S001F24A43 Sensor de chama PIR infravermelho passivo digital com compensação de temperatura

1.Visão geral

O sensor de chama piroelétrico integrado S001F24A43 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. Graças ao mecanismo de 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 controle 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