Un rilevatore di movimento a infrarossi passivo è un dispositivo che rileva gli oggetti in movimento rilevando la luce a infrarossi che emettono. Sfruttano il fatto che tutti gli oggetti emettono radiazioni infrarosse, in quantità che variano a seconda della loro temperatura. Come tutti i rilevatori passivi, un rilevatore di movimento a infrarossi passivo funziona esclusivamente rilevando le emissioni prodotte da altri oggetti e non utilizza le proprie emissioni per questo scopo, a differenza dei rilevatori di movimento attivi basati su microonde o impulsi ultrasonici. Questi rilevatori sono spesso utilizzati nei sistemi di sicurezza per rilevare gli intrusi.
La regione infrarossa dello spettro elettromagnetico comprende radiazioni con lunghezze d’onda comprese tra 0.7 e 300 micrometri, più corte della lunghezza d’onda della luce visibile ma più lunghe delle microonde. La luce infrarossa con una lunghezza d’onda relativamente corta vicina a quella della luce visibile, chiamata “vicino infrarosso”, non può essere rilevata dai sensi umani. L'”infrarosso lontano”, con lunghezze d’onda più lunghe, non può essere visto dall’occhio umano ma è percepito come calore.
Il calore di un oggetto fa sì che emetta parte di quell’energia sotto forma di radiazione elettromagnetica, con temperature più elevate che producono emissioni maggiori. Ad alte temperature, alcune di queste emissioni sono nello spettro visibile, come si può vedere nel filamento di una lampadina a incandescenza o nel bagliore del metallo che viene lavorato da un fabbro. Tutti gli oggetti, tuttavia, emettono almeno una parte della radiazione termica a lunghezze d’onda infrarosse, e poiché la materia non ha una temperatura dello zero assoluto, anche gli oggetti estremamente freddi hanno emissioni infrarosse.
Quando gli oggetti nelle vicinanze di un rilevatore di movimento a infrarossi passivi si muovono rispetto al rilevatore, la radiazione infrarossa che raggiunge il rilevatore dalla direzione del movimento cambia. Se un intruso entra nel raggio di azione del rilevatore, verrà rilevata la variazione delle emissioni causata dalla presenza del suo corpo. Poiché il rilevatore viene attivato dai cambiamenti nella luce infrarossa che lo raggiunge da una particolare direzione piuttosto che dalla sua quantità assoluta, un oggetto in movimento a basse emissioni farà scattare il rilevatore proprio come farebbe un oggetto in movimento ad alte emissioni. Quindi, nascondere il calore corporeo dell’intruso non nasconderà l’intruso.
Il sensore di un rilevatore di movimento a infrarossi passivo è costituito da cristalli piroelettrici, sostanze che producono una tensione elettrica temporanea quando le loro temperature cambiano a causa dei sottili cambiamenti che i cambiamenti provocano nelle loro strutture cristalline. I materiali piroelettrici comunemente usati includono il nitrato di cesio (CsNO3) e il nitruro di gallio (GaN). I cambiamenti nella luce infrarossa in entrata causati da oggetti in movimento modificano le temperature dei cristalli piroelettrici, producendo segnali elettrici che vengono ricevuti e interpretati dall’elettronica del sensore per attivare l’allarme. Questi componenti sono collocati in un alloggiamento con una finestra di plastica che tiene fuori la maggior parte della luce visibile ma è trasparente alla luce infrarossa. Il sensore può anche contenere dispositivi, come specchi parabolici o lenti specializzate chiamate lenti di Fresnel che focalizzano la luce infrarossa nel suo percorso verso il cristallo piroelettrico.