Un sensore piroelettrico, comunemente chiamato sensore piroelettrico, funziona sfruttando l’effetto piroelettrico esibito da determinati materiali. Questi sensori rilevano i cambiamenti nella radiazione infrarossa emessa dagli oggetti. Quando la radiazione infrarossa entra nel sensore, provoca la generazione di materiale piroelettrico all’interno del sensore. Questa carica è proporzionale alla velocità di variazione della temperatura (dovuta al movimento o alla variazione di temperatura dell’oggetto emittente). Il sensore rileva questa carica come un segnale, che può quindi essere amplificato ed elaborato per determinare cambiamenti nella presenza, nel movimento o nella temperatura degli oggetti nel campo visivo del sensore. I sensori pirotecnici sono dispositivi passivi, nel senso che non emettono radiazioni infrarosse, ma reagiscono alla radiazione infrarossa emessa da altri oggetti.
Il principio e il funzionamento di un sensore piroelettrico ruotano attorno all’effetto piroelettrico. Questo effetto descrive la capacità di alcuni materiali di generare una carica elettrica in risposta ai cambiamenti di temperatura. I sensori piroelettrici sono generalmente costituiti da una pellicola sottile di materiale piroelettrico, come tantalato di litio o fluoruro di polivinilidene (PVDF). Quando esposto alla radiazione infrarossa di un oggetto, il materiale si riscalda o si raffredda, provocando l’allineamento o il riallineamento dei suoi dipoli elettrici. Questo allineamento genera una piccola carica elettrica, che viene rilevata dagli elettrodi fissati al materiale. L’elettronica del sensore converte quindi questa carica in un segnale misurabile, fornendo informazioni sulla radiazione infrarossa ricevuta e consentendo applicazioni nel rilevamento del movimento, nella misurazione della temperatura, ecc.
Un sensore piroelettrico misura i cambiamenti nella radiazione infrarossa emessa dagli oggetti. Rileva le variazioni nella quantità di radiazione infrarossa che raggiunge il sensore, che si verificano a causa di movimenti o variazioni di temperatura degli oggetti all’interno del suo raggio di rilevamento. Misurando questi cambiamenti, il sensore può fornire informazioni sulla presenza, sul movimento o sulle fluttuazioni di temperatura degli oggetti senza la necessità di un contatto diretto. Ciò rende i sensori piroelettrici adatti per applicazioni quali sistemi di sicurezza, rilevamento di presenza e misurazione della temperatura senza contatto, dove il rilevamento accurato e affidabile della radiazione infrarossa è fondamentale.
In modalità tensione, un sensore piroelettrico funziona misurando la carica elettrica generata dal materiale piroelettrico in risposta ai cambiamenti nella radiazione infrarossa. Il sensore è progettato con elettrodi che raccolgono la carica elettrica generata dal materiale piroelettrico quando esposto alla radiazione infrarossa. Questa carica genera una tensione attraverso gli elettrodi che è direttamente proporzionale alla velocità di variazione della temperatura (e quindi alla radiazione infrarossa ricevuta). L’elettronica del sensore amplifica ed elabora questo segnale di tensione per fornire un’uscita di misurazione o rilevamento. Funzionando in modalità tensione, i sensori piroelettrici forniscono un metodo semplice per rilevare i cambiamenti nella radiazione infrarossa e convertirli in segnali utilizzabili per varie applicazioni come rilevamento di movimento, rilevamento di presenza e monitoraggio della temperatura.