV/liczba
Zakres wyjściowy ADC		511		2^14-511	Liczy się
Odchylenie ADC		7150	8130	9150	Liczy się
Współczynnik temperaturowy ADC		-600		600	ppm/K
ADC Szum wejściowy Wartość RMSF = 0,1 Hz...10 Hz			39	91	µVpp	f = 0,09...7 Hz
Pomiar napięcia zasilania
Zakres wyjściowy ADC		2^13		2^14-511	Liczy się
Rozdzielczość napięcia		590	650	720	µV/liczba
Odchylenie ADC @ 3V			12600		Liczy się	około ±10% przesunięcia

Pomiar temperatury (wymagana kalibracja jednopunktowa)
Rezolucja				80		Liczy/K
Zakres wyjściowy ADC		511			2^14-511	Liczy się
Wartość odchylenia @ 298K				8130		Liczy się	około ±10% przesunięcia
Oscylatory i filtry
Częstotliwość odcięcia filtra dolnoprzepustowego		FCLK*1,41/2048/π				Hz	Drugie zamówienie BW
Częstotliwość odcięcia filtra górnoprzepustowego		FCLK*P*1,41/32768/π				Hz	2. rzędu BW P = 1 lub 0,5
Częstotliwość oscylatora wbudowanego w chip	Fosci	60	64		72	kHz
Zegar systemowy	FCLK		Fosci/2			kHz