| ZeroUno Sensore di movimento IP65, cosa sono, come si impiegano

Un sensore è uno speciale tipo di interruttore in grado di attivarsi a determinate condizioni. Ad esempio, può percepire gli spostamenti di persone entro il proprio campo di azione; il grado IP65 indica la capacità di resistere agli agenti atmosferici.

Ai meno tecnologici può apparire come magia: passi davanti a una lampada e questa, improvvisamente, si accende, per spegnersi nuovamente qualche minuto dopo quando ci siamo allontananti dal suo campo di azione. La magia ovviamente non centra nulla, centra l’elettronica. Una lampada in grado di comportarsi nel modo suddetto è dotata di uno speciale interruttore, detto “sensore di movimento”, in grado cioè di percepire gli spostamenti di persone all’interno del proprio campo di azione; il grado IP65, poi, indica la capacità di resistere agli agenti atmosferici, come vedremo più avanti.

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Come funziona un sensore di movimento

Il principio è semplice e comune a tutti: tutti gli oggetti con temperatura superiore allo zero assoluto emettono energia sotto forma di radiazioni luminose. La maggior parte delle volte queste radiazioni sono invisibili all’occhio umano, poiché hanno una frequenza inferiore a quella dello spettro visibile; possono però essere rilevate da particolari dispositivi elettronici.

Come è realizzato un sensore di movimento IP

Le radiazioni infrarosse emesse dagli oggetti vengono rilevata tramite la parte frontale del sensore di movimento. All’interno sono presenti una serie di sensori, fatti con materiali detti piroelettrici – cioè che generano energia se esposti al calore. Si tratta di sensori delle dimensioni di circa 40 mm² a forma di piastrine sottilissime. Per costruire queste tipo di sensori si utilizzano materiali come il nitruro di Gallio (GaN), nitrato di Cesio (CsNO₃) e polivinilfluoruro. Il sensore può essere di un circuito integrato.

Un rilevatore di movimento che implementa i sensori PIR può essere usato per rilevare il movimento di persone, animali, o altri oggetti. Gli scopi principali sono in antifurti o in sistemi di illuminazione automatizzati. Sono comunemente chiamati “PIR” o, qualche volta, “PID”, acronimo di ‘Passive Infrared Detector’

Normalmente un sensore di movimento PIR (IP65) è montato su un circuito stampato e tutto il gruppo è contenuto all’interno di un involucro, montato in una posizione dalla quale il sensore può coprire un’area da monitorare. Gli involucri sono solitamente occhielli di plastica attraverso le quali la radiazione infrarossa può entrare. Nonostante sia di materiale traslucido alla luce visibile, la radiazione infrarossa è in grado di raggiungere il sensore di movimento perché il materiale plastico utilizzato è trasparente alla radiazione infrarossa. La finestra di plastica riduce la possibilità che corpi estranei (polvere, insetti, ecc) oscurino il campo di vista del o danneggino il meccanismo e possano causare falsi allarmi. Inoltre, la finestra può essere utilizzata come filtro per limitare le lunghezze d’onda di 8-14 micrometri, che è più vicina alla radiazione infrarossa emessa dal corpo umano e può essere utilizzata per la messa a fuoco.

Il grado IP indica il grado di protezione del sensore nei confronti degli agenti atmosferici o di particolari ingiurie, come vedremo nel paragrafo che segue.

Sensori: cosa indica il grado IP

La dicitura IP che troviamo scritta su molti prodotti, compresi i sensori di movimento, sta per International Protection e corrisponde a è una convenzione definita nella norma EN 60529 recepita dal CEI come norma CEI 70-1) per individuare il grado di protezione degli involucri dei dispositivi elettrici ed elettronici contro la penetrazione di agenti esterni di natura solida o liquida. Al prefisso IP vengono fatte seguire due cifre

– la prima individua la protezione contro il contatto di corpi solidi esterni e contro l’accesso a parti pericolose

Ad esempio:

IP0X= nessuna protezione contro i corpi solidi esterni;

IP= involucro protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 50mm e contro l’accesso con il dorso della mano;

IP2X= involucro protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 12mm e contro l’accesso con un dito; IP3= involucro protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 2.5mm e contro l’accesso con un attrezzo;

IP4X= involucro protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 1mm e contro l’accesso con un filo;

IP5X= involucro protetto contro la polvere (e contro l’accesso con un filo);

IP6X= involucro totalmente protetto contro la polvere (e contro l’accesso con un filo).

Sensore di movimento per uso industriale

– la seconda cifra individua la protezione contro la penetrazione dei liquidi

IPX0= nessuna protezione;

IPX1= involucro protetto contro la caduta verticale di gocce d’acqua;

IPX2= involucro protetto contro la caduta di gocce con inclinazione inferiore a 15°;

IPX3= involucro protetto contro la pioggia;

IPX4= involucro protetto contro gli spruzzi d’acqua;

IPX5= involucro protetto contro i getti d’acqua;

IPX6= involucro protetto contro le ondate;

IPX7= involucro protetto contro gli effetti dell’immersione;

IPX8= involucro protetto contro gli effetti della sommersione.

Un sensore di movimento di grado IP65 ha un involucro totalmente protetto contro la polvere (e contro l’accesso con un filo) e inoltre è protetto contro i getti d’acqua.

Nel 2015 è entrata in vigore la Variante V2 alla norma EN 60529 che introduce anche il grado IPX9 per involucri protetti contro getti d’acqua ad alta pressione e a temperatura elevata, una norma che vale anche per i sensori di movimento.