Mengapa sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja?

Sensor PIR (Passive Infra Red) hanya bereaksi pada tubuh manusia saja karena sensor tersebut dilengkapi filter radiasi yang dapat mendeteksi radiasi infra merah dari tubuh manusia.

Hewan peliharaan seperti kucing dan anjing memiliki temperatur antara 38,3 sampai dengan 39,2 derajat Celcius, sehingga dapat juga dideteksi oleh sensor PIR yang sama.

Jadi sebenarnya sensor PIR dapat mendeteksi tubuh manusia dan hewan yang memiliki temperatur di sekitar 37 derajat Celcius

Penjelasan

Setiap benda memancarkan radiasi tergantung temperaturnya. Manusia normal memiliki suhu tubuh normal sekitar 37 derajat Celcius. Panas dari tubuh manusia ini memancarkan radiasi infra merah dengan panjang gelombang tertentu. Manusia memancarkan radiasi inframerah dengan panjang gelombang antara 3 sampai 50 mikron.

“ Most research suggests that humans emit infrared radiation to the tune of between 3-50 microns.“
Kebanyakan radiasi di panjang gelombang 9.5 mikrometer. sumber: (https://www.ceramicx.com/information/media/white-papers/infrared-heating-for-humans/)

Rumus hubungan antara panjang gelombang dengan temperatur dikenal dengan “hukum Wien untuk perpindahan” dengan rumus sebagai berikut:

Penjelasan tentang rumus ini dapat dibaca di artikel “Wien’s displacement_law“

Konsep radiasi dari suatu benda dapat diperdalam di artikel “Radiasi benda hitam“

Sensor PIR

Sensor PIR seperti LHI 778 dirancang untuk mendeteksi radiasi dengan panjang gelombang antara 7um sampai 14 um

Sensor LHI778 ini dipakai di modul PIR seperti “HC-SR501” https://components101.com/sensors/hc-sr501-pir-sensor

Pada modul HC-SR501, modul LHI778 ini ditambah dengan lensa Fresnel plastik untuk memperbaiki arah deteksi dan rangkaian elektronik untuk memperkuat sinyal dari sensor tersebut. Output dari modul ini dapat langsung dihubungkan ke mikrokontroler seperti Arduino.

Kesimpulan

Jadi sensor PIR dapat mendeteksi manusia karena tubuh manusia dengan temperatur 37 derajat Celcius memancarkan radiasi infra merah di sekitar 9,5 mikron yang dapat dideteksi dengan sensor dengan filter khusus. Sensor ini dapat membedakan tubuh manusia dengan benda lain yang memiliki temperatur berbeda. Sensor ini  tidak dapat membedakan tubuh manusia dengan benda lain yang memiliki temperatur sama. 

Referensi

• Infrared Heating for Humans
• HC-SR501 Passive Infra Red Sensor
• HC-SR501 PIR Motion Detector datasheet
• LHI 778 datasheet https://datasheetspdf.com/pdf-file/63027/PerkinElmerOptoelectronics/LHI778/1
• Wikipedia: Passive infrared sensor https://en.wikipedia.org/wiki/Passive_infrared_sensor
• Device Specification for Pyro Electric IR Detector sensor-pyroelectric-to-5-3pin-excelitas