Kaj je pasivni infrardeči detektor gibanja?

Pasivni infrardeči detektor gibanja je naprava, ki zazna premikajoče se predmete z zaznavanjem infrardeče svetlobe, ki jo oddajajo. Izkoriščajo dejstvo, da vsi predmeti oddajajo infrardeče sevanje v količinah, ki se razlikujejo glede na njihovo temperaturo. Tako kot vsi pasivni detektorji tudi pasivni infrardeči detektor gibanja deluje izključno tako, da zazna emisije, ki nastanejo iz drugih predmetov in v ta namen ne uporablja lastnih emisij, za razliko od aktivnih detektorjev gibanja, ki temeljijo na mikrovalovnih ali ultrazvočnih impulzih. Ti detektorji se pogosto uporabljajo v varnostnih sistemih za odkrivanje vsiljivcev.

Infrardeča regija elektromagnetnega spektra obsega sevanje z valovnimi dolžinami med 0.7 in 300 mikrometrov, ki so krajše od valovne dolžine vidne svetlobe, a daljše od mikrovalov. Človeška čutila ne morejo zaznati infrardeče svetlobe s sorazmerno kratko valovno dolžino, ki je blizu vidne svetlobe, imenovane »bližnja infrardeča«. »Daljnega infrardečega« z daljšimi valovnimi dolžinami človeško oko ne vidi, ampak ga občutimo kot toploto.

Toplota predmeta povzroči, da del te energije odda v obliki elektromagnetnega sevanja, pri čemer višje temperature povzročijo večje emisije. Pri visokih temperaturah so nekatere od teh emisij v vidnem spektru, kar je razvidno iz žarilne nitke žarnice ali sijaja kovine, ki jo obdeluje kovač. Vsi predmeti pa oddajajo vsaj nekaj toplotnega sevanja na infrardečih valovnih dolžinah, in ker ima nobena snov temperaturo absolutne nič, imajo tudi izjemno hladni predmeti infrardeče emisije.

Ko se predmeti v bližini pasivnega infrardečega detektorja gibanja premikajo glede na detektor, se infrardeče sevanje, ki doseže detektor iz smeri gibanja, spremeni. Če vsiljivec vstopi v doseg detektorja, se opazi sprememba emisij zaradi prisotnosti njegovega telesa. Ker se detektor sproži zaradi sprememb infrardeče svetlobe, ki ga doseže iz določene smeri in ne iz njene absolutne količine, bo premikajoči se objekt z nizkimi emisijami sprožil detektor tako kot premikajoči se objekt z visokimi emisijami. Tako prikrivanje vsiljivčeve telesne toplote ne bo prikrilo vsiljivca.

Senzor pasivnega infrardečega detektorja gibanja je zgrajen iz piroelektričnih kristalov, ki so snovi, ki proizvajajo začasno električno napetost, ko se njihova temperatura spremeni zaradi subtilnih premikov, ki jih povzročajo spremembe v njihovih kristalnih strukturah. Pogosto uporabljeni piroelektrični materiali vključujejo cezijev nitrat (CsNO3) in galijev nitrid (GaN). Spremembe v vhodni infrardeči svetlobi, ki jo povzročijo premikajoči se predmeti, spremenijo temperaturo piroelektričnih kristalov, pri čemer nastanejo električni signali, ki jih elektronika senzorja sprejema in interpretira, da sproži alarm. Te komponente so nameščene v ohišju s plastičnim oknom, ki zadržuje večino vidne svetlobe, vendar je prozoren za infrardečo svetlobo. Senzor lahko vsebuje tudi naprave, kot so parabolična ogledala ali specializirane leče, imenovane Fresnelove leče, ki osredotočajo infrardečo svetlobo na poti do piroelektričnega kristala.