Durante años, la industrias de los productos para sensores estuvo concentrada fundamentalmente en la tecnología analógica. Los sensores funcionaban mediante circuitos y componentes analógicos, debido en parte a las interfaces analógicas encontradas en casi todos los dispositivos de medición electrónicos. Los sensores analógicos han sido dispositivos bastante sencillos, a veces mediante salidas y mensajes analógicos básicos y, en otros casos, mediante el agregado de amplificaciones o ganancias y acondicionamiento de señal antes de que se envíe el mensaje a un sistema de medición o de control. En la actualidad, estos sistemas se vuelven cada vez más sofisticados y, como resultado, exigen un procesamiento de señal adicional para alcanzar el rendimiento del sistema deseado.
En el pasado, los ingenieros de sistemas de sensores se mostraban reacios a pasar a los productos digitales debido a los retos que presentaba incorporar la digitalización a las trayectorias de señal del sensor analógico. Los costes de investigación y desarrollo requeridos para estos cambios estaban fuera del alcance de las pequeñas compañías de sensores que se centraban en tipos de productos, aplicaciones y mercados únicos. Durante las últimas décadas, algunos sensores digitales llegaron al mercado, pero la falta de interfaces o de protocolos de comunicación estándar hicieron que el esfuerzo fuera costoso y arriesgado. No hace falta decir que la adopción de la tecnología digital fue lenta.
Debido al aumento en la disponibilidad de componentes electrónicos de bajo costo que pueden procesar y convertir las señales analógicas en formatos digitales, la migración de los sensores analógicos al mundo digital está ahora en marcha en serio. Durante los últimos años, los fabricantes de sensores comenzaron a integrar elementos de sensores, conversión A/D, función de procesamiento, memoria, administración de potencia y capacidad de comunicaciones digitales en algunos chips de fácil montaje en el paquete del sensor. Además, la proliferación de protocolos de comunicación estándar como l2C y SPI han facilitado la integración de sensores dotados de estas capacidades en sistemas de monitorización y control electrónicos.
La digitalización de los productos para sensores tiene beneficios que exceden la capacidad de comunicarse fácilmente con los sistemas de control digitales. Como ejemplo, la mayoría de los sensores digitales incluyen una característica de "modo de suspensión" que apaga al sensor cuando no es necesario para las funciones del sistema. Al reducir la energía requerida, se mejora la vida útil de la batería de los sistemas remotos y móviles que dependen de la cosecha de energía o de la energía de la batería. Los sensores digitales también pueden aprovechar las rutinas de optimización de software que no están disponibles en el modo analógico. Técnicas como el sobremuestreo y el filtrado digital pueden mejorar considerablemente la resolución del sensor y la discriminación de frecuencias. Y lo mejor de todo es que estas mejoras en el rendimiento no generan aumento en los costos. Está todo en el software.
Los productos para sensores digitales ofrecen también una serie de beneficios más sutiles. Dado que un sensor digital tiene una memoria integrada, se puede almacenar información. Los datos estables, tal como el número de pieza, el nivel de revisión, el número de serie y los factores de calibración del dispositivo se pueden incluir y acceder fácilmente. Los datos dinámicos, como el número de interrogantes, los registros de error y las horas de operación pueden programarse en el software del sensor. Estos datos pueden respaldar un sólido programa de fiabilidad y garantía de calidad para los sistemas que utilizan estos sensores.
La tecnología de sensores digitales ha permitido a los fabricantes de sensores crear productos que satisfacen las necesidades únicas del sistema de un cliente. Hoy en día, muchos productos para sensores digitales contienen más de un elemento de detección. Por ejemplo, un sensor de humedad digital también puede contener un sensor de temperatura, y al acceder a los datos desde ambos y al hacer algunas cuentas matemáticas en el procesador central del sistema, se puede general el punto de rocío. Se crean tres datos (humedad relativa, temperatura y punto de rocío) a partir de la información de solo dos elementos de detección, ambos en el mismo paquete de sensor de bajo costo.
Los sistemas complejos actuales están impulsados por la demanda de capacidades "inteligentes". Esto ha incrementado la necesidad de disponer de sensores digitales adicionales en los diseños de sistemas. Los sistemas y los productos requieren más información para aumentar sus capacidades. Los productos deben ser conscientes de su entorno, su propia salud y tiempo de actividad, de las aportaciones humanas recibidas, así como de otras interacciones del sistema, lo que requiere el uso de sensores adicionales. Estos sensores envían datos esenciales a los microcontroladores a través de interfaces perfectas, lo cual les permite tomar decisiones basadas en los datos recibidos de los sensores. Cuantos más datos se proporcionen, más inteligentes serán las decisiones. Los sistemas más inteligentes requieren más sensores.
Los sensores digitales de hoy pueden ofrecer soluciones de bajo coste con rendimiento y capacidades superiores. La migración a los sensores digitales les ha permitido a los sistemas más inteligentes ofrecer un mejor desempeño, todo ello a la vez que están construidos e integrados a un precio muy atractivo y que cumplen los requerimientos de diseño del cliente.
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