S001F24A43 Temperaturno kompenzirani digitalni pasivni infrardeči PIR senzor plamena

1. Pregled

Vgrajeni piroelektrični senzor plamena S001F24A43 uporablja nov okolju prijazen litij

tantalat (LiTaO₃) monokristalni material za njegov zaznavni element. To je 4-polni digitalni PIR senzor plamena

ki integrira čip za prilagajanje digitalnega signala (IC) z zaznavnim elementom znotraj elektromagnetnega

zaščitni pokrov. Sonda dvosmerno komunicira z zunanjim krmilnikom za konfiguracijo različnih

operativnih stanj. Senzorski element združi zaznan signal utripanja plamena v digitalni signal

kondicioniranje IC prek diferenčnega vhodnega vezja z zelo visoko impedanco. Digitalni IC čip pretvarja

signal v digitalno obliko prek 14-bitnega ADC, kar olajša kasnejšo obdelavo signala in logiko

krmiljenje. Konfiguracije, kot so občutljivost zaznavanja (prag sprožitve), slepi čas po ponastavitvi sprožitve, časovno okno štetja signalnih impulzov, algoritmi in izbira treh načinov delovanja, lahko izvede zunanji krmilnik (µC) prek enožičnega komunikacijskega vmesnika (SERIN) za konfiguracijo notranjih registrov. Med rutinskim neprekinjenim zaznavanjem plamena µC ni treba ostati aktiven (za varčevanje z energijo lahko preide v stanje pripravljenosti). Šele ko digitalna sonda zazna signal utripanja plamena, ki ustreza vnaprej konfiguriranim pogojem sprožitve, notranji IC za kondicioniranje pošlje ukaz za prekinitev prebujanja µC prek vmesnika INT/DOCI, s čimer pozove µC, da aktivira in izvede naslednja krmilna dejanja. Odvisno od konfiguriranega načina delovanja lahko µC občasno ali prisilno prebere vrednost signala digitalnega plamena iz sonde prek vrat DOCI in nato določi nadaljnja dejanja na podlagi svojega programiranega algoritma. Zahvaljujoč energijsko učinkovitemu mehanizmu za prebujanje prekinitev je ta sistem digitalnega zaznavanja idealen za aplikacije z visokimi zahtevami glede varčevanja z energijo, zlasti scenarije z baterijskim napajanjem, zaradi česar je najbolj energetsko učinkovito zaznavanje na voljo nadzorna rešitev.

2.Značilnost

1. Digitalna obdelava signala z dvosmerno komunikacijo s krmilnikom；

2. Nastavljivi pogoji sprožitve zaznavanja in podpora za tri različne načine delovanja, ki omogočajo izhod rezultatov spremljanja odprtega ognja in izhod podatkov signala plamena, filtriranega z ADC；

3. Vgrajen Butterworthov pasovni filter drugega reda za infrardeči senzor, ki ščiti vhodne motnje zaradi drugih frekvenc；

4. Vezje za kondicioniranje infrardečega signala je v celoti zaprto v pokrovu za elektromagnetno zaščito, pri čemer so izpostavljeni le zatiči za napajanje in digitalni vmesnik, kar zagotavlja izjemno odpornost na radiofrekvenčne motnje；

5. Mehanizem delovanja sistema je globoko optimiziran za energijsko učinkovitost, zaradi česar je primeren za naprave, ki se napajajo z baterijami；

6.Napajalna napetost in zaznavanje temperature na čipu；

7. Deluje s hitro stabilizacijo po samopreverjanju med vklopom；

8. Uporablja okolju prijazen material za zaznavanje LiTaO₃, ki strogo izpolnjuje okoljske zahteve RoHS brez potrebe po izjemah ali certifikatu RoHS.

3. Uporaba

1. Različni monitorji odprtega ognja;

2. detektorji požara;

3. oprema za zaznavanje plamena interneta stvari;

4. Požarni alarmi za domove, industrijske obrate in tovarne.

4. Parametri delovanja

4.1 Najvišje ocene

Električna preobremenitev, ki presega parametre v spodnji tabeli, lahko povzroči trajno poškodbo naprave. Delovanje zunaj najvišjih nazivnih pogojev lahko vpliva na zanesljivost naprave.

Parameter	Simbol	Min.	Maks.	Enota
Napajalna napetost	VDD	-0.3	3.6	V	25 ℃
Pin napetost	Vnto	-0.3	Vdd + 0,3	V	25 ℃
Pin tok	v	-100	100	mA	Enkrat, en zatič
Temperatura skladiščenja	TST	-30	70	℃	< 60 % RH
Delovna temperatura	Toper	-20	55	℃

4.2 Električne značilnosti (tipični preskusni pogoji: TAMB=+25 ℃, VDD=+3V)

Parameter	Simbol	Min.	Tipično	Maks.	Enota	Opomba
Delovni pogoji
Delovna napetost	VDD	1.5	3	3.6	V
Delovni tok, Vreg naprej	IDD1		5	6.0	µA	Ta izdelek ni primeren
Obratovalni tok, Vreg izklopljen	IDD		3	3.5	µA	Velja za ta izdelek Vdd = 3V, brez obremenitve
Vhodni parametri SERIN
Nizka vhodna napetost	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Vhodna visoka napetost	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Največji V < 3,6 V
Vhodni tok	ii	-1		1	µA	Vss
Digitalna ura nizka stopnja časa	tL	200		0,1/FCLK	nS/µS	Običajno: 1-2µS
Digitalna ura na visoki ravni časa	tH	200		0,1/FCLK	nS/µS	Običajno: 1-2µS
Čas zapisovanja podatkovnega bita	tBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Tipično: 80-90µS
Zapiši časovno omejitev	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS
Izhodni pin INT/DOCI-OUT
Nizka vhodna napetost	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Vhodna visoka napetost	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Največji V < 3,6 V
Vhodni tok	IDI	-1		1	µA	Vss
Čas namestitve berljivih podatkov	TDS	4/Fclk		5/Fclk	µS
Čas priprave podatkovnega bita	TB			1	µS	OBLOŽITEV < 10pF
Čas prisilnega odčitavanja	TFR	4/FCLK			µS
Prekinite čisti čas	TCL	4/FCLK			µS
Digitalna ura nizka stopnja časa	TL	200		0,1/FCLK	nS/µS	Običajno: 1-2µS
Digitalna ura na visoki ravni časa	TH	200		0,1/FCLK	nS/µS	Običajno: 1-2µS
Čas branja bitnih podatkov	Tbit			24	µS	Običajno: 20-22µS
Časovna omejitev branja	TRA	4/FCLK			µS
Trajanje spuščanja DOCI	TDU	32/FCLK			µS	Za posodobitev podatkov
Vnesite PIRIN/NPIRIN
PIRIN/NPIRIN v Vss Vhodna impedanca		30		60	GΩ	-60mV

Diferencialna vrednost vhodnega upora		60		120	GΩ	-60mV
PIRIN Razpon vhodne napetosti		-53		+53	mV
Ločljivost/velikost koraka		6	6.5	7	µV/štetje
Izhodno območje ADC		511		2^14-511	šteje
Pristranskost ADC		7150	8130	9150	šteje
Temperaturni koeficient ADC		-600		600	ppm/K
Vhodni šum ADC RMS vrednost F = 0,1 Hz...10 Hz			39	91	µVpp	f = 0,09...7Hz
Merjenje napajalne napetosti
Izhodno območje ADC		2^13		2^14-511	šteje
Ločljivost napetosti		590	650	720	µV/štetje
Pristranskost ADC @ 3V			12600		šteje	približno ±10% odmik

Merjenje temperature (potrebna je enotočkovna kalibracija)
Resolucija				80		Šteje/K
Izhodno območje ADC		511			2^14-511	šteje
Vrednost pristranskosti pri 298K				8130		šteje	približno ±10% odmik
Oscilatorji in filtri
Mejna frekvenca nizkopasovnega filtra		FCLK*1,41/2048/π				Hz	ČB 2. reda
Mejna frekvenca visokoprepustnega filtra		FCLK*P*1,41/32768/π				Hz	BW 2. reda P = 1 ali 0,5
Frekvenca oscilatorja na čipu	Fosci	60	64		72	kHz
Sistemska ura	FCLK		Fosci/2			kHz