Ce este un detector de mișcare cu infraroșu pasiv?

Un detector de mișcare în infraroșu pasiv este un dispozitiv care detectează obiectele în mișcare prin detectarea luminii infraroșii pe care o emit. Acestea profită de faptul că toate obiectele emit radiații infraroșii, în cantități care variază în funcție de temperaturile lor. La fel ca toți detectoarele pasive, un detector de mișcare pasiv cu infraroșu funcționează exclusiv prin detectarea emisiilor produse de la alte obiecte și nu utilizează emisii proprii în acest scop, spre deosebire de detectoarele active de mișcare bazate pe microunde sau impulsuri ultrasonice. Aceste detectoare sunt frecvent utilizate în sistemele de securitate pentru a detecta intrușii.

Regiunea infraroșu a spectrului electromagnetic cuprinde radiații cu lungimi de undă cuprinse între 0.7 și 300 de micrometri, mai scurtă decât lungimea de undă a luminii vizibile, dar mai lungă decât microundele. Lumina infraroșie cu o lungime de undă relativ scurtă apropiată de cea a luminii vizibile, numită „infraroșu apropiat”, nu poate fi detectată de simțurile umane. „Infraroșu îndepărtat”, cu lungimi de undă mai mari, nu poate fi văzut de ochiul uman, dar este resimțit ca căldură.

Căldura unui obiect îl face să emită o parte din acea energie sub formă de radiație electromagnetică, temperaturile mai ridicate producând emisii mai mari. La temperaturi ridicate, unele dintre aceste emisii sunt în spectrul vizibil, așa cum se poate observa în filamentul unui bec incandescent sau în strălucirea metalului prelucrat de un fierar. Toate obiectele, totuși, emit cel puțin o anumită radiație termică la lungimi de undă infraroșii și, din moment ce materia nu are o temperatură de zero absolut, chiar și obiectele extrem de reci au emisii infraroșii.

Când obiectele din vecinătatea unui detector de mișcare cu infraroșu pasiv se deplasează în raport cu detectorul, radiația infraroșie care ajunge la detector din direcția mișcării se schimbă. Dacă un intrus intră în raza de acțiune a detectorului, se va observa modificarea emisiilor cauzată de prezența corpului său. Deoarece detectorul este declanșat de modificările luminii infraroșii care ajunge la el dintr-o anumită direcție, mai degrabă decât cantitatea sa absolută, un obiect în mișcare, cu emisii scăzute, va declanșa detectorul la fel cum ar face un obiect în mișcare, cu emisii mari. Astfel, ascunderea căldurii corporale a intrusului nu va ascunde intrusul.

Senzorul unui detector de mișcare cu infraroșu pasiv este construit din cristale piroelectrice, care sunt substanțe care produc o tensiune electrică temporară atunci când temperaturile lor se schimbă din cauza schimbărilor subtile pe care le provoacă modificările în structurile lor cristaline. Materialele piroelectrice utilizate în mod obișnuit includ azotat de cesiu (CsNO3) și nitrură de galiu (GaN). Modificările luminii infraroșii de intrare cauzate de obiectele în mișcare modifică temperaturile cristalelor piroelectrice, producând semnale electrice care sunt recepționate și interpretate de electronica senzorului pentru a declanșa alarma. Aceste componente sunt plasate într-o carcasă cu o fereastră din plastic care ține cea mai mare parte a luminii vizibile, dar este transparentă la lumina infraroșu. Senzorul poate conține și dispozitive, cum ar fi oglinzi parabolice sau lentile specializate numite lentile Fresnel, care concentrează lumina infraroșie în drumul ei către cristalul piroelectric.