S001F24A39 Sensor de chama PIR infravermelho passivo digital com compensação de temperatura

1.Visão geral

O sensor de chama piroelétrico integrado S001F24A39 utiliza um novo lítio ecológico

material monocristalino tantalato (LiTaO₃) para seu elemento sensor. É um sensor de chama PIR digital de 4 pinos

que integra um chip de condicionamento de sinal digital (IC) com o elemento sensor dentro de um eletromagnético

capa de blindagem. O probe se comunica bidirecionalmente com um controlador externo para configurar vários

estados operacionais. O elemento sensor acopla o sinal de cintilação da chama detectado ao sinal digital

condicionando IC através de um circuito de entrada diferencial de impedância muito alta. O chip IC digital converte

o sinal em formato digital por meio de um ADC de 14 bits, facilitando o processamento e lógica subsequente do sinal

controle.Configurações como sensibilidade de detecção (limiar de disparo), tempo cego após reinicialização do disparo, janela de tempo de contagem de pulso de sinal, algoritmos e a seleção de três modos de operação podem ser implementadas pelo controlador externo (µC) através da interface de comunicação de fio único (SERIN) para configurar registros internos. Durante a detecção contínua de chama de rotina, o µC não precisa permanecer ativo (ele pode entrar no modo de espera para economizar energia). Somente quando a sonda digital detecta um sinal de oscilação de chama que atende às condições de disparo pré-configuradas, o IC de condicionamento interno envia um comando de ativação de interrupção para o µC através da interface INT/DOCI, solicitando que o µC ative e execute ações de controle subsequentes. Dependendo do modo de operação configurado, o µC também pode ler periódica ou forçosamente o valor do sinal de chama digital da sonda através da porta DOCI e, em seguida, determinar ações de acompanhamento com base em seu algoritmo programado. G despertar de interrupção com eficiência energética, este sistema de detecção digital é ideal para aplicações com altos requisitos de economia de energia, particularmente cenários alimentados por bateria, tornando-o a solução de contrntrole de detecção com maior eficiência energética disponível.

2.Característica

1. Processamento de sinal digital com comunicação bidirecional com o controlador ；

2. Condições de disparo de detecção configuráveis ​​e suporte para três modos de operação diferentes, permitindo saída de resultados de monitoramento de chama aberta e saída de dados de sinal de chama filtrada por ADC;

3. filtro passa-banda Butterworth de segunda ordem integrado para o sensor infravermelho, protegendo a interferência de entrada de outras frequências;

4. O circuito de condicionamento de sinal infravermelho é totalmente encapsulado dentro de uma tampa de blindagem eletromagnética, com apenas os pinos de alimentação e interface digital expostos, proporcionando resistência excepcional à interferência de radiofrequência;

5. O mecanismo operacional do sistema é profundamente otimizado para eficiência energética, tornando-o adequado para dispositivos alimentados por bateria;

6. Tensão de alimentação e detecção de temperatura no chip;

7.Opera com estabilização rápida após uma autoverificação durante a inicialização;

8. Utiliza material de detecção LiTaO₃ ecológico, cumprindo rigorosamente os requisitos ambientais RoHS sem a necessidade de isenções ou certificação RoHS.

3.Aplicação

1. Vários monitores de chama aberta;

2. Detectores de incêndio;

3. Equipamento de detecção de chama da Internet das Coisas;

4. Alarmes de incêndio para residências, plantas industriais e fábricas.

4. Parâmetros de desempenho

4.1 Avaliações máximas

A sobrecarga elétrica que exceda os parâmetros da tabela abaixo pode causar danos permanentes ao dispositivo. A operação além das condições nominais máximas pode afetar a confiabilidade do dispositivo.

Parâmetro	Símbolo	Min.	Máx.	Unidade
Tensão de alimentação	VDD	-0.3	3.6	V	25℃
Tensão do pino	Vnto	-0.3	Vdd + 0,3	V	25℃
Corrente do pino	Em	-100	100	mA	Única vez, pino único
Temperatura de armazenamento	TST	-30	70	℃	< 60% UR
Temperatura operacional	Topo	-20	55	℃

4.2 Características elétricas (condições de teste típicas: TAMB=+25℃, VDD=+3V)

Parâmetro	Símbolo	Min.	Típico	Máx.	Unidade	Observação
Condições de trabalho
Tensão operacional	VDD	1.5	3	3.6	V
Corrente de trabalho, Vreg ligado	IDD1		5	6.0	μA	Este produto não é adequado
Corrente operacional, Vreg desligado	DDI		3	3.5	μA	Aplicável a este produto Vdd = 3V, sem carga
Parâmetros de entrada SERIN
Baixa tensão de entrada	VIL	- 0,3		0,2Vdd	V
Alta tensão de entrada	VIH	0,8Vdd		0,3 + Vdd	V	V máx < 3,6 V
Corrente de entrada	Eu	-1		1	μA	Vss
Tempo de baixo nível do relógio digital	tL	200		0,1/FCLK	nS/µS	Típico: 1-2µS
Tempo de alto nível do relógio digital	o	200		0,1/FCLK	nS/µS	Típico: 1-2µS
Tempo de gravação de bits de dados	TBW	2/FCLK - tH		3/FCLK--tH	µS	Típico: 80-90µS
Tempo limite de gravação	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS
Pino de saída INT/DOCI-OUT
Baixa tensão de entrada	VIL	- 0,3		0,2Vdd	V
Alta tensão de entrada	VIH	0,8Vdd		0,3 + Vdd	V	V máx < 3,6 V
Corrente de entrada	ID	-1		1	μA	Vss
Tempo de configuração legível de dados	TDS	4/Fclk		5/Fclk	µS
Tempo de preparação de bits de dados	TB			1	µS	CLOAD <10pF
Tempo de acomodação de leitura forçada	TFR	4/FCLK			µS
Interromper tempo claro	TCL	4/FCLK			µS
Tempo de baixo nível do relógio digital	TL	200		0,1/FCLK	nS/µS	Típico: 1-2µS
Tempo de alto nível do relógio digital	º	200		0,1/FCLK	nS/µS	Típico: 1-2µS
Tempo de leitura de dados de bits	Tbit			24	µS	Típico: 20-22µS
Tempo limite de leitura	TRA	4/FCLK			µS
Duração do menu suspenso DOCI	TDU	32/FCLK			µS	Para atualização de dados
Insira PIRIN/NPIRIN
PIRIN/NPIRIN para Vss Impedância de entrada		30		60	GΩ	-60mV

Valor diferencial da resistência de entrada		60		120	GΩ	-60mV
Faixa de tensão de entrada PIRIN		-53		+53	mV
Resolução/tamanho do passo		6	6.5	7	µV/Contagem
Faixa de saída ADC		511		2^14-511	Conta
Viés ADC		7150	8130	9150	Conta
Coeficiente de temperatura ADC		-600		600	ppm/K
Valor RMS de ruído de entrada ADCF = 0,1Hz...10Hz			39	91	µVpp	f = 0,09...7 Hz
Medição de tensão de alimentação
Faixa de saída ADC		2 ^ 13		2^14-511	Conta
Resolução de tensão		590	650	720	µV/Contagem
Polarização ADC @ 3V			12600		Conta	cerca de ±10% de deslocamento

Medição de temperatura (é necessária calibração de ponto único)
Resolução				80		Contagens/K
Faixa de saída ADC		511			2^14-511	Conta
Valor de polarização @ 298K				8130		Conta	cerca de ±10% de deslocamento
Osciladores e filtros
Frequência de corte do filtro passa-baixa		FCLK*1,41/2048/π				Hz	2ª ordem BW
Frequência de corte do filtro passa-alta		FCLK*P*1,41/32768/π				Hz	PN de 2ª ordem P = 1 ou 0,5
Frequência do oscilador no chip	Fosci	60	64		72	kHz
Relógio do sistema	FCLK		Fosci/2			kHz