Pengertian Sensor PIR

Sensor PIR (Pasif InfraRed) merupakan komponen elektronik yang sering digunakan dalam sistem keamanan, otomatisasi bangunan. Sensor ini berfungsi mendeteksi perubahan radiasi inframerah (panas) yang dipancarkan oleh objek di sekitarnya. Sensor PIR atau Passive Infrared Receiver, digunakan untuk mendeteksi sinar inframerah dari objek.

Sensor ini bersifat pasif karena tidak memancarkan sinar inframerah, melainkan hanya menerima radiasi inframerah dari luar. Karena semua objek memancarkan energi radiasi, sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek. Misalnya, ketika ada gerakan dari sumber inframerah dengan suhu tertentu, seperti manusia yang melintasi sumber inframerah lain seperti dinding, sensor akan membandingkan pancaran inframerah yang diterima setiap waktu. Jika terjadi pergerakan, maka pembacaan sensor akan berubah.

Komponen dalam sensor PIR meliputi:

1. Lensa Fresnel
2. Penyaring Infra Merah
3. Sensor Pyroelektrik
4. Penguat Amplifier
5. Komparator.

Cara Kerja Sensor PIR

Sensor PIR terdiri dari dua elemen pyroelektrik yang terbuat dari bahan khusus seperti kristal pyroelectric. Material ini memiliki sifat unik dimana ia menghasilkan tegangan listrik kecil ketika terkena perubahan suhu. Di dalam sensor PIR, kedua elemen pyroelektrik ini diatur secara berdampingan dan menghadap ke bidang pandang yang sama.

Salah satu elemen biasanya tertutup oleh lensa Fresnel, yang membantu memfokuskan radiasi inframerah ke elemen tersebut. Sinar inframerah mengandung energi panas yang membuat sensor pyroelektrik menghasilkan arus listrik.

Arus listrik ini akan menimbulkan tegangan yang dibaca secara analog oleh sensor. Selanjutnya, komparator membandingkan sinyal yang diterima dengan tegangan referensi tertentu, menghasilkan keluaran sinyal 1-bit.

Sensor PIR hanya mengeluarkan logika 0 dan 1, di mana logika 0 berarti sensor tidak mendeteksi perubahan pancaran inframerah, dan logika 1 berarti sensor mendeteksi inframerah. Sensor PIR mampu mendeteksi pancaran inframerah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer.

Suhu tubuh manusia memancarkan inframerah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer, sehingga efektif untuk mendeteksi manusia. Sensor PIR hanya akan mendeteksi objek yang bergerak ketika ada perubahan pancaran inframerah.

Berikut langkah-langkah bagaimana sensor PIR mendeteksi gerakan:

• Kondisi Ideal: Ketika tidak ada gerakan di lingkungan sensor, kedua elemen pyroelektrik menerima radiasi inframerah latar belakang yang kira-kira pada suhu yang sama. Akibatnya, tidak ada perbedaan suhu antara kedua elemen, dan tidak ada tegangan yang dihasilkan.
• Deteksi Perubahan Panas: Ketika objek dengan suhu berbeda bergerak melintasi bidang pandang sensor, radiasi inframerah yang dipancarkan oleh objek tersebut akan mengenai salah satu elemen pyroelektrik terlebih dahulu. Perbedaan suhu antara kedua elemen ini menyebabkan perbedaan tegangan listrik yang dihasilkan.
• Sinyal Output: Perbedaan tegangan inilah yang menjadi sinyal output sensor PIR. Sinyal ini kemudian diproses oleh sirkuit internal sensor untuk menghilangkan noise.
• Penyesuaian Sensitivitas: Sensor PIR biasanya memiliki penyesuaian sensitivitas untuk mengatur perbedaan suhu minimum yang dapat dideteksi. Ini berguna untuk menyesuaikan sensor dengan lingkungan tertentu dan mengurangi deteksi gerakan yang tidak diinginkan.
• Timer Reset: Kebanyakan sensor PIR juga dilengkapi dengan timer reset internal. Setelah mendeteksi gerakan, timer akan dimulai. Jika tidak ada gerakan terdeteksi dalam waktu yang ditentukan (biasanya beberapa detik), sensor akan kembali ke kondisi standby dan menunggu perubahan suhu selanjutnya.

Aplikasi Sensor PIR

Sensor PIR (Pasif InfraRed) banyak dikenal sebagai komponen vital dalam sistem keamanan. Namun, kemampuannya mendeteksi perubahan radiasi inframerah (panas) membuatnya memiliki berbagai aplikasi lain yang bermanfaat di berbagai bidang. Mari kita telusuri beberapa aplikasi menarik dari sensor PIR:

• Alarm Rumah dan Gedung: Tentunya ini adalah aplikasi yang paling umum. Sensor PIR mendeteksi pergerakan orang di dalam ruangan dan memicu alarm. Memberikan peringatan dini terhadap potensi pencurian atau intrusi.
• Kontrol Lampu Otomatis: Sensor PIR dapat menyalakan lampu secara otomatis saat seseorang memasuki ruangan. Lampu akan mati secara otomatis setelah sensor tidak mendeteksi gerakan dalam waktu tertentu.
• Pintu Otomatis: Sensor PIR dapat membuka pintu secara otomatis saat seseorang mendekat. Cara ini memudahkan akses untuk penyandang disabilitas atau saat membawa barang bawaan.
• Termostat Pintar: Sensor PIR dapat diintegrasikan dengan termostat pintar untuk menyesuaikan suhu ruangan secara otomatis. Ketika ruangan kosong, thermostat dapat menurunkan suhu untuk menghemat energi.
• Pencahayaan Area Publik: Sensor PIR dapat digunakan untuk mengontrol lampu di area publik seperti lorong, tangga, atau toilet.
• Sensor Kehadiran: Sensor PIR dapat digunakan untuk mendeteksi kehadiran karyawan di kantor atau siswa di ruang kelas. Informasi ini berguna untuk aktivitas di dalam kelas sehingga dapat menghemat energi dengan mematikan lampu atau peralatan elektronik yang tidak digunakan.
• Sistem Pemantauan Jarak Jauh: Sensor PIR dapat diintegrasikan dengan kamera keamanan untuk memicu perekaman video hanya ketika gerakan terdeteksi. Ini menghemat ruang penyimpanan dan bandwidth jaringan dibandingkan dengan perekaman video terus-menerus.
• Kontrol Akses Zona Terbatas: Sensor PIR dapat digunakan untuk membatasi akses ke area sensitif di fasilitas industri. Ini membantu mencegah kecelakaan dan menjaga keamanan peralatan dan bahan berbahaya.
• Deteksi Kehadiran Pekerja: Sensor PIR dapat digunakan untuk melacak keberadaan pekerja di area yang berpotensi berbahaya. Ini dapat membantu memastikan keselamatan pekerja dan memicu alarm jika terjadi kecelakaan.
• Sensor Pintu Otomatis untuk Lansia: Sensor PIR dapat membantu lansia yang kesulitan membuka pintu secara manual dengan membuka pintu secara otomatis saat mereka mendekat.
• Perangkat Bantu Tidur Bayi: Sensor PIR dapat digunakan dalam perangkat monitor bayi untuk mendeteksi gerakan dan pernapasan bayi. Ini dapat membantu orang tua mengetahui jika bayi berhenti bernapas atau membutuhkan perhatian.
• Sensor Pintu Kandang Hewan: Sensor PIR dapat digunakan untuk melacak pergerakan hewan ternak dan memicu alarm jika hewan keluar dari kandang secara tidak sah.
• Penghitung Ternak Otomatis: Sensor PIR dapat digunakan untuk menghitung jumlah ternak yang masuk atau keluar dari kandang secara otomatis.