Cosa sono e come funzionano i sensori a infrarossi passivi (PIR)

Per capire come funzionano i sensori a infrarossi è necessario capire cosa sia la radiazione infrarossa.

Si tratta di un componente dello spettro elettromagnetico – lo stesso che compone la luce – che però ha una frequenza d’onda più bassa della luce visibile. Si chiama infrarosso perché la frequenza a cui vibra si situa al di sotto di quella del colore rosso, cioè il colore visibile dall’occhio umano con la frequenza più bassa. Anche gli oggetti che generano calore sono emettitori di radiazioni infrarosse, e fra questi troviamo gli esseri viventi: animali e uomini.

Sensore di movimento

I nostri occhi, però, riescono a percepire solo una determinata porzione dello spettro elettromagnetico e sotto le frequenze rosse siamo totalmente ciechi. Se però l’infrarosso non può essere percepito dagli occhi, può essere rilevato in altri modi.

Entrano qui in gioco i sensori PIR – acronimo di Passive Infrared Sensors – consentono di rilevare gli infrarossi e vengono spesso utilizzati per determinare il movimento di una persona o di un animale in un determinata zona. Nel campo di applicazione civile, quasi sempre sono utilizzati per comprendere se un essere umano si è mosso dentro o fuori dall’area di rilevamento del sensore.

Sono piccoli, poco costosi e poco dispendiosi in termini di risorse energetiche, e richiedono pochissima manutenzione: per questo motivo si trovano comunemente negli elettrodomestici, nei sistemi di allarme e in molti altri contesti quotidiani.

I PIR sono fondamentalmente costituiti da un sensore piroelettrico in grado di rilevare i livelli di radiazione infrarossa. Il sensore in un rilevatore di movimento è in realtà diviso in due metà: questo perché per rilevare lo spostamento è necessario identificare una variazione di livelli di radiazione infrarossa: se una metà del sensore riceve più o meno radiazioni dell’altro, l’evento viene tradotto come un movimento.

Nell’uso civile, e in particolare nel campo dell’allarmistica e dei sistemi di sicurezza, esistono varie tipologie di sensori che hanno integrato le proprie prestazioni con altre tecnologie, con lo scopo di evitare di creare falsi allarmi.

Per questa ragione si trovano sul mercato alcuni rilevatori che uniscono due modalità di funzionamento, basate su microonde e infrarossi, in modo da far attivare l’allarme solo quando il rilevamento è confermato da entrambi i sensori.

La stessa cosa viene fatta anche per i sensori che devono operare all’esterno o in condizioni particolarmente critiche: determinati fattori ambientali o meteorologici – la nebbia e la neve, fra gli altri – costituiscono spesso un ostacolo alla corretta lettura dei valori di infrarosso.