Integrador


Un integrador en aplicaciones de medición y control es un elemento cuya señal de salida es la integral de tiempo de su señal de entrada. Acumula la cantidad de entrada durante un tiempo definido para producir una salida representativa.

La integración es una parte importante de muchas aplicaciones científicas y de ingeniería . Los integradores mecánicos son la aplicación más antigua y todavía se utilizan en la medición de flujo de agua o energía eléctrica. Los integradores analógicos electrónicos son la base de las computadoras analógicas y los amplificadores de carga. La integración también se realiza mediante algoritmos de computación digital.

Un integrador electrónico es una forma de filtro de paso bajo de primer orden , que puede realizarse en el dominio de tiempo continuo (analógico) o aproximado (simulado) en el dominio de tiempo discreto (digital). Un integrador tendrá un efecto de filtrado de paso bajo pero cuando se le dé un desplazamiento acumulará un valor construyéndolo hasta que alcance un límite del sistema o se desborde.

Un integrador de voltaje es un dispositivo electrónico que realiza una integración temporal de un voltaje eléctrico, midiendo así el producto total de voltios-segundo.

Un integrador de corriente es un dispositivo electrónico que realiza una integración temporal de una corriente eléctrica , midiendo así una carga eléctrica total . Un amplificador de carga es un ejemplo de integrador de corriente. También se utiliza un integrador de corriente para medir la carga eléctrica en una copa de Faraday en un analizador de gas residual para medir presiones parciales de gases en el vacío. Otra aplicación de la integración de corriente es la deposición por haz de iones , donde la carga medida corresponde directamente al número de iones depositados sobre un sustrato, asumiendo que se conoce el estado de carga de los iones . Los dos cables eléctricos portadores de corriente deben conectarse a lafuente de iones y el sustrato, cerrando el circuito eléctrico que en parte está dado por el haz de iones.

Los integradores mecánicos eran elementos clave en el analizador diferencial mecánico , utilizados para resolver problemas físicos prácticos. Los mecanismos de integración mecánica también se utilizaron en sistemas de control como la regulación de caudales o temperatura en procesos industriales. Mecanismos como el integrador de bola y disco se utilizaron tanto para la computación en analizadores diferenciales como como componentes de instrumentos como directores de cañones navales , totalizadores de flujo y otros. Un planímetro es un dispositivo mecánico que se usa para calcular la integral definida de una curva dada en forma gráfica, o más generalmente para encontrar el área de una curva cerrada. Un integraph se usa para trazar la integral indefinida de una función dada en forma gráfica.


Un diagrama de circuito de un amplificador integrador hecho usando un amplificador operacional.
Respuesta de frecuencia del integrador ideal y práctico.