Un sensore a infrarossi passivo (PIR) è un tipo di dispositivo ottico che rileva lunghezze d’onda della luce oltre la visione umana. Laddove gli esseri umani possono generalmente vedere la luce da 400 a 700 nanometri di lunghezza d’onda, le lunghezze d’onda infrarosse si estendono su uno spettro molto ampio da circa 740 nanometri a 300,000 nanometri o più nella gamma del lontano infrarosso. La maggior parte delle unità di sensori a infrarossi passivi, in particolare quelle integrate nei sistemi di sicurezza, hanno filtri ottici per limitare la loro ricezione tra 8,000 e 14,000 nanometri, che è la gamma alla quale i corpi umani si illuminano nell’infrarosso. La tecnologia dei sensori PIR è stata impiegata in un’ampia gamma di applicazioni residenziali e commerciali di telerilevamento perché i sensori sono economici, durevoli e molto affidabili.
Una caratteristica principale del sensore a infrarossi passivo che lo rende popolare nei sistemi di sicurezza, nei controlli attivati dal movimento come sui rubinetti pubblici nei bagni e in altre tecnologie interattive è la sua portabilità. I sensori PIR sono spesso utilizzati perché sono un dispositivo elettronico che non richiede una fonte di alimentazione elettrica continua per funzionare. Agiscono come una sorta di interruttore dormiente che viene misurato alla luce infrarossa ambientale all’interno della loro linea di vista. Quando una nuova fonte di calore attraversa il loro cammino, come quella di un essere umano o di un animale, rispondono come un interruttore, chiudono un circuito e accendono un allarme, un rubinetto o un altro dispositivo.
Poiché sono in grado di rilevare una gamma così ampia dello spettro infrarosso, filtri speciali o lenti di Fresnel per la focalizzazione della luce possono essere posizionati sopra il rilevatore ottico del sensore per personalizzarlo. Possono, quindi, essere ottimizzati per ignorare oggetti come piccoli animali o animali domestici e rispondere a oggetti più grandi come le persone. Spesso incorporano anche minuscoli specchi parabolici per estendere il loro raggio di rilevamento a un’area orizzontale più ampia per usi come interruttori automatici della luce quando qualcuno entra in una stanza buia. La lente di Fresnel incorporata nel sensore a infrarossi passivi è un foglio di plastica curvo di centinaia di prismi di focalizzazione minuti, che possono ricevere segnali luminosi deboli ricevuti da più angolazioni e incanalarli tutti in un punto focale sul rilevatore del sensore per la massima ricezione.
Il componente principale di ogni PIR è un’unità piroelettrica. Si tratta essenzialmente di una piccola custodia di montaggio in metallo per un cristallo che risponde ai cambiamenti di temperatura producendo una corrente elettrica. Il sensore è calibrato per ignorare la radiazione di fondo della luce infrarossa nel suo ambiente e per produrre un segnale solo quando quel livello di radiazione aumenta significativamente.