31 julio 2008

La tendencia digital continúa transformando el mundo de los sensores

En las operaciones de control y medición en procesos industriales sigue planteándose la elección entre tecnología analógica y digital. La respuesta sigue siendo una cuestión compleja. El hardware de los sensores integra cada vez más la circuitería de digitalización e interfaces digitales. Algunas aplicaciones de control requieren muchas entradas diferentes y el procesado multivariante es tan complejo que sólo puede hacerse digitalmente. En algunos casos sin embargo, la tecnología analógica sigue siendo dominante. Los sensores que ofrecen señales de salida digitales inherentemente necesitan estar equipados con tecnologías tales como ADCs o serializadores. Por este motivo, los sensores basados en MEMS están especialmente bien adaptados para este tipo de digitalización, puesto que se fabrican de la misma forma y con los mismos materiales que los circuitos integrados.
La combinación de MEMS y la electrónica integrada permite el diseño de soluciones que en tecnologías convencionales requerirán complicados procesados de señales. Entre los últimos desarrollos podemos mencionar un nuevo sensor diseñado por CEO of Measurement Specialties Inc. Se trata de un dispositivo que simultáneamente mide diferentes propiedades de un fluido tales como la viscosidad, densidad, constante dieléctrica y temperatura. Combinando todos estos valores, se obtiene información sobre la degradación del lubricante. Su uso en camiones pesados, tales sensores permiten analizar el aceite offline en un laboratorio e informar al operador cuando necesita cambiarlo.
Analog Devices Inc., utiliza la misma idea combinando un sensor MEMS con lógica de procesado integrada. La compañía acaba de lanzar el sensor de choque y vibraciones ADXL001. El dispositivo de ADI típicamente se integra en máquinas tales como las grandes unidades de impresión y controlar las vibraciones operacionales dentro de la máquina. Para obtener este resultado, la compañía ha integrado tecnología de procesado de señales de movimiento en el interior del chip del sensor. El dispositivo puede analizar la frecuencia y amplitud de las vibraciones, compararlas con vibraciones inusuales, causadas por ejemplo por rodamientos desgastados.
Los sensores con salida analógica, sin embargo, no son necesariamente mucho más simples que sus equivalentes digitales. En muchos casos, la señal del sensor se digitaliza internamente y pre-procesa en orden de compensar los efectos de temperatura o no linealidad. Posteriormente, se alimenta a una interface digital serie, normalmente I2C o SPI. En la industria se utiliza normalmente SPI. Recientemente, se han introducido sensores con interface LIN.
Adicionalmente a la salida del bus digital, la mayoría de los sensores también ofrecen una señal de salida analógica – que a menudo se deriva de una señal digital a través de un DAC.

Bibliografía: Digital trend continues to transform sensor world. Electronic Engineering EETIMES. June 2008

Palabras clave: Serializer

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