Was ist ein Infrarotsensor?

Ein Infrarotsensor ist ein elektronisches Gerät, das Infrarotstrahlung aussendet und/oder erkennt, um einen Aspekt seiner Umgebung zu erfassen. Infrarotsensoren können die Wärme eines Objekts messen und Bewegungen erkennen. Viele dieser Arten von Sensoren messen nur Infrarotstrahlung, anstatt sie auszusenden, und werden daher als Passiv-Infrarot-Sensoren (PIR) bezeichnet.

Alle Objekte emittieren eine Form von Wärmestrahlung, normalerweise im Infrarotspektrum. Diese Strahlung ist für unsere Augen unsichtbar, kann aber von einem Infrarotsensor erfasst und interpretiert werden. Bei einem typischen Infrarotsensor wie einem Bewegungsmelder tritt die Strahlung vorne ein und erreicht den Sensor selbst in der Mitte des Geräts. Dieser Teil kann aus mehr als einem einzelnen Sensor bestehen, von denen jeder aus pyroelektrischen Materialien, ob natürlich oder künstlich, hergestellt ist. Dies sind Materialien, die beim Erhitzen oder Abkühlen eine elektrische Spannung erzeugen.

Diese pyroelektrischen Materialien sind in eine kleine Leiterplatte integriert. Sie sind so verdrahtet, dass der Sensor den Alarm des Bewegungsmelders auslöst, wenn er eine Zunahme der Wärme in einem kleinen Teil seines Sichtfeldes erkennt. Es ist sehr üblich, dass ein Infrarotsensor in Bewegungsmelder integriert wird, wie sie als Teil eines privaten oder gewerblichen Sicherheitssystems verwendet werden.

Die meisten Bewegungsmelder sind mit einer speziellen Linsenart, der sogenannten Fresnel-Linse, auf der Sensorfläche ausgestattet. Ein Satz dieser Linsen auf einem Bewegungsmelder kann Licht aus vielen Richtungen fokussieren, sodass der Sensor den gesamten Bereich im Blick hat. Anstelle von Fresnel-Linsen sind manche Bewegungsmelder mit kleinen Parabolspiegeln ausgestattet, die dem gleichen Zweck dienen.

Einen Infrarotsensor kann man sich als eine Kamera vorstellen, die sich kurz daran erinnert, wie die Infrarotstrahlung eines Bereichs aussieht. Eine plötzliche Änderung in einem Bereich des Sichtfelds, insbesondere in einem sich bewegenden, ändert die Art und Weise, wie Elektrizität von den pyroelektrischen Materialien durch den Rest des Stromkreises fließt. Dadurch löst der Bewegungsmelder einen Alarm aus. Wenn das gesamte Sichtfeld die Temperatur ändert, wird das Gerät dadurch nicht ausgelöst. Dadurch wird verhindert, dass plötzliche Lichtblitze und natürliche Temperaturänderungen den Sensor aktivieren und Fehlalarme auslösen.

Infrarot-Bewegungsmelder, die in Wohnsicherheitssystemen verwendet werden, sind ebenfalls etwas desensibilisiert, mit dem Ziel, Fehlalarme zu verhindern. Normalerweise registriert ein solcher Bewegungsmelder keine Bewegung durch ein Objekt mit einem Gewicht von weniger als 40 kg. Mit dieser Modifikation können sich Haustiere im Haus frei bewegen, ohne dass ihre Besitzer sich um einen Fehlalarm sorgen müssen. Für Haushalte mit großen Haustieren sind auch Sensoren mit einer Zulässigkeit von 18 Pfund (80 kg) vorgesehen.