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Tipo de Sensores PIR por Zonas

Existen varios tipos de sensores PIR de acuerdo con las zonas de detección. En orden al incremento de su complejidad tenemos:

  1. Detección simple de un elemento por zona
  2. Detección simple de dos elementos simple por zona
  3. Detección bidireccional de dos ejes por zona
  4. Detección de cuatro elementos por zona. (Cuádruple o Quad)
  5. Detección de ocho elementos por zona. (Octal)

Los tipos 1 y 2 están virtualmente obsoletos y solo son encontradas en sensores de baja calidad y de bajo precio enfocados primordialmente al sector doméstico o comercial de bajo valor/bajo riesgo.

La siguiente figura muestra los patrones que describen las zonas de los detectores con detección simple de un elemento por zona y de dos elementos por zona.

Zonas de Detección PIR
Figura 11 – Detección Simple de 1 y 2 elementos por zona

Se debe tener especial cuidado para no confundir la detección simple de 2 elementos por zona con la detección cuádruple o Quad.

La diferencia de los patrones de visión radica en que en la detección cuádruple o Quad los elementos inferiores y superiores están separados por zonas muertas o ciegas, mientras que en la detección simple de 2 elementos por zona estos 2 elementos se mantienen juntos, por tal motivo a este último tipo de detección se le llama gemela o Twin.

Los sensores con detección tipo 3 o bidireccional de 2 ejes por zona toman cada zona y la dividen efectivamente por la mitad para proporcionar una sección positiva (o eje positivo) y una sección negativa (o eje negativo).

En condiciones normales de uso, una fuente de energía infrarroja podrá aparecer en una zona activa, moverse a través de una zona desde el lado positivo al negativo o viceversa, o moverse entre ambos ejes y atravesarlos dentro de un cierto periodo de tiempo.

El procesador del sensor monitorea constantemente los ejes de cada zona y observa las características del nivel de energía que se encuentra dentro de la misma, obscureciendo por ejemplo ciertas áreas zonales, por ejemplo, cada 0.06 segundos. (Depende del algoritmo de cada fabricante)

En algunos sensores existe una serie de pasos de seguimiento pre-programados para chequear la presencia y movimiento de una fuente de energía infrarroja a través de más de una zona. Los beneficios de este tipo de detección son los siguientes:

  • Posee una alta resistencia a las falsas alarmas causadas por fuentes intensas de energía infrarroja estacionaria con niveles similares a una persona. (Por ejemplo, fuegos radiantes, etc.).
  • Posee una buena resistencia a las falsas alarmas causadas por el movimiento de fuentes de energía infrarroja que no son características del movimiento de personas. (Por ejemplo; reflejos solares, luces, etc.).

La Figura 12 muestra los patrones típicos de los sensores con detección bidireccional o de 2 ejes por zona.

Detección Bidireccional PIR
Figura 12 Detección Bidireccional de 2 Ejes por Zona

Los tipos de detección Quad y Octal toman el principio de división de zonas en partes o elementos, pero no usan el principio de paso a través de ejes, sino el principio de llenado. Como su nombre lo indica, la detección cuádruple o Quad divide cada zona en 4 elementos, 2 elementos superiores y 2 elementos inferiores referidos como A y B respectivamente.

Los elementos A son identificados como positivo y negativo y los elementos B son identificados de la misma manera. El procesador toma el valor del nivel de energía radiante de cada uno de los 4 elementos y evalúa la siguiente ecuación:

| A + B | – | A – B |= 0

Si el resultado es cero no se produce la alarma.

Es de hacer notar que los valores de los niveles de energía deben ser tomados en valor absoluto.

La figura 13 muestra el patrón de zonas para la detección cuádruple o Quad

Observe la figura e interprete los siguientes ejemplos sencillos. Si un pequeño roedor con un nivel de energía de 2 µm aparece solo en el elemento B1 de la zona 1, los demás elementos no lo reconocen y el procesador computa la siguiente ecuación:

|0+2 |- |0-2|= |2| – |2|= 0 no hay alarma

Detección Quad PIR con roedor
Figura 13-Detección cuádruple o Quad

Ahora bien, si una persona camina en el espacio llenando todos los elementos A1 y B1 de la zona 1 respectivamente con un nivel de energía de 5 µm, el procesador computa la siguiente ecuación:

|5+5|-|5-5|= |10|-|0|= 10 hay alarma

Supongamos que la misma persona ahora se cubre de manera de disminuir su nivel de emisión de energía, con lo cual la parte superior de su cuerpo posee 1 µm y su parte inferior 3 µm, el procesador computa la siguiente ecuación:

|1+3|-|1-3|=|4|-|2|= 2 hay alarma

Cada segundo el procesador computa la ecuación y determina:

  • Que es lo que está presente en cualquier par de 4 elementos
  • Que significa cada valor
  • El valor computado es fijo en cada zona o se mueve a una segunda zona

Este tipo de detección permite reconocer el verdadero tamaño y perspectiva del objetivo o intruso.

Sin embargo, cuando un roedor se posa sobre el sensor, él podría llenar todos los elementos de una zona causando una alarma, por tanto, el dispositivo debe poseer un mecanismo de intento deliberado de enmascaramiento o poseer un buen filtro de energía infrarroja para prevenir longitudes de onda diferentes a las emitidas por los humanos.

En cuanto a la detección Octal es similar a la Quad, pero está divide cada zona en 8 elementos (4 pares).

Esta característica permite una verdadera detección de 360° de alta complejidad usando una ecuación similar de procesamiento.

Las ventajas de las detecciones de tipo Quad y Octal son:

  • Bajo nivel de falsas alarmas.
  • No reconoce fuentes de energía infrarrojas estacionarias.
  • Reconoce diferencias del nivel de energía entre el medio y el objetivo o intruso.
  • La rapidez de procesamiento de la ecuación permite el chequeo y re-chequeo dinámico de cualquier cambio presente antes de dar una señal de alarma.
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