Come funziona e come è fatto un rivelatore o sensore a infrarossi passivi? Un sensore a infrarossi passivo PIR (Passive InfraRed), è un dispositivo elettronico che misura la luce a infrarossi (IR) effusa dagli oggetti presenti nel suo campo visivo. I rilevatori PIR sono spesso usati nella costruzione dei sensori di movimento, in quanto grazie a questo tipo tecnologia, è possibile determinare quando una sorgente di infrarossi con una certa temperatura, come ad esempio un uomo, passa davanti ad una sorgente di infrarossi con un altro tipo di temperatura, come ad esempio un muro. Un sensore di movimento che implementa i PIR, viene quindi impiegato per rilevare il movimento di esseri umani, animali e altri oggetti. Frequentemente vengono utilizzati nei sistemi di antifurto e in quelli di illuminazione automatizzati. Qualunque oggetto presente sulla Terra eroga delle radiazioni infrarosse invisibili, ed è in tale contesto che entrano in gioco questi piccoli dispositivi elettronici, ideati per la rilevazione di tali radiazioni. Il termine passivo sta ad indicare che il sensore PIR non emette un fascio di luce a raggi infrarossi, e che in modo passivo, per l’appunto, capta in ingresso le radiazioni infrarosse. Di seguito vedremo come è fatto un rilevatore a infrarossi passivi e su cosa si basa il suo funzionamento, sia per ciò che concerne l’aspetto fisico che quello elettronico.
In fisica
Nell’ambito della fisica, le radiazioni infrarosse sono particolari radiazioni elettromagnetiche che possiedono una frequenza ben determinata, anzi meglio dire diverse frequenze ben determinate, in quanto tutte le radiazioni con frequenze che vanno da 300 GHz a 428 THz sono infrarosse. Una peculiarità del nostro pianeta, senza dubbio funzionale ai sistemi d’allarme, è rappresentata da fatto che tutti i corpi del mondo, in pratica, irradiano in maniera spontanea, chi più chi meno, una radiazione infrarossa. In sostanza più un corpo risulta caldo, più la frequenza con la quale effonde le radiazioni è alta. Nella maggior parte dei casi queste radiazioni sono invisibili ad occhio umano, ma si possono rilevare grazie alle apparecchiature elettroniche.
Nell’elettronica
I rilevatori PIR intercettano e rivelano, come specificato sopra, le radiazioni infrarosse emesse attraverso la parte frontale del sensore, denominata “faccia del sensore”. Ma questo è soltanto il principio del funzionamento del sensore PIR, poiché la radiazione a raggi infrarossi può essere contaminata e disturbata da altri tipi di radiazioni presenti nell’ambiente (si tratta delle emissioni elettromagnetiche), come per esempio quelle irradiate dagli Smartphone, dai ripetitori dei televisori, dalla stessa componente elettronica dei sensori volumetrici e da tutta una serie di cause ambientali. In questo contesto entra in gioco l’elettronica, che esamina le frequenze di raggi infrarossi che normalmente il corpo umano diffonde. Praticamente i rilevatori volumetrici (i quali non generano la manifestazione dei falsi allarmi), sono quelli che tramutano le rilevazioni digitale in analogiche, che a loro volta vengono analizzate comparando e commisurando questi segnali digitali con altri precedentemente salvati nella libreria del processore. In quest’ultima, nello specifico, sono presenti i vari segnali d’allarme e di disturbo, così che il confronto possa portare a capire se quella che abbiamo appena effettuato è una rivelazione che deve far partire l’allarme oppure no.