IR-Sensoren (Infrarotsensoren) funktionieren, indem sie Infrarotstrahlung erfassen, die von Objekten in ihrer Nähe ausgesendet oder reflektiert wird. Sie funktionieren nach dem Prinzip, dass alle Objekte mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt (-273,15 °C oder 0 Kelvin) Infrarotstrahlung aussenden. IR-Sensoren bestehen typischerweise aus einem Sender und einem Detektor. Der Emitter sendet Infrarotstrahlung aus und der Detektor empfängt die Strahlung, nachdem er mit Objekten im Sichtfeld des Sensors interagiert. Der Detektor wandelt dann die Infrarotstrahlung in ein elektrisches Signal um, das verarbeitet wird, um die Anwesenheit, Abwesenheit oder Eigenschaften von Objekten zu bestimmen.
IR-Sensoren erkennen Bewegungen, indem sie zeitliche Schwankungen der empfangenen Infrarotstrahlung nutzen. Passiv-Infrarot-Sensoren (PIR) erkennen beispielsweise Veränderungen im Infrarot-Strahlungsmuster, die durch sich bewegende Objekte verursacht werden. Wenn sich ein Objekt innerhalb des Erfassungsbereichs des Sensors bewegt, verändert es die Verteilung der Infrarotstrahlung, die den Sensor erreicht. Der Sensor erkennt diese Veränderungen und löst ein Ausgangssignal aus, das die Bewegungserkennung anzeigt. Dieses Prinzip wird häufig in bewegungsaktivierten Beleuchtungen, Sicherheitssystemen, automatischen Türen und Anwendungen zur Anwesenheitserkennung eingesetzt.
Ein IR-Sensor (Infrarot) nutzt die Eigenschaften der von Objekten emittierten oder reflektierten Infrarotstrahlung. Infrarotsensoren können diese Strahlung erkennen und in ein elektrisches Signal umwandeln. Abhängig von der Anwendung können IR-Sensoren unterschiedliche Erkennungsmethoden verwenden, wie z. B. thermische Erkennung (Messung der Infrarotstrahlung, die von Objekten aufgrund ihrer Temperatur abgegeben wird) oder Reflexionserkennung (Messung der Infrarotstrahlung, die von Objekten reflektiert wird, die von einem IR-Strahler beleuchtet werden). Diese Sensoren sind in verschiedenen Bereichen unverzichtbar, darunter Temperaturmessung, Fernerkundung, Bewegungserkennung und Näherungserkennung.
Die Infrarot-Fernerkundung funktioniert mithilfe eines IR-Senders (oft eine IR-LED) und eines IR-Empfängers (Fotodiode oder Fototransistor), um Signale drahtlos zu übertragen. Fernbedienungen für Fernseher, Stereoanlagen und andere Geräte nutzen dieses Prinzip. Beim Drücken einer Taste auf der Fernbedienung sendet die entsprechende IR-LED ein codiertes Infrarotsignal aus. Der IR-Empfänger am Gerät erkennt dieses Signal, dekodiert es und führt die gewünschte Funktion aus (z. B. Kanalwechsel oder Lautstärkeregelung). Die Infrarot-Fernerkundung erfolgt im Rahmen der Sichtlinienkommunikation, bei der Sender und Empfänger einen freien Weg haben müssen, damit das IR-Signal empfangen und dekodiert werden kann.
IR-Sensoren können Entfernungen mithilfe verschiedener Techniken wie Flugzeitmessung oder Triangulation erfassen. Flugzeit-IR-Sensoren senden kurze Infrarotlichtimpulse aus und messen die Zeit, die das Licht benötigt, um von einer Oberfläche zurückgestrahlt zu werden. Durch Kenntnis der Lichtgeschwindigkeit und der benötigten Zeit kann die Entfernung zum Objekt berechnet werden. Triangulationsbasierte IR-Sensoren nutzen den Winkel des reflektierten oder emittierten Lichts, um die Entfernung zu bestimmen. Durch den Vergleich des Einfallswinkels und des Reflexions- bzw. Empfangswinkels berechnen diese Sensoren die Entfernung zum Objekt. IR-Abstandssensoren werden in Anwendungen wie der Robotik, Automobilsicherheitssystemen und der industriellen Automatisierung zur präzisen Abstandsmessung unter verschiedenen Bedingungen eingesetzt.