Sensore infrarossi passivo

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Sensori

Un sensore a infrarossi passivo (Passive InfraRed sensor, in sigla PIR), è un apparecchio elettronico in grado di misurare la luce a infrarossi (IR) emessa dagli oggetti che si trovano all’interno del suo campo visivo. I sensori PIR vengono impiegati spesso nella costruzione dei rilevatori di movimento, poiché grazie a questa tecnologia viene rilevato quando una sorgente a raggi infrarossi con una determinata temperatura, come per esempio un essere umano, transita davanti ad una sorgente a raggi infrarossi con un’altra temperatura, come per esempio un muro. Qualsiasi oggetto emette radiazioni infrarosse invisibili all’occhio umano, ed è qui che entrano in gioco questi apparecchi elettronici, progettati proprio per essere in grado di rilevare queste radiazioni. In tale contesto, con il termine passivo si indica che il dispositivo PIR non irradia un fascio di luce a raggi infrarossi, ma semplicemente, in modo del tutto passivo, individua in ingresso le radiazioni a infrarossi. Vediamo ora nello specifico come è fatto un sensore a infrarossi passivo e su cosa si basa il suo funzionamento, sia per quanto riguarda l’aspetto fisico che quello elettronico.

Fisica

Da un punto di vista della scienza fisica, la radiazione infrarossa è una specifica radiazione elettromagnetica che possiede una determinata frequenza, anzi, meglio parlare di diverse frequenze ben definite, in quanto tutte le radiazioni con una frequenza che va dai 300 GHz ai 428 THz sono per l’appunto radiazioni infrarosse. Un aspetto molto importante che caratterizza il nostro pianeta, che nella fattispecie agevola non poco lo scopo dei sistemi di allarme e del lavoro dei sensori a infrarosso passivo, è che in pratica qualunque corpo sulla terra emette in maniera del tutto spontanea una radiazione infrarossa, ovviamente chi più chi meno. In sostanza e per dirla con poche parole, più un corpo è caldo, più la frequenza con la quale diffonde radiazioni elettromagnetiche è elevata.

Elettronica

Questi sensori PIR, come specificato sopra sono capaci di rivelare le radiazioni infrarosse emesse dai corpi. Con tale spiegazione, però, abbiamo solamente espresso la natura fisica ed il principio di funzionamento di base di un sensore PIR, poiché le radiazioni infrarosse possono essere inquinate da altre radiazioni presenti nell’area circostante (queste ultime si indicano con i termini “emissioni elettromagnetiche”), proprio come quelle emesse dagli Smartphone, dai ripetitori dei televisori, dalla stessa elettronica del sensore volumetrico o da una serie di dinamiche ambientali. È in tale contesto che entra in gioco l’elettronica che studia ed esamina le frequenze di infrarosso che tipicamente vengono emesse da un corpo umano. In sostanza i sensori volumetrici (ovvero quelli che non originano la manifestazione dei che falsi allarmi), sono quei dispositivi che convertono in digitale le rivelazioni di tipo analogico, le quali vengono poi analizzate confrontando i segnali digitali con altre tipologie di segnali presenti all’interno della libreria del processore. Dentro tale libreria sono presenti sia i segnali di allarme che quelli di disturbo, ed è proprio grazie a questo meccanismo che è possibile capire se quella che abbiamo appena effettuato è una rivelazione che deve far scattare l’allarme oppure no.

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