S001F24A43 Цифровой пассивный инфракрасный PIR-датчик пламени с температурной компенсацией

1.Обзор

Во встроенном пироэлектрическом датчике пламени S001F24A43 используется новый экологически чистый литиевый элемент.

монокристаллический материал танталата (LiTaO₃) для чувствительного элемента. Это 4-контактный цифровой датчик пламени PIR.

который объединяет микросхему формирования цифрового сигнала (IC) с чувствительным элементом в электромагнитном

защитная крышка. Датчик обменивается двусторонней связью с внешним контроллером для настройки различных

эксплуатационные состояния. Чувствительный элемент преобразует обнаруженный сигнал мерцания пламени в цифровой сигнал.

кондиционирование микросхемы через дифференциальную входную цепь с очень высоким импедансом. Цифровой чип IC преобразует

сигнал в цифровой формат через 14-битный АЦП, что облегчает последующую обработку сигнала и логику

Управление. Такие конфигурации, как чувствительность обнаружения (порог срабатывания), время простоя после сброса триггера, временное окно подсчета импульсов сигнала, алгоритмы и выбор трех режимов работы, могут быть реализованы внешним контроллером (мкК) через однопроводной интерфейс связи (SERIN) для настройки внутренних регистров. Во время обычного непрерывного обнаружения пламени микроконтроллеру не обязательно оставаться активным (он может перейти в режим ожидания для экономии энергии). Только когда цифровой датчик обнаруживает сигнал мерцания пламени, соответствующий предварительно настроенным условиям триггера, внутренняя ИС формирования сигнала отправляет команду пробуждения прерывания на микроконтроллер через интерфейс INT/DOCI, предлагая микроконтроллеру активировать и выполнить последующие управляющие действия. В зависимости от настроенного режима работы микроконтроллер также может периодически или принудительно считывать значение цифрового сигнала пламени с датчика через порт DOCI, а затем определять последующие действия на основе своего запрограммированного алгоритма. Благодаря энергоэффективному механизму пробуждения по прерыванию эта цифровая система датчиков идеально подходит для приложений с высокими требованиями к энергосбережению, особенно для сценариев с батарейным питанием, что делает ее наиболее энергоэффективным доступным решением управления датчиками.

2. Характеристика

1. Цифровая обработка сигналов с двунаправленной связью с контроллером;

2. Настраиваемые условия срабатывания обнаружения и поддержка трех различных режимов работы, позволяющих выводить результаты мониторинга открытого пламени и выводить данные сигнала пламени с фильтрацией АЦП;

3. Встроенный полосовой фильтр Баттерворта второго порядка для инфракрасного датчика, экранирующий входные помехи от других частот;

4. Схема формирования инфракрасного сигнала полностью заключена в электромагнитную экранирующую крышку, открыты только контакты питания и цифрового интерфейса, что обеспечивает исключительную устойчивость к радиочастотным помехам;

5. Рабочий механизм системы глубоко оптимизирован для обеспечения энергоэффективности, что делает его пригодным для устройств с батарейным питанием;

6. Напряжение питания и определение температуры на кристалле;

7. Работает с быстрой стабилизацией после самопроверки во время включения питания;

8.Используется экологически чистый чувствительный материал LiTaO₃, строго соответствующий экологическим требованиям RoHS без необходимости исключений или сертификации RoHS.

3.Применение

1. Различные мониторы открытого пламени;

2. Пожарные извещатели;

3. Оборудование для обнаружения пламени Интернета вещей;

4. Пожарная сигнализация для домов, промышленных предприятий и фабрик.

4. Параметры производительности

4.1 Максимальные рейтинги

Электрическое перенапряжение, превышающее параметры, указанные в таблице ниже, может привести к необратимому повреждению устройства. Эксплуатация в условиях, превышающих максимально допустимые, может повлиять на надежность устройства.

Параметр	Символ	Мин.	Макс.	Единица
Напряжение питания	ВДД	-0.3	3.6	В	25℃
Напряжение на выводе	Внто	-0.3	Вдд + 0,3	В	25℃
Контактный ток	В	-100	100	мА	Один раз, один контакт
Температура хранения	ТСТ	-30	70	℃	< 60% относительной влажности
Рабочая температура	Топер	-20	55	℃

4.2 Электрические характеристики (типичные условия испытаний: TAMB=+25℃, VDD=+3В)

Параметр	Символ	Мин.	Типичный	Макс.	Единица	Примечание
Условия труда
Рабочее напряжение	ВДД	1.5	3	3.6	В
Рабочий ток, Врег вкл.	ИДД1		5	6.0	мкА	Этот продукт не подходит
Рабочий ток, Врег выкл.	IDD		3	3.5	мкА	Применимо к этому продукту Vdd = 3 В, без нагрузки
Входные параметры СЕРИН
Входное низкое напряжение	ВИЛ	- 0,3		0,2 Вдд	В
Входное высокое напряжение	VIH	0,8 Вдд		0,3 + Вдд	В	Макс. В <3,6 В
Входной ток	II	-1		1	мкА	Всс
Время низкого уровня цифровых часов	тЛ	200		0,1/ ФКЛК	нс/мкСм	Типичное: 1–2 мкс
Цифровые часы высокого уровня времени	тХ	200		0,1/ ФКЛК	нс/мкСм	Типичное: 1–2 мкс
Время записи битов данных	полная масса тела	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	мкСм	Типичное: 80–90 мкс
Тайм-аут записи	tWA	16/ФКЛК		17/ФКЛК	мкСм
Выходной контакт INT/DOCI-OUT
Входное низкое напряжение	ВИЛ	- 0,3		0,2 Вдд	В
Входное высокое напряжение	VIH	0,8 Вдд		0,3 + Вдд	В	Макс. В <3,6 В
Входной ток	ИДИ	-1		1	мкА	Всс
Время установки считываемых данных	ТДС	4/Фклк		5/Фклк	мкСм
Время подготовки битов данных	ТБ			1	мкСм	НАГРУЗКА < 10пФ
Время установления принудительного чтения	СКР	4/ФКЛК			мкСм
Прервать время очистки	ТКЛ	4/ФКЛК			мкСм
Время низкого уровня цифровых часов	ТЛ	200		0,1/ ФКЛК	нс/мкСм	Типичное: 1–2 мкс
Цифровые часы высокого уровня времени	ТД	200		0,1/ ФКЛК	нс/мкСм	Типичное: 1–2 мкс
Время чтения битовых данных	Тбит			24	мкСм	Типичное: 20–22 мкс
Тайм-аут чтения	ТРА	4/ФКЛК			мкСм
Продолжительность понижения DOCI	ТДУ	32/ФКЛК			мкСм	Для обновления данных
Ввод ПИРИН/НПИРИН
ПИРИН/НПИРИН в Vss Входное сопротивление		30		60	ГОм	-60мВ

Дифференциальное значение входного сопротивления		60		120	ГОм	-60мВ
ПИРИН Диапазон входного напряжения		-53		+53	мВ
Разрешение/размер шага		6	6.5	7	мкВ/отсчет
Выходной диапазон АЦП		511		2^14-511	имеет значение
Смещение АЦП		7150	8130	9150	имеет значение
Температурный коэффициент АЦП		-600		600	ppm/К
Среднеквадратичное значение входного шума АЦПF = 0,1 Гц...10 Гц			39	91	мкВпп	f = 0,09...7Гц
Измерение напряжения питания
Диапазон выходного сигнала АЦП		2^13		2^14-511	имеет значение
Разрешение по напряжению		590	650	720	мкВ/отсчет
Смещение АЦП при 3 В			12600		имеет значение	смещение около ±10%

Измерение температуры (требуется калибровка по одной точке)
Разрешение				80		Счетов/К
Выходной диапазон АЦП		511			2^14-511	имеет значение
Значение смещения @ 298K				8130		имеет значение	смещение около ±10%
Генераторы и фильтры
Частота среза фильтра нижних частот		ФКЛК*1,41/2048/π				Гц	2-й порядок ЧБ
Частота среза фильтра верхних частот		FCLK*P*1,41/32768/π				Гц	Полоса пропускания 2-го порядка P = 1 или 0,5
Частота встроенного генератора	Фоски	60	64		72	кГц
Системные часы	ФКЛК		Фоски/2			кГц