1.4 Conceptos de Ciencia e Ingeniería

La mecatrónica trabaja con lo que se conoce como sistemas. un sistema puede concebirse como una caja con una entrada y una salida y de la cual no nos interesa su contenido, sino la relación que existe entre la salida y la entrada.

Un sistema de medición se podría considerar como una caja negra que se utiliza para medir. Su entrada es la magnitud que se desea medir y su salida es el valor correspondiente a esa magnitud. En el caso de un sistema de medición de temperatura, como un termómetro, la entrada es la temperatura y la salida es un número que aparece en una escala. Un sistema de control puede considerarse como una caja negra que sirve para controlar la salida de un valor o secuencia de valores determinados.

En general, puede decirse que los sistemas de medición están formados por tres elementos:

1. Un sensor, el cual responde a la cantidad que se mide, dando como salida una señal relacionada con dicha cantidad.
2. Un acondicionador de señal, el cual toma la señal del sensor y la manipula para convertirla a una forma adecuada para su presentación visual o, como en el caso de un sistema de control, para que ejerza una acción de control.
3. Un sistema de presentación visual (pantalla o display), es donde se despliega la salida producida por el acondicionador de señal.

En un control por retroalimentación el sistema de control compara la salida real retroalimentada con el valor que se requiere y ajusta su salida de acuerdo con el resultado.

Existen dos tipos básicos de sistema de control: el de lazo abierto y el de lazo cerrado. En el sistema de lazo abierto no hay retroalimentación. En un sistema de lazo cerrado la salida tiene efecto en la señal de entrada, modificándola para mantener la señal de salida en el valor requerido.

Los sistemas de lazo abierto con frecuencia son imprecisos ya que no hay correcciones de errores. Los sistemas de lazo cerrado tienen la ventaja de ser bastantes precisos para igualar el valor real y deseado.

El término control secuencial se usa cuando las acciones de control están ordenadas estrictamente de acuerdo con una secuencia definida por el tiempo o por los eventos.

Un control como el anterior se obtiene mediante un circuito eléctrico que cuenta con grupos de relevadores o de interruptores operados por levas, las cuales se conectan de manera que se produzca la secuencia deseada. Un ejemplo de un dispositivo de control secuencial serían las lavadoras de ropa.