jueves, 4 de febrero de 2016

La muy utilizada y poco conocida señal PWM

¿Qué es una señal PWM?  El significado de una señal PWM es, Modulación por Ancho de Pulso (siglas en inglés  Pulse-Width Modulation). Para que un actuador (una electroválvula reguladora de presión de combustible, por ejemplo) pueda trabajar en diferentes posiciones se modula  su ciclo de trabajo, ya sea actuando en el positivo (Duty Cicle) o en la masa (Dwell) del actuador, pudiendo ser la señal senoidal o cuadrada. 
Oscilograma de señal senoidal y de onda cuadrada

Si hablamos del Duty Cicle, partimos de la base que la alimentación de negativo o masa del actuador es directa, mientras que el positivo es modulado en un ciclo de trabajo medido en  %. Por lo que un ciclo de trabajo es el porcentaje de tiempo donde el actuador está activo dentro de un periodo (tiempo) que se puede modular a conveniencia.
En la siguiente imagen se muestra una señal PWM cuadrada capturada con un Osciloscopio, donde podemos observar que el periodo es de 5 ms (teniendo en cuenta que la escala T/D es de 1 segundos) y que el ciclo de trabajo o Duty Cicle es del 73% a una tensión de 14,75 v.


Si por el contrario, nos referimos al Dwell, partimos de la base que la alimentación de positivo del actuador es directo y el porcentaje de tiempo a masa es la activación.

En la siguiente imagen se muestra una señal PWM cuadrada capturada con un Osciloscopio, donde podemos observar que el periodo es de 5 ms (teniendo en cuenta que la escala T/D es de 5 segundos) y el Duty Cicle es del 53 % a una tensión de 14,75 v., siendo el porcentaje de activación a masa o Dwell del 47%.

Tenemos que tener en cuenta que un osciloscopio no muestra el porcentaje de Dwell directamente, sino que debemos hacer el cálculo del porcentaje hasta llegar a 100%.   
Ejemplo: Duty 50% = Dwell 50%
                Duty 45% = Dwell 55%
                Duty 75% = Dwell 25%


La herramienta por excelencia para ver y estudiar este tipo de señales es el Osciloscopio, con el cual,  aparte de visualizar la forma de la señal, periodos, porcentajes de trabajo y tensiones, podemos verificar la frecuencia HZ (Hercios) siendo este dato muy importante a la hora de analizar la señal. 


También, la mayoría de los Multímetros que se utilizan actualmente para la automoción están equipados con medidores de señales a pulsos, DutyCicle y Dwell. Dentro de la variedad de Multímetros podemos encontrar que el ajuste del mismo se deba hacer manualmente o tengan auto rango.





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