Antes que nada, debemos comenzar a definir algunos conceptos que nos ayudarán a entender un poco mejor el desarrollo del tema.
Sensor: Se define como un elemento que nos permite convertir una variable a otra variable (generalmente eléctrica).
Transductor: Se define como el elemento que al someterlo a un cambio físico experimenta un cambio relacionado.
Un sensor/ transductor es análogo si ofrece una salida que sea análoga y de esta manera cambia de forma continua y por lo general tiene una salida cuyo tamaño es proporcional al tamaño de la variable que se está midiendo.
Cabe destacar que estos términos son comúnmente utilizados dentro del sector de la construcción para todo lo relacionado con el control y automatización de las instalaciones.
El término digital se emplea cuando los sistemas ofrecen salidas que son digitales por naturaleza, por ejemplo, una secuencia de señales de encendido / apagado principalmente.
Señales analógicas: Las señales analógicas son aquellas que varían en el tiempo, no es una señal que se mantiene constante, sino que representa diversos valores a lo largo de un período de tiempo. Éstas pueden estar variadas en corriente, como son: temperaturas, presión, flujo o esfuerzo, etc.
DC
Dominio del tiempo
Dominio de la frecuencia
Temperatura
Presión
Flujo
Esfuerzo
ECG
Presión de sangre
Transientes
Cromatografía
Vibración
Voz
Sonar
Señal digital: Las señales digitales son aquellas que solo tienen 2 estados (encendido o apagado).
Señal On-Off
Tren de pulsos
Entrada:
Cierre o apertura de un interruptor.
Salida:
Abre o cierra una válvula.
Entrada:
Lectura de un encoder.
Salida:
Mueve un motor a pasdos.
A continuación, te hablaremos un poco de cada uno de estos grupos.
Conversión de señales
Una conversión de la señal análoga a una digital implica transformar la señal analógica en lo que se conoce como palabras binarias.
El procedimiento que se emplea es un reloj que manda pulsos de señales a tiempos regulares a un convertidor analógico a digital (ADC) y cada vez éste recibe un pulso que muestra la señal analógica. El resultado del muestrador es una serie de pulsos angostos, cada pulso representa 1 bit.
Dependerá la resolución del ADC la cantidad de “muestreos” almacenados para lograr una mejor conversión de señales.
Para poder aplicar todo esto, se requiere hacer uso de un teorema del muestreo.
Los convertidores o ADC nos muestran señales analógicas con intervalos regulares y nos ayudan a convertir estos valores a palabras binarias, pero tal vez te preguntarás ¿qué tan seguido se puede mostrar una señal analógica que de una salida que la represente?
En la siguiente figura que se ve a continuación se puede visualizar el problema con diferentes velocidades de muestreo que son utilizadas para la misma señal analógica. Cuando reconstruimos la señal de las muestras, es sólo cuando el indicador de muestreo es por lo menos el doble de la frecuencia más alta en la señal analógica que la muestra original de la señal, a este criterio lo conocemos como Criterio de Nyquist o Teorema de Muestreo de Shannon. Cuando nuestra tasa de muestreo es menor que el doble de la frecuencia más alta la reconstrucción puede representar alguna otra señal analógica y se obtiene una imagen falsa de la señal real, esto lo conocemos como falsa duplicación.
¿Para qué se utiliza?
En las edificaciones que cuentan con un sistema de control o monitoreo, utilizamos sensores y actuadores digitales y análogos.
Conocer el tipo de señal que entrega cada sensor es indispensable para la correcta selección de un controlador de campo.
Debido al propio funcionamiento de los ventiladores centrífugos, la descarga puede ser configurada en una variedad de sentidos y direcciones (sentido horario y sentido antihorario), las cuales se muestran a continuación:
Al momento de realizar la programación del BMS, se debe de dar de alta los dispositivos de campo con sus características correctas. Si se equivoca al momento de dar de alta un elemento, esto puede traer problemas graves al no tener una respuesta deseada.
Arturo Cruz
Coordinador de Ingenierías
Coordinador de la división de Ingeniería de KINENERGY, es Ingeniero en Mecatrónica, con más de 8 años de experiencia en el desarrollo de proyectos de ingeniería especializado en sistemas especiales. Ha colaborado en proyectos de diversos sectores; edificios de usos mixtos, corporativos de oficinas, hotelería, comercios etc.
Referencias:
Jourdan Greg, “DDC Networks”, Conference Energy/ facilities, Wenatchee Valley College, 2014
Bolton William, Mecatrónica Sistemas de control electrónico en la ingeniería mecánica y eléctrica, México 2012
