Wiki de luces solares: ¿Qué es la tecnología de detección PIR del cuerpo humano y cómo detecta el movimiento?

La tecnología de detección PIR del cuerpo humano utiliza un sensor para detectar la radiación infrarroja del cuerpo humano. Este sensor activa la iluminación solo cuando detecta personas en la zona, lo que evita el consumo innecesario de electricidad. Al reaccionar al calor corporal en lugar del movimiento aleatorio, la detección PIR del cuerpo humano reduce las falsas alarmas y maximiza el ahorro energético. Tanto en hogares como en empresas, esta tecnología puede reducir el consumo energético entre un 30 % y un 50 %, prolongar la vida útil de las luminarias y contribuir a la sostenibilidad.

Conclusiones clave

• Los sensores PIR detectan el movimiento humano al detectar la radiación infrarroja emitida por el calor corporal sin emitir ninguna energía por sí mismos.
• Estos sensores ahorran energía al activar dispositivos como luces sólo cuando hay gente presente, reduciendo el uso de electricidad hasta en un 50%.
• Un sensor piroeléctrico y una lente Fresnel trabajan juntos para detectar cambios en la energía infrarroja y mejorar la precisión de la detección de movimiento.
• Los sensores PIR tienen configuraciones ajustables de sensibilidad, rango de detección y tiempo de respuesta para adaptarse a diferentes entornos y necesidades.
• La altura, el ángulo y la ubicación de instalación adecuados son cruciales para evitar puntos ciegos y garantizar una detección de movimiento confiable.
• La tecnología PIR protege la privacidad ya que detecta los cambios de calor en lugar de capturar imágenes o sonido.
• El bajo consumo de energía y la instalación sencilla hacen que los sensores PIR sean ideales para hogares, empresas y dispositivos alimentados por energía solar .
• Las limitaciones incluyen la dificultad de detectar personas quietas y una cobertura vertical limitada, pero la combinación de PIR con otros sensores puede mejorar el rendimiento.

Descripción general de la detección del cuerpo humano mediante PIR

¿Qué es PIR?

PIR significa infrarrojo pasivo. Esta tecnología detecta el movimiento mediante la radiación infrarroja, que todos los objetos cálidos, incluidos los humanos, emiten de forma natural. La detección corporal PIR utiliza este principio para identificar la presencia de personas en un área específica. A diferencia de los sensores activos, los sensores PIR no emiten energía. Solo reciben y miden los cambios en la energía infrarroja. Este funcionamiento pasivo los hace energéticamente eficientes y menos propensos a causar interferencias con otros dispositivos.

Los sensores PIR se diferencian de otras tecnologías de detección de movimiento en varios aspectos:

• Operan de forma pasiva, detectando cambios en la radiación infrarroja de los seres vivos.
• Son sensibles a la temperatura de la piel a través de la radiación del cuerpo negro.
• Su alcance efectivo suele alcanzar hasta 30 pies, con un campo de visión inferior a 180°.
• A diferencia de los sensores de microondas o ultrasónicos, los sensores PIR no emiten ondas ni señales.

Cómo funciona

Un sensor PIR contiene dos ranuras que detectan la radiación infrarroja. Cuando un objeto cálido, como una persona, se mueve a través del campo de visión del sensor, la cantidad de energía infrarroja detectada por cada ranura cambia. Este cambio genera una pequeña señal eléctrica. El sistema electrónico del sensor procesa esta señal y determina si se ha producido movimiento. La mayoría de los sensores PIR utilizan una lente Fresnel para enfocar la energía infrarroja desde un área amplia hacia el sensor, aumentando así la sensibilidad y la cobertura.

• Los sensores PIR detectan la radiación infrarroja en longitudes de onda de alrededor de 10 micrómetros, que coinciden con la emisión térmica del cuerpo humano.
• El sensor mide las diferencias entre el fondo y los objetos en movimiento, lo que le permite distinguir a los humanos de otras fuentes de movimiento.
• Las funciones de adaptación ambiental, como el ajuste de sensibilidad y la compensación de temperatura, ayudan a mejorar la precisión y reducir las falsas alarmas.

Aplicaciones

La tecnología de detección corporal PIR se utiliza en muchos dispositivos y sistemas cotidianos. Sus aplicaciones más comunes incluyen:

1. Control de iluminación : los sensores PIR encienden o apagan las luces automáticamente cuando detectan presencia humana, ahorrando energía y mejorando la comodidad.
2. Sistemas de alarma de seguridad: activan alarmas cuando ocurre una actividad humana inusual, mejorando la seguridad del edificio.
3. Dispositivos domésticos inteligentes e IoT: los sensores PIR ayudan a automatizar tareas como ajustar termostatos, medir la ocupación y controlar electrodomésticos.
4. Apertura automática de puertas: Muchas puertas en espacios públicos utilizan sensores PIR para detectar personas que se acercan y se abren automáticamente.
5. Detección de movimiento para cámaras: los sensores PIR activan las cámaras o alarmas solo cuando se detecta movimiento, lo que ahorra energía y almacenamiento.
6. Señalización digital y máquinas expendedoras: estos dispositivos utilizan sensores PIR para funcionar solo cuando hay alguien cerca, lo que reduce el consumo de energía.
7. Robots de detección humana: En operaciones de rescate, los robots utilizan sensores PIR para encontrar personas bajo los escombros detectando el calor de su cuerpo.

La detección del cuerpo humano mediante PIR ofrece una solución confiable, de bajo costo y energéticamente eficiente para detectar la presencia humana en una amplia gama de entornos.

Componentes

Sensor piroeléctrico

Un sensor piroeléctrico constituye el núcleo de los dispositivos de detección PIR del cuerpo humano. Este sensor utiliza materiales especiales que generan una carga eléctrica al exponerse a cambios de temperatura. La mayoría de los sensores utilizan elementos duales dispuestos en antifase. Este diseño permite al sensor detectar cambios de temperatura causados por la radiación infrarroja del cuerpo humano. El sensor se aloja dentro de una pequeña carcasa metálica con dos ranuras. Estas ranuras exponen el material piroeléctrico al ambiente.

• El sensor detecta la radiación infrarroja media, especialmente las longitudes de onda de entre 9 y 10 micrómetros. Este rango coincide con la emisión térmica del cuerpo humano.
• Cuando la radiación infrarroja incide en el sensor, el efecto piroeléctrico provoca un cambio de carga. El sensor convierte esta carga en una señal de voltaje.
• La señal de salida es débil. El dispositivo la amplifica y filtra antes del procesamiento digital.
• Un circuito balanceado diferencial con dos elementos termoeléctricos ayuda a reducir la interferencia de los factores ambientales y los propios cambios de temperatura del sensor.

Esta estructura permite que el sensor detecte movimiento al detectar cambios en la radiación infrarroja a medida que las personas se mueven a través de su campo de visión.

Lente de Fresnel

Una lente de Fresnel desempeña un papel fundamental en los módulos de detección PIR del cuerpo humano. Esta lente enfoca la radiación infrarroja sobre el elemento sensor y divide el campo de visión del sensor en múltiples zonas. A medida que una persona se mueve por estas zonas, el sensor detecta cambios en la energía infrarroja.

• El efecto de zonificación mejora la capacidad del sensor para detectar movimiento. Activa señales de salida cuando aparecen diferencias de temperatura.
• El diseño de la lente Fresnel afecta la sensibilidad, el rango de detección y la capacidad de distinguir velocidades de movimiento.
• Las lentes Fresnel son más delgadas y ligeras que las lentes tradicionales. Además, son más económicas, lo que hace que los sensores PIR sean compactos y fiables.
• Estas lentes mejoran las capacidades de detección y ayudan a reducir las falsas alarmas.

La lente Fresnel garantiza que el sensor responda con rapidez y precisión al movimiento humano, lo que lo hace adecuado para sistemas de seguridad, iluminación y hogares inteligentes.

Circuitos

El circuito de los dispositivos de detección PIR del cuerpo humano procesa las señales del sensor y la lente. Varios componentes clave trabajan en conjunto para garantizar una detección precisa del movimiento.

• Un sensor de termopila convierte la radiación infrarroja en señales eléctricas al detectar cambios de temperatura.
• La lente Fresnel enfoca la radiación infrarroja en el sensor de termopila, mejorando la sensibilidad de detección.
• Un filtro infrarrojo permite que solo las longitudes de onda infrarrojas relevantes lleguen al sensor. Este filtro bloquea otros tipos de radiación, lo que reduce los falsos positivos.
• El circuito de procesamiento amplifica y procesa las señales eléctricas de la termopila. Detecta movimiento y envía una señal de control para activar luces o alarmas.

La combinación de estos componentes electrónicos garantiza que los dispositivos de detección del cuerpo humano PIR ofrezcan un rendimiento confiable en diversos entornos.

Alojamiento

La carcasa de un sensor PIR actúa como la carcasa protectora que une todos los componentes internos. Los fabricantes diseñan la carcasa para proteger las piezas sensibles, como el sensor piroeléctrico y la lente de Fresnel, del polvo, la humedad y los daños físicos. Esta carcasa suele estar hecha de plástico o metal duradero para garantizar el funcionamiento fiable del sensor en diversos entornos.

La forma y la estructura de la carcasa son cruciales para el rendimiento del sensor. Esta determina cómo se alinea la lente Fresnel con el sensor y cómo se monta el dispositivo en paredes o techos. Una alineación correcta garantiza que la lente enfoque la radiación infrarroja con precisión sobre el sensor. Cuando la carcasa posiciona el sensor en el ángulo correcto, la precisión de detección mejora. Por ejemplo, una lente Fresnel de zona única en la carcasa puede reducir el campo de visión al plano horizontal. Este diseño reduce la interferencia de direcciones irrelevantes y ayuda al sensor a reconocer el movimiento humano con mayor precisión.

Nota: La posición de montaje de la carcasa afecta los resultados de detección. Colocar el sensor a una altura óptima, como 0,8 metros en una pared, puede mejorar su rendimiento en espacios interiores como pasillos.

El diseño de la carcasa también influye en la presencia de orificios de detección, zonas donde el sensor no puede detectar cambios en el infrarrojo. Estos orificios suelen aparecer cuando el sensor se instala en posiciones altas, como en techos de oficinas. Los orificios de detección pueden provocar detecciones fallidas, especialmente si las personas se mueven por estos puntos ciegos. Los ingenieros solucionan este problema perfeccionando la disposición de la carcasa y la lente para minimizar estos huecos. Algunos diseños utilizan láminas metálicas para proteger la lente, lo que mejora aún más la precisión al bloquear señales no deseadas.

La carcasa también debe permitir una instalación sencilla y un montaje seguro. Muchas carcasas incluyen soportes o ranuras para tornillos, lo que facilita la fijación del sensor a diferentes superficies. La carcasa debe proporcionar suficiente espacio para el cableado y los circuitos sin comprometer el campo de visión del sensor.

Una carcasa bien diseñada equilibra la protección, la precisión de detección y la facilidad de uso. Si bien la carcasa no determina directamente la durabilidad del dispositivo, garantiza un funcionamiento fiable al proteger los componentes internos de los riesgos ambientales. En sistemas inalámbricos, la carcasa también puede alojar baterías o paneles solares , lo que contribuye a la eficiencia energética y la sostenibilidad.

Cuadro resumen de las funciones de la vivienda:

Principio de funcionamiento

Detección por infrarrojos

Los objetos con temperaturas superiores al cero absoluto emiten energía térmica en forma de radiación electromagnética, principalmente en el espectro infrarrojo. El cuerpo humano, por ejemplo, emite radiación infrarroja en longitudes de onda de entre 9 y 10 micrómetros. La tecnología de detección corporal PIR utiliza este principio científico para detectar el movimiento. El sensor contiene dos elementos piroeléctricos que reaccionan a los cambios en la energía térmica. Cuando una persona se mueve dentro del campo de visión del sensor, la cantidad de radiación infrarroja que recibe cada elemento varía. Esta diferencia genera una pequeña carga eléctrica que el sensor utiliza para identificar el movimiento.

Los sensores PIR no emiten energía. Solo detectan las ondas infrarrojas entrantes, lo que los convierte en dispositivos pasivos. Su sensibilidad es máxima para el movimiento lateral, ya que este provoca una diferencia notable en la recepción de calor entre ambos elementos.

La siguiente tabla resume los aspectos centrales de la detección infrarroja en sensores PIR:

Procesamiento de señales

Tras detectar un cambio en la radiación infrarroja, el sensor produce una pequeña señal de corriente alterna (CA). Esta señal es muy débil y se encuentra por encima de un nivel de corriente continua (CC). El circuito de procesamiento primero elimina el componente de CC, aislando la señal de CA que representa el movimiento. A continuación, el circuito amplifica y filtra esta señal para mejorar la precisión y reducir el ruido. Los amplificadores operacionales aumentan la intensidad de la señal, mientras que los filtros eliminan las frecuencias no deseadas.

Los pasos del procesamiento de la señal incluyen:

• El sensor detecta movimiento y genera una pequeña señal de CA.
• El circuito cancela la parte de CC, manteniendo solo la señal de CA relacionada con el movimiento.
• Los amplificadores aumentan la intensidad de la señal.
• Los filtros eliminan el ruido y se centran en el rango de frecuencia del movimiento humano (aproximadamente de 0,5 a 5 Hz).
• Los comparadores comprueban si la señal cruza un umbral establecido.

Cuando la señal supera el umbral, el sistema reconoce el movimiento válido. El microcontrolador puede requerir un breve periodo de inicialización para garantizar un funcionamiento estable antes de responder a nuevas señales.

Producción

Una vez que el sistema confirma el movimiento, genera una señal de salida digital. Esta salida cambia de bajo voltaje (0 V) a alto voltaje (normalmente 3,3 V o 5 V) cuando el sensor detecta movimiento. La señal digital actúa como un disparador para los sistemas de automatización. Por ejemplo, puede encender luces , activar alarmas o controlar otros dispositivos. Muchos módulos PIR permiten ajustar la sensibilidad y el tiempo de retardo, lo que los hace adecuados para diferentes entornos.

Los módulos de detección de cuerpo humano PIR suelen ser compatibles con diversos protocolos de comunicación, como RS-485, Ethernet o Wi-Fi. Esta flexibilidad permite la integración con sistemas de automatización más amplios, como iluminación inteligente, seguridad y control industrial. La señal de salida proporciona una forma fiable de automatizar las respuestas en función de la presencia humana.

Parámetros de detección del cuerpo humano mediante PIR

Distancia de detección

Rango

La distancia de detección describe la distancia a la que un sensor PIR puede detectar movimiento desde un cuerpo humano. Este parámetro determina la distancia máxima a la que el sensor puede detectar con fiabilidad los cambios en la radiación infrarroja causados por el movimiento. La mayoría de los módulos de detección PIR para el cuerpo humano ofrecen un rango de detección de entre 3 y 12 metros. El rango real depende del modelo del sensor, el diseño de la lente y las condiciones ambientales.

La siguiente tabla muestra las distancias de detección típicas de los sensores PIR comunes:

Seleccionar el rango de detección correcto es importante para diferentes escenarios:

• Para las luces de jardín, un alcance de 5 a 8 metros cubre la mayoría de los caminos al aire libre y áreas abiertas.
• Para el alumbrado público, un alcance más largo de 8 a 12 metros garantiza una amplia cobertura a lo largo de las carreteras o estacionamientos.
• En el caso de pasillos interiores, un alcance más corto evita activaciones innecesarias debidas a movimientos a distancia.

Cobertura

La cobertura se refiere al área dentro de la cual el sensor PIR puede detectar movimiento. El área de cobertura depende tanto de la distancia de detección como del ángulo del sensor. Una distancia de detección mayor aumenta el área total monitoreada, pero la forma real de la zona de cobertura también es importante.

Al planificar la ubicación del sensor, los usuarios deben considerar lo siguiente:

• La amplia cobertura es ideal para espacios abiertos como plazas o estacionamientos.
• Una cobertura más estrecha funciona mejor en pasillos o escaleras, donde el movimiento sigue una ruta específica.
• La cobertura superpuesta de múltiples sensores puede eliminar puntos ciegos en áreas grandes o irregulares.

Consejo: La altura y el ángulo de montaje también afectan la cobertura. Instalar el sensor a una altura de 2 a 3 metros y en un ángulo de 45 grados suele proporcionar una sensibilidad y una cobertura de área óptimas para la mayoría de las aplicaciones.

Ángulo de detección

Ángulo horizontal

El ángulo horizontal define la amplitud del área que el sensor PIR puede monitorear de lado a lado. La mayoría de los módulos de detección PIR del cuerpo humano ofrecen un ángulo de detección horizontal de entre 90° y 170°. Un ángulo más amplio reduce los puntos ciegos y permite que el sensor cubra más espacio con un solo dispositivo.

• Un ángulo de 120° es adecuado para pasillos y corredores, enfocando la detección a lo largo de una trayectoria recta.
• Un ángulo de 150° o más amplio se adapta a áreas abiertas como plazas o entradas de edificios, donde las personas pueden acercarse desde diferentes direcciones.

La elección del ángulo horizontal afecta tanto la sensibilidad como la probabilidad de disparos falsos. Un ángulo más amplio aumenta la probabilidad de detectar movimiento, pero también puede detectar movimiento irrelevante en los bordes del campo.

Ángulo vertical

El ángulo vertical mide la altura de la zona de detección de arriba a abajo. Este ángulo suele ser menor que el horizontal, y suele oscilar entre 30° y 60°. El ángulo vertical determina la capacidad del sensor para detectar personas a diferentes alturas o en escaleras.

• Un ángulo vertical más grande ayuda en áreas con cambios de elevación, como escaleras o rampas.
• Un ángulo vertical más pequeño enfoca la detección en un plano específico, lo que reduce las falsas alarmas de mascotas o animales pequeños.

El ajuste adecuado de los ángulos horizontales y verticales garantiza que el sensor cubra el área deseada sin perder movimientos importantes ni activarse innecesariamente.

Tiempo de respuesta

El tiempo de respuesta es el periodo entre que el sensor PIR detecta movimiento y envía una señal de salida. La mayoría de los módulos de detección PIR permiten ajustar el tiempo de respuesta, generalmente entre 0,3 y 25 segundos. Este ajuste se realiza mediante un pequeño dial o potenciómetro en la placa de circuito del sensor.

Un tiempo de respuesta corto, como de 0,3 a 1 segundo, es ideal para aplicaciones de seguridad que requieren una acción inmediata. Para iluminación general, un tiempo de respuesta de 2 a 5 segundos equilibra una activación rápida con una reducción de falsos positivos. Los tiempos de respuesta más largos ayudan a mantener la señal de salida durante un periodo determinado, garantizando que las luces o alarmas permanezcan activas mientras haya personas en la zona.

Nota: Ajustar el tiempo de respuesta permite a los usuarios adaptar el comportamiento del sensor a las necesidades de cada entorno. Una respuesta rápida mejora la seguridad y la comodidad, mientras que tiempos de respuesta más largos pueden evitar ciclos de encendido y apagado frecuentes en zonas concurridas.

Energía en espera

El consumo en espera se refiere a la cantidad de electricidad que consume un sensor PIR cuando no detecta movimiento. Este valor es importante para dispositivos que funcionan con baterías o energía solar. La mayoría de los sensores PIR tienen un consumo en espera de entre 0,05 y 0,5 vatios. Un consumo en espera menor significa que el dispositivo puede funcionar durante más tiempo sin necesidad de recargar ni cambiar la batería.

Los fabricantes diseñan sensores PIR para que consuman muy poca energía cuando están inactivos. Esto ayuda a prolongar la vida útil de las baterías en sistemas inalámbricos. Por ejemplo, un sensor con una potencia en espera inferior a 0,1 vatios es ideal para luces solares de jardín o dispositivos de seguridad remotos. Los usuarios deben verificar la potencia en espera al elegir un sensor para proyectos de ahorro energético.

Consejo: Seleccionar un sensor con bajo consumo de energía en modo de espera puede hacer una gran diferencia en aplicaciones donde cambiar las baterías es difícil o donde los paneles solares proporcionan la única fuente de energía.

Compensación de temperatura

La compensación de temperatura es una función que permite que los sensores PIR funcionen de forma fiable en diferentes condiciones climáticas. El sensor ajusta su sensibilidad en función de la temperatura ambiente. Cuando el aire está frío, el sensor aumenta su sensibilidad. Esto facilita la detección del calor del cuerpo humano en un entorno más frío. Cuando el aire está caliente, el sensor reduce su sensibilidad. Esto evita falsas alarmas causadas por aire o superficies calientes.

Este ajuste se realiza automáticamente dentro del sensor. Un factor de compensación controla la variación de la sensibilidad. El sensor se mantiene estable y preciso, incluso en entornos extremos como desiertos o regiones frías. La compensación de temperatura garantiza que el sensor detecte correctamente a las personas, independientemente de la estación o la ubicación.

Ajuste de sensibilidad

El ajuste de sensibilidad permite a los usuarios controlar la facilidad con la que el sensor detecta movimiento. La mayoría de los sensores PIR ofrecen de tres a cinco niveles de sensibilidad. Una sensibilidad más alta permite que el sensor detecte movimientos más pequeños o distantes. Una sensibilidad más baja ayuda a evitar falsas alarmas causadas por mascotas, animales pequeños u objetos en movimiento, como cortinas.

Los usuarios pueden ajustar la sensibilidad mediante un dial o un interruptor en el sensor. En jardines domésticos, la sensibilidad ajustable ayuda a evitar que las luces se enciendan cuando pasan las mascotas. En espacios públicos, una mayor sensibilidad garantiza que el sensor detecte a personas a mayor distancia. Ajustar la sensibilidad hace que el sensor sea más flexible para diferentes entornos y necesidades.

Nota: Elegir el nivel de sensibilidad adecuado mejora la comodidad y el ahorro de energía. Además, reduce las activaciones innecesarias y prolonga la vida útil de los dispositivos conectados.

Tipo de salida

Los sensores PIR utilizan tipos de salida que les permiten comunicar la detección de movimiento a otros dispositivos. La mayoría de los módulos ofrecen una salida digital. Esta salida cambia de estado cuando el sensor detecta movimiento.

• La salida digital permanece baja (0 V) cuando no hay movimiento.
• Cuando el sensor detecta movimiento, la salida se vuelve alta, generalmente alrededor de 3,3 V o 5 V.
• La duración de la señal alta depende de la sincronización y la configuración interna del sensor.
• Algunos módulos, como el AM312, utilizan procesamiento digital de señales para garantizar una detección fiable. La salida se mantiene alta mientras persista el movimiento y vuelve a baja tras un breve retraso.

Esta salida digital facilita la conexión de los sensores PIR con microcontroladores, relés u otros sistemas de automatización. La claridad de los estados alto y bajo simplifica la integración con iluminación, alarmas y dispositivos domésticos inteligentes.

Nota: La mayoría de los módulos PIR no ofrecen salida analógica. Utilizan señales digitales para un funcionamiento sencillo y fiable.

Requisitos de energía

Los sensores PIR funcionan con bajo consumo de energía, lo que los hace ideales para aplicaciones de bajo consumo y alimentación por batería. Cada módulo tiene requisitos específicos de voltaje y corriente.

La mayoría de los módulos PIR funcionan en un rango de voltaje de aproximadamente 2,7 V a 20 V CC. La corriente de reposo, que es la corriente que consume el sensor cuando está inactivo, suele mantenerse por debajo de los 80 μA. Este bajo consumo de corriente ayuda a prolongar la vida útil de la batería en dispositivos portátiles o alimentados por energía solar. El voltaje de la señal de salida coincide con los niveles lógicos comunes, lo que hace que estos sensores sean compatibles con numerosos microcontroladores y circuitos de control.

El HC-SR505, por ejemplo, funciona con voltajes de 4,5 V a 20 V CC y consume menos de 60 μA en reposo. Su salida digital conmuta entre 0 V (baja) y 3,3 V (alta), compatible con la mayoría de los sistemas de automatización e iluminación.

Consejo: Compruebe siempre los requisitos de voltaje y corriente antes de conectar un sensor PIR a una fuente de alimentación. Usar la fuente de alimentación correcta garantiza un funcionamiento estable y evita daños.

Ventajas y limitaciones

Beneficios

La tecnología de detección corporal PIR ofrece importantes ventajas para la automatización moderna y la gestión energética. Muchos usuarios la eligen por su eficiencia y fiabilidad en diversos entornos.

• Los sensores PIR consumen muy poca energía. Su funcionamiento pasivo significa que suelen consumir alrededor de un vatio-hora al día en modo de espera. Este bajo consumo los hace ideales para dispositivos que funcionan con energía solar y baterías .
• La automatización se simplifica con los sensores PIR. Detectan la presencia humana y activan dispositivos como luces o sistemas de climatización solo cuando es necesario. Este enfoque ayuda a evitar el consumo innecesario de energía y contribuye a los objetivos de ahorro energético.
• La tecnología promueve la privacidad. Los sensores PIR detectan cambios en la radiación infrarroja en lugar de capturar imágenes o audio, lo que protege la privacidad de los ocupantes a la vez que permite la automatización.
• La instalación es sencilla. La mayoría de los sensores PIR son asequibles y fáciles de instalar, lo que fomenta su adopción generalizada en hogares, oficinas y espacios públicos.
• Los sensores funcionan bien en diversas aplicaciones, desde el control de iluminación hasta sistemas de seguridad. Su versatilidad los convierte en una opción popular para entornos inteligentes.

Consejo: El uso de detección del cuerpo humano PIR en sistemas de iluminación puede reducir el consumo de energía hasta en un 70 % en algunos escenarios.

Limitaciones

A pesar de sus numerosos beneficios, los módulos de detección del cuerpo humano PIR tienen algunas limitaciones que los usuarios deben tener en cuenta al planificar las instalaciones.

• La región de detección efectiva depende del diseño de la lente Fresnel. Los ángulos de detección típicos oscilan entre 25° y 155°, lo que puede dejar algunos puntos ciegos.
• La precisión de detección varía con la altura y la distancia entre el sensor y el objetivo humano. La ubicación es clave para el rendimiento.
• Los sensores tienen dificultades para detectar personas inmóviles. Dependen de los cambios en la radiación infrarroja, por lo que una persona inmóvil podría no activar el sensor.
• El campo de visión vertical es limitado. Esta restricción puede afectar la detección en escaleras o zonas con desniveles.
• Factores ambientales, como la radiación infrarroja ambiental o las interferencias electrónicas, pueden reducir la precisión del sensor. Las altas temperaturas o la luz solar intensa también pueden afectar el rendimiento.
• Las variaciones en el tipo de cuerpo y los patrones de movimiento pueden influir en la fiabilidad de la detección. Algunas personas pueden ser más difíciles de detectar, especialmente en el límite del alcance del sensor.

Nota: La combinación de sensores PIR con otras tecnologías, como sensores de microondas o ultrasónicos, puede ayudar a superar algunas de estas limitaciones y mejorar la robustez general del sistema.

Instalación y uso

Elección de un sensor

La selección del sensor adecuado depende de varios criterios importantes. Cada aplicación, como seguridad, iluminación o automatización, puede requerir características de sensor diferentes. La siguiente tabla describe los factores clave a considerar al evaluar las opciones:

Un sensor con sensibilidad ajustable y alta tolerancia ambiental funciona bien con iluminación exterior. Para la seguridad en interiores, es fundamental un tiempo de respuesta rápido y una protección EMI fiable.

Consejos de configuración

Una instalación correcta garantiza una detección precisa y reduce las falsas alarmas. Las siguientes prácticas recomendadas ayudan a maximizar el rendimiento del sensor:

1. Instale sensores a una altura de 2,0 a 2,2 metros para obtener una cobertura y sensibilidad óptimas.
2. Ajuste el ángulo según el manual del producto para mantener el área de detección correcta.
3. Coloque el sensor de modo que el área de detección sea perpendicular a la trayectoria de movimiento esperada.
4. Coloque sensores en las esquinas de la habitación para maximizar la cobertura y minimizar la interferencia.
5. Evite lugares cerca de fuentes de calor, aires acondicionados o áreas con cambios frecuentes de temperatura.
6. No oriente los sensores hacia puertas o ventanas de vidrio para evitar la interferencia de luz.
7. Mantenga los sensores alejados de objetos grandes en movimiento, como árboles o arbustos.
8. Después de la instalación, pruebe el área de detección caminando en un camino en forma de S y ajuste la sensibilidad según sea necesario.

Nota: Factores ambientales como los cambios de temperatura, el flujo de aire y la interferencia de la luz pueden causar falsas alarmas. El uso de elementos de detección duales y lentes Fresnel especiales ayuda a reducir estos problemas. El procesamiento digital de señales y la configuración adecuada de la sensibilidad mejoran aún más la fiabilidad.

Mantenimiento

El mantenimiento regular garantiza el funcionamiento eficiente de los sensores. El polvo y la suciedad pueden bloquear la lente, por lo que limpiar la superficie con un paño suave ayuda a mantener la precisión. Inspeccione la carcasa para detectar grietas o daños, especialmente en instalaciones exteriores. Revise las conexiones del cableado y las fuentes de alimentación para garantizar un funcionamiento estable. En el caso de sensores alimentados por batería, reemplácelas según sea necesario para evitar tiempos de inactividad. Las pruebas periódicas, recorriendo el área de detección, confirman que el sensor responde correctamente. Ajuste la sensibilidad o reposicione el sensor si los patrones de detección cambian con el tiempo.

Consejo: El mantenimiento programado y la recalibración ocasional prolongan la vida útil del sensor y mantienen un rendimiento constante.

La detección corporal PIR detecta el movimiento mediante la detección de cambios en la radiación infrarroja de cuerpos calientes, utilizando sensores piroeléctricos y lentes de Fresnel. Sus principales ventajas incluyen un bajo consumo de energía, fiabilidad y rentabilidad para la seguridad y la automatización. Comprender los parámetros del sensor ayuda a los usuarios a adaptar los sistemas a diferentes entornos y a mejorar la precisión. La siguiente tabla destaca las principales fortalezas y debilidades:

Para aprender más, los lectores pueden explorar artículos técnicos o intentar integrar sensores PIR en proyectos de automatización.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa PIR en la tecnología de detección del cuerpo humano?

PIR significa Infrarrojo Pasivo. Esta tecnología detecta la radiación infrarroja de objetos calientes, como personas, sin emitir energía. Los sensores PIR utilizan este principio para identificar la presencia humana y activar sistemas de automatización.

¿Qué hace que los sensores PIR sean energéticamente eficientes?

Los sensores PIR solo activan los dispositivos conectados al detectar movimiento. Consumen muy poca energía en modo de espera, a menudo menos de 0,1 vatios. Esta eficiencia ayuda a reducir el consumo eléctrico y prolonga la vida útil de la batería en sistemas solares o inalámbricos.

¿Cuál es el rango de detección típico de un sensor PIR?

La mayoría de los sensores PIR detectan movimiento en un rango de 3 a 12 metros. El alcance real depende del modelo del sensor, el diseño de la lente y la altura de instalación. Los usuarios pueden seleccionar diferentes modelos para jardines, pasillos o alumbrado público.

¿Qué factores afectan la precisión de la detección de movimiento PIR?

La ubicación del sensor, el ángulo de detección, la configuración de sensibilidad y las condiciones ambientales afectan la precisión. Una instalación adecuada y un mantenimiento regular garantizan una detección fiable. La compensación de temperatura y la sensibilidad ajustable también mejoran el rendimiento en diferentes entornos.

¿Qué tipos de salida proporcionan los sensores PIR?

Los sensores PIR suelen tener una salida digital. Esta señal cambia de baja (0 V) a alta (3,3 V o 5 V) al detectar movimiento. Esta señal puede activar luces, alarmas u otros dispositivos de automatización.

¿Qué es la compensación de temperatura en los sensores PIR?

La compensación de temperatura permite que el sensor ajuste su sensibilidad según la temperatura ambiente. Esta función ayuda a mantener una detección precisa tanto en entornos fríos como calientes, lo que reduce las falsas alarmas y las detecciones no detectadas.

¿Qué aplicaciones utilizan la tecnología de detección del cuerpo humano PIR?

La tecnología PIR se utiliza en el control de iluminación, alarmas de seguridad, dispositivos domésticos inteligentes, puertas automáticas y sistemas de ahorro de energía. Ayuda a automatizar las respuestas ante la presencia humana en hogares, oficinas y espacios públicos.

¿Qué deben tener en cuenta los usuarios al elegir un sensor PIR?

Los usuarios deben considerar el rango de detección, el ángulo, el tiempo de respuesta, el consumo de energía y la tolerancia ambiental. La sensibilidad ajustable y la fácil instalación también mejoran la experiencia del usuario. Adaptar las características del sensor a la aplicación garantiza un rendimiento óptimo.