可以使用多种不同类型的传感器来检测基本运动，但过去十年最常见的解决方案可能是使用 PIR 传感器。PIR 传感器基于维恩位移定律；根据该定律，不同温度下的黑体辐射曲线将在与温度成反比的不同波长下达到峰值。基本上，如果观察红外频谱，可以看到，不同温度下的物体会辐射不同水平的能量。图 1-1 展示了在使用红外摄像头拍摄的图像中看到的结果。

图 1-1 红外照片

PIR 运动检测器是用于检测人或动物的一般运动的无源传感器。PIR 运动检测器不会产生上面红外图像中显示的所有像素，通常只包含两个检测元件，如图 1-2 所示。这两个检测元件在位置上会相互偏移，因此它们的视场 (FoV) 略有不同。每个传感器都会对自身 FoV 中的一般温度变化做出响应。只有两个传感器虽然听起来可能很有限，但分析这两个传感器元件产生的组合信号可以提供大量有价值的信息。

图 1-2 PIR 运动传感器图示

当人在两个视场中移动，从一个传感器元件的 FoV 经过下一个传感器元件的 FoV 时，传感器将从检测元件输出波形。此波形如图 1-3 所示。在图 1-3(a) 中可以看到，该信号的方向可以告诉我们运动的方向。在图 1-3(b) 中，信号的幅度可以指示物体的距离，甚至还可能指示人/动物的体型。最后，在 3C 中，运动速度也会影响看到的波形速度。在具体走廊中，行走的人与奔跑的人将具有不同的特征。成人与儿童或宠物的特征也不同。

图 1-3 PIR 传感器输出信号

在为特定应用设计运动检测器时，通常会选择两个主要规格：最大范围和最小运动速度。一般来说，PIR 运动检测器会尝试检测最远 10-12 米的距离，运动频率范围通常为 0.7Hz 至 30Hz。应用所需的确切性能将影响系统在信号调节方面以及软件阈值设置中需要的灵敏度。希望检测的距离越远，信号幅度就越小，信噪比也越低。对于远处物体的运动，PIR 传感器输出端的典型信号电平为微伏级，因此需要对信号进行放大和滤波。最低速度越低，就越难缓慢滑过监控器，但系统更容易出现由环境变化引起的误触发。

通常很不希望出现误检，在电池供电的应用中更是如此。通常，PIR 运动检测会在应用处于低功耗模式时进行监控。误检将唤醒系统的其余部分或触发错误警报。在设计系统时，必须权衡该风险与上述灵敏度。过去，PIR 的信号链是根据具体用例设计的，并在硬件中采用固定的增益和带宽，这意味着其具有固定的检测距离和速度。幸运的是，使用 MSPM0L1306 可以集成信号链，因此实际可以通过软件对其进行配置，进而提供更高的灵活性，无需更改硬件的任何部分。

最后，市场上有模拟和数字两种 PIR 传感器。数字传感器集成了其信号链和检测算法。此类传感器更易于集成到应用中，但通常会增加大量成本，因此不适合低成本应用。本文档重点介绍模拟 PIR 传感器，因为这种传感器可降低总体系统成本，并可轻松与内置 OPA 集成。