Ein Passiv-Infrarot-Sensor (PIR) ist eine Art optisches Gerät, das Lichtwellenlängen jenseits der menschlichen Sicht erkennt. Wo Menschen im Allgemeinen Licht mit Wellenlängen von 400 bis 700 Nanometer sehen können, erstrecken sich Infrarotwellenlängen über ein sehr breites Spektrum von etwa 740 Nanometern bis 300,000 Nanometer oder mehr im fernen Infrarotbereich. Die meisten Passiv-Infrarot-Sensoreinheiten, insbesondere solche, die in Sicherheitssystemen eingebaut sind, verfügen über optische Filter, um ihren Empfang auf zwischen 8,000 und 14,000 Nanometer zu begrenzen, das ist der Bereich, in dem menschliche Körper im Infraroten leuchten. Die PIR-Sensortechnologie wird in einer Vielzahl von Fernerkundungsanwendungen im Wohn- und Gewerbebereich eingesetzt, da die Sensoren kostengünstig, langlebig und sehr zuverlässig sind.
Ein Hauptmerkmal des Passiv-Infrarot-Sensors, der ihn in Sicherheitssystemen, bewegungsaktivierten Bedienelementen wie öffentlichen Wasserhähnen in Toiletten und anderen interaktiven Technologien beliebt macht, ist seine Tragbarkeit. PIR-Sensoren werden häufig verwendet, da sie ein elektronisches Gerät sind, das für den Betrieb keine kontinuierliche Stromquelle benötigt. Sie fungieren als eine Art ruhender Schalter, der auf das umgebende Infrarotlicht innerhalb ihrer Sichtlinie gemessen wird. Wenn eine neue Wärmequelle ihren Weg kreuzt, beispielsweise die eines Menschen oder eines Tieres, reagieren sie wie ein Schalter, schließen einen Stromkreis und schalten einen Alarm, einen Wasserhahn oder ein anderes Gerät ein.
Da sie in der Lage sind, einen so großen Bereich des Infrarotspektrums zu erfassen, können spezielle Filter oder lichtfokussierende Fresnel-Linsen auf dem optischen Detektor des Sensors platziert werden, um ihn ebenfalls anzupassen. Sie können daher optimiert werden, um Objekte wie kleine Tiere oder Haustiere zu ignorieren und auf größere Objekte wie Menschen zu reagieren. Sie enthalten auch oft winzige Parabolspiegel, um ihren Erfassungsbereich auf einen breiteren horizontalen Bereich zu erweitern, beispielsweise für automatische Lichtschalter, wenn jemand einen abgedunkelten Raum betritt. Die in den Passiv-Infrarot-Sensor integrierte Fresnel-Linse ist eine gebogene Kunststoffplatte aus Hunderten von winzigen Fokussierprismen, die schwache Lichtsignale aus mehreren Winkeln aufnehmen und alle zu einem Brennpunkt auf dem Detektor des Sensors für maximalen Empfang leiten können.
Kernstück jedes PIR ist eine pyroelektrische Einheit. Dies ist im Wesentlichen ein kleines Metallgehäuse für einen Kristall, der auf Temperaturänderungen reagiert, indem er einen elektrischen Strom erzeugt. Der Sensor ist so kalibriert, dass er die Hintergrundstrahlung von Infrarotlicht in seiner Umgebung ignoriert und nur dann ein Signal erzeugt, wenn dieser Strahlungspegel signifikant ansteigt.