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Aplicaciones de los Sensores Infrarrojos Pasivos /Sensores PIR

¡Los sensores infrarrojos pasivos están por todas partes a nuestro alrededor! Tienen una amplia gama de aplicaciones que es casi impensable imaginar la vida moderna cotidiana sin ellos. Estos sensores son comunes en los detectores de movimiento basados en PIR. Ejemplos de ello son las alarmas de seguridad, la apertura de puertas, los interruptores automáticos de iluminación, las máquinas expendedoras, los vestíbulos de los ascensores, etc. Destacan por la ventaja de ser económicos, fáciles de usar y fiables en la mayoría de los casos. Este artículo explica qué son los sensores PIR y su principio de funcionamiento. Además, enumera varias aplicaciones de los sensores, la mayoría de las cuales se han convertido en algo común en nuestra vida cotidiana.

 

¿Qué es el sensor PIR?

 

Los sensores infrarrojos pasivos o sensor PIR son un dispositivo electrónico que detecta la luz infrarroja que irradia un objeto. Este objeto puede ser humano o animal. No emite ondas como un sensor activo ya que es un sensor pasivo. En cambio, mide cualquier aumento significativo en el nivel de energía dentro de su campo de visión.

Un sensor PIR viene con materiales sensibles a los infrarrojos que miden el ambiente de un entorno. Los cambios diferenciales positivos y negativos tienen lugar cuando un cuerpo caliente pasa por el campo del sensor. Cambios considerables en el mapa de calor del entorno desencadenarán la reacción del sensor, dependiendo de su aplicación.

 

Aplicaciones de los sensores PIR

 

Aquí están algunas de las aplicaciones populares de los sensores PIR.

 

1. Control de iluminación

 

Sensores PIR

 

Los sensores PIR en los controles de iluminación pueden detectar la presencia de un cuerpo humano y encender automáticamente las luces de la habitación. Con un control de iluminación PIR, no es necesario accionar el interruptor de la luz manualmente. Estos controles de iluminación suelen tener una pantalla en blanco encima del interruptor de la luz.

Los sensores PIR crean una excelente solución de ahorro de energía. Lo hace eliminando los desechos que pueden ocurrir cuando la gente se olvida de apagar las luces. Esto ocurre cuando salen de sus casas u oficinas. Hoy en día, no es raro encontrar sensores PIR para todas las luces exteriores, luces de jardín, luminarias inteligentes, bombillas LED inteligentes, etc.

 

2. Aplicaciones inteligentes para el hogar y el IO

 

Sensores PIR

 

Instalar un dispositivo basado en PIR como un sensor de movimiento PIR de montaje en el techo en un vestíbulo de un ascensor, escaleras comunes, sótano, pasillo, baño, cajeros automáticos, área de estacionamiento o cualquier otra parte de un edificio es suficiente para crear un hogar o un lugar de trabajo inteligente.

Con la llegada de la Internet de las cosas (IoT), muchos dispositivos mecánicos, digitales e informáticos con identificadores únicos (UID) pueden interrelacionarse sin problemas. Esto hace que el hogar y el lugar de trabajo sean más cómodos y eficientes. Añade a esto los sensores PIR, y se abre un vasto mundo de posibilidades.

Algunas de estas posibilidades son las siguientes.

  • Medición de la ocupación: estos sensores utilizan algoritmos de ordenador a partir de imágenes de alta granularidad para recoger datos anónimos. Los datos podrían ser de los ocupantes de un edificio (normalmente una oficina o un lugar de trabajo). Los datos proporcionan información útil a los administradores o propietarios de los edificios sobre la utilización del espacio, las zonas abiertas, la provisión de mejores rutas de escape en caso de incendio, y muchos otros.
  • Termómetros remotos: Estos dispositivos utilizan sensores PIR para leer la intensidad de la radiación infrarroja de un cuerpo. Luego compara la intensidad con una línea de base para generar un valor numérico que representa la temperatura del cuerpo.
  • Termostatos: Los sensores PIR de los termostatos le dicen al sistema o dispositivo cuál es el punto de ajuste de la temperatura de una habitación. También controla cuando el sistema se enciende o se apaga. Estos dispositivos o sistemas incluyen HVAC (calentador, ventilador o aire acondicionado), calentadores de agua, refrigeradores, incubadoras científicas, hornos, etc.

 

3. Detección de movimiento usando el sensor PIR

 

Sensores PIR

 

Los detectores de movimiento infrarrojo pasivo vienen con algún tipo de pantalla que es translúcida a la luz visible. En otras palabras, la pantalla permite que la luz pase a través de ella pero captura formas vivas. Esta tecnología evita las falsas alarmas que pueden resultar de pequeñas obstrucciones como el polvo.

Las unidades de detección en los detectores de movimiento registran la ración general de infrarrojos. También mide la temperatura del ambiente. Un cambio en la temperatura significa que un cuerpo caliente está en las proximidades del dispositivo. Esto activará el panel de alarma del detector de movimiento.

Algunos detectores de movimiento tienen análisis de la marcha y reconocimiento de patrones. Esto ayuda a filtrar el movimiento humano de los movimientos de los animales. Otros sólo miden los cambios de temperatura y activan la alarma independientemente del cuerpo caliente en cuestión.

 

4. Sistema de apertura automática de puertas

 

Sensores PIR

 

Los sistemas de apertura automática de puertas son comunes en puertas de garaje, centros comerciales, hospitales, bancos, cines. También encuentran aplicación en muchos edificios públicos y comerciales. Estas puertas se abren cuando la gente se acerca a unos metros de ellas y se cierran unos segundos después, siempre y cuando no haya nadie cerca. Esta función es típica de un sensor PIR. Esto se debe a que detecta el movimiento o siente la presencia de un cuerpo caliente. Entonces activa una acción preestablecida, en este caso, abrir o cerrar una puerta.

Los sensores PIR en los sistemas de apertura automática de puertas eliminan la necesidad de un portero o un vigilante. Otra ventaja de la instalación de estos sensores en las puertas es que reducen significativamente la pérdida de aire acondicionado en una habitación. Esto se debe a la capacidad de la puerta de abrirse sólo cuando detecta un ser humano (o un cuerpo caliente). También permanece cerrada cuando no hay nadie cerca que active el mecanismo de apertura.

 

5. Sistema de alarma de seguridad basado en el sensor PIR

 

Sensores PIR

 

Los sistemas de alarma de seguridad con sensores PIR proporcionan señales digitales que se traducen en una alarma o sirena. Esta es una forma más eficiente de proporcionar seguridad en el hogar, oficinas y otros edificios.

El sensor PIR detecta actividades inusuales en un ambiente y envía una señal al panel de alarma para su procesamiento. Los sensores PIR de tipo de alarma consisten en cuatro tipos comunes, incluyendo interruptores de contacto magnético, dispositivos de protección contra rotura de vidrio, haz de microondas, dispositivos fotoeléctricos y los más populares dispositivos de detección de movimiento.

Independientemente del tipo, los sistemas de alarma de seguridad basados en PIR son una forma más eficaz de proteger su casa y cualquier edificio contra los ladrones.

 

6. Robot de detección humana que utiliza un sensor PIR

 

Sensores PIR

 

No basta con detectar el movimiento humano sólo cuando queremos evitar el robo o la entrada no deseada. En algunos casos, la detección de la presencia humana puede ser un asunto entre la vida y la muerte. Por ejemplo, cuando un edificio se derrumba, puede ser necesario encontrar a alguien bajo los escombros.

Terremotos y otros desastres naturales pueden enterrar a miles de personas bajo los escombros.

Robots de detección humana con sensores PIR pueden lograr una operación de rescate más eficaz en lugar de la forma tradicional de buscar cuerpos después de los desastres.

Cuerpos humanos vivos emiten radiaciones térmicas incluso bajo montones de escombros.

Un robot de detección humano con un sensor PIR puede captar estas señales de calor desde una distancia de hasta 20 pies en todas las direcciones. Con estos robots en su lugar, hay menos pérdida de horas-persona durante las operaciones de rescate. Además, es probable que los índices de éxito de las funciones aumenten con menos pérdida de vidas.

 

7. Sensor PIR basado en el control de motor a pasos

 

Sensores PIR

 

Un motor paso a paso es un motor eléctrico sin escobillas que gira un paso a la vez. Convierte las señales digitales en rotación mecánica del eje.

La introducción de un sensor PIR en un sistema que utiliza un motor paso a paso automatizará el sistema para que el movimiento del motor sólo se produzca cuando el sensor detecte un movimiento cercano. Todo esto puede parecer complicado, pero varios hospitales, cocinas y baños funcionan según este principio.

Algunas de las aplicaciones incluyen dispensadores automáticos de pasta de dientes, dispensadores de jabón líquido de manos libres, dispensadores de alcohol sin contacto, cisternas de inodoro sin contacto y dispensadores de agua sin contacto.

 

8. Impresoras multifuncionales

 

Sensores PIR

 

Las impresoras multifuncionales consolidan la funcionalidad de una impresora, un escáner y una copiadora en una máquina eficiente. Algunas de estas máquinas tienen sensores de movimiento infrarrojos pasivos que combinan alta fiabilidad, integración sin dolor y materiales ecológicos.

Algunas de las funciones de los sensores incluyen el alimentador automático de documentos, la detección de bandejas vacías y la detección de atascos de papel. Los sensores de movimiento PIR también pueden ayudar en la detección de peso para reducir significativamente el consumo de energía durante un largo tiempo.

 

9. Sistemas de videoconferencia

 

Sensores PIR

 

Con las organizaciones cada vez más flexibles en cuanto a las políticas de control remoto, los dispositivos de videoconferencia están ocupando un lugar central en la conducta de las empresas oficiales. Los dispositivos de videoconferencia ahora incluyen sensores de movimiento PIR en cámaras inteligentes que mejoran las reuniones virtuales.

Los sistemas de videoconferencia estándar son dispositivos de un solo ojo que capturan imágenes y vídeo desde un solo punto. Por otro lado, un dispositivo de cámara de conferencia PIR con un sensor de movimiento cuenta con reconocimiento automático. El sistema permite la captura de imágenes y vídeos de forma intuitiva. Esto sucede ajustando y rotando la lente de la cámara para capturar el sonido y el movimiento.

 

10. Señalización digital

 

Sensores PIR

 

La señalización digital que muestra el contenido multimedia está a nuestro alrededor, especialmente en los espacios públicos, incluyendo edificios corporativos, gasolineras, estadios, sistemas de transporte, hoteles, tiendas, restaurantes, etc. Ya sea que se trate de publicidad o de dar una información útil, estas pantallas consumen electricidad.

Afortunadamente, los sensores infrarrojos pasivos incluidos en los sistemas de señalización digital pueden controlar cuándo encender la pantalla detectando un cuerpo en movimiento o apagarla si no hay ningún objeto en movimiento después de un tiempo preestablecido. Esta tecnología ahorra energía, atrae más atención y es, en general, un medio de publicidad más eficaz.

 

11. Máquina expendedora

 

Sensores PIR

 

Las máquinas expendedoras tradicionales no sólo son caras, sino que consumen mucha energía. Esto se debe a su funcionamiento ininterrumpido. Los costos anuales de electricidad de funcionamiento pueden sumarse significativamente.

Afortunadamente, los nuevos diseños de las máquinas expendedoras modernas ahora incluyen un sensor PIR que permite al dispositivo funcionar sólo cuando detecta la presencia de una persona delante de él. Las luces y otros componentes están fuera de uso cuando no hay nadie presente. Además, los compresores de la máquina funcionan para generar sólo la temperatura suficiente para todo el día. Esta nueva tecnología ahorra energía y reduce significativamente los costos operativos generales.

Un diseño esencial en las máquinas expendedoras con sensores PIR es la inclusión de un comparador que actúa como un mecanismo de prevención de activación falsa. El comparador ignora cualquier objeto que emita un infrarrojo constante. Esto resuelve el problema de encender la máquina repetidamente sin querer sin vender nada.

 

12. Interruptor de activación para pantallas y paneles LCD

 

Sensores PIR

 

Una aplicación útil del sensor PIR es en el interruptor de activación de las pantallas LCD y los paneles, especialmente en las áreas donde hay servicios críticos como la extinción de incendios.

En tales situaciones, es importante mostrar siempre la información en los paneles y monitores. Pero eso puede suponer un desperdicio de energía y un riesgo de que se quemen las pantallas o las computadoras. Una solución sencilla es conectar un sensor PIR a un ratón para producir entradas sensibles al movimiento. Cuando hay movimiento en la habitación, el sensor infrarrojo pasivo lo capta y activa un clic de ratón a través de un transistor. A su vez, el monitor de la computadora se despierta y muestra información. Cuando no hay más movimiento, el monitor vuelve al modo de reposo.

 

13. Cámaras IP, alarmas de intrusión

 

Sensores PIR

 

Con la proliferación de la IO, ahora es posible automatizar el proceso de alimentar a su mascota! Los diseños modernos de alimentación de mascotas ahora incluyen sensores PIR que pueden alimentar un tazón en tiempos preestablecidos o cuando el plato está vacío. Igualmente interesante es el hecho de que estos alimentadores de mascotas pueden conectarse a dispositivos móviles. Esto sucede a través de aplicaciones especiales que pueden grabar y reproducir las voces de los dueños. La aplicación llama a la mascota a la hora de la comida.

Las cámaras IP con sensores PIR sólo empiezan a grabar en cuanto hay un movimiento de un intruso o de cualquier otra persona. Conserva la energía y el espacio de memoria al apagar la webcam y la luz cuando no hay movimiento.

 

14. Alimentador de mascotas

 

Sensores PIR

 

Con la proliferación de la IO, ahora es posible automatizar el proceso de alimentar a su mascota! Los diseños modernos de alimentación de mascotas ahora incluyen sensores PIR que pueden alimentar un tazón en tiempos preestablecidos o cuando el plato está vacío. Igualmente interesante es el hecho de que estos alimentadores de mascotas pueden conectarse a dispositivos móviles. Esto sucede a través de aplicaciones especiales que pueden grabar y reproducir las voces de los dueños. La aplicación llama a la mascota a la hora de la comida.

Con los alimentadores automáticos de mascotas, los dueños ya no tienen que preocuparse demasiado por dejar a sus mascotas cuando tienen que ir a casa por mucho tiempo o incluso cuando tienen que viajar por unos días. También fomenta los hábitos alimenticios saludables entre las mascotas.

 

Conclusión

 

Parece que no hay final a la vista para las fascinantes aplicaciones de los sensores PIR. El rango de aplicaciones continúa expandiéndose con las cada vez mayores mejoras en los diseños y la capacidad de detección. Con el crecimiento exponencial de los productos compatibles con la IO, no es sorprendente ver un aumento significativo de los fabricantes que incluyen sensores PIR en los productos más nuevos para ofrecer mejores resultados.

El principio de funcionamiento de los sensores PIR es simple de entender. Tomando como referencia la lista de aplicaciones de este artículo, cualquier ingeniero o estudiante de ingeniería puede desarrollar proyectos valiosos que incluyan estos sensores.