Un temporizador o cronómetro es un tipo de reloj que comienza a contar desde una duración de tiempo determinada y se detiene al llegar a las 00:00. Un temporizador simple es un reloj de arena . Comúnmente, un temporizador activa una alarma cuando termina. Un temporizador puede implementarse a través de hardware o software . Los cronómetros funcionan en sentido contrario, hacia arriba desde las 00:00, midiendo el tiempo transcurrido desde un instante de tiempo determinado. Los interruptores horarios son temporizadores que controlan un interruptor eléctrico .
Los temporizadores mecánicos utilizan un mecanismo de relojería para medir el tiempo. [1] Los temporizadores manuales se configuran normalmente girando un dial hasta el intervalo de tiempo deseado; al girar el dial se almacena energía en un resorte real para hacer funcionar el mecanismo. Funcionan de manera similar a un despertador mecánico : la energía del resorte real hace que una rueda de equilibrio gire hacia adelante y hacia atrás. Cada oscilación de la rueda libera el tren de engranajes para avanzar una pequeña cantidad fija, lo que hace que el dial se mueva constantemente hacia atrás hasta que llega a cero cuando un brazo de palanca golpea una campana. El temporizador mecánico de cocina se inventó en 1926.
El tipo más simple y antiguo de temporizador mecánico es el reloj de arena, también conocido como "el vaso de la hora", en el que una cantidad fija de arena se drena a través de una abertura estrecha de una cámara a otra para medir un intervalo de tiempo.
Los temporizadores electromecánicos bimetálicos de período corto utilizan un mecanismo térmico, con un dedo metálico hecho de tiras de dos metales con diferentes tasas de expansión térmica intercaladas; el acero y el bronce son comunes. Una corriente eléctrica que fluye a través de este dedo provoca el calentamiento de los metales, un lado se expande menos que el otro y un contacto eléctrico en el extremo del dedo se aleja o se acerca a un contacto de interruptor eléctrico. El uso más común de este tipo es en las unidades "intermitentes" que hacen parpadear las señales de giro en los automóviles y, a veces, en las luces navideñas . Este es un tipo no electrónico de multivibrador .
Un temporizador de leva electromecánico utiliza un pequeño motor de CA sincrónico que hace girar una leva contra un peine de contactos de interruptor. El motor de CA gira a una velocidad precisa mediante la corriente alterna, que las compañías eléctricas regulan cuidadosamente. Los engranajes impulsan un eje a la velocidad deseada y hacen girar la leva. La aplicación más común de este temporizador ahora es en lavadoras , secadoras y lavavajillas . Este tipo de temporizador a menudo tiene un embrague de fricción entre el tren de engranajes y la leva, de modo que la leva se puede girar para restablecer el tiempo.
Los temporizadores electromecánicos sobreviven en estas aplicaciones porque los contactos de interruptores mecánicos aún pueden ser menos costosos que los dispositivos semiconductores necesarios para controlar luces, motores y calentadores potentes.
En el pasado, estos temporizadores electromecánicos solían combinarse con relés eléctricos para crear controladores electromecánicos. Los temporizadores electromecánicos alcanzaron un alto grado de desarrollo en los años 1950 y 1960 debido a su amplio uso en sistemas aeroespaciales y de armas. Los temporizadores electromecánicos programables controlaban los eventos de secuencia de lanzamiento en los primeros cohetes y misiles balísticos . A medida que la electrónica digital ha progresado y ha bajado de precio, los temporizadores electrónicos se han vuelto más ventajosos.
Los temporizadores electrónicos son básicamente relojes de cuarzo con electrónica especial, que pueden lograr una mayor precisión que los temporizadores mecánicos. Tienen electrónica digital, pero pueden tener una pantalla analógica o digital. Los circuitos integrados han hecho que la lógica digital sea tan económica que un temporizador electrónico ahora es más económico que muchos temporizadores mecánicos y electromecánicos. Los temporizadores individuales se implementan como un sistema informático simple de un solo chip, similar a un reloj y, por lo general, utilizan la misma tecnología producida en masa.
En la actualidad, muchos temporizadores se implementan en software. Los controladores modernos utilizan un controlador lógico programable (PLC) en lugar de una caja llena de piezas electromecánicas. La lógica suele diseñarse como si fueran relés, utilizando un lenguaje informático especial llamado lógica de escalera. En los PLC, los temporizadores suelen simularse mediante el software integrado en el controlador. Cada temporizador es simplemente una entrada en una tabla mantenida por el software.
Los sistemas informáticos suelen tener al menos un temporizador de hardware. Estos suelen ser contadores digitales que aumentan o disminuyen a una frecuencia fija, que suele ser configurable, y que interrumpen el procesador cuando llegan a cero. Un diseño alternativo utiliza un contador con un tamaño de palabra lo suficientemente grande como para que no alcance su límite de desbordamiento antes del final de la vida útil del sistema.
Los temporizadores más sofisticados pueden tener una lógica de comparación para comparar el valor del temporizador con un valor específico establecido por software, lo que desencadena alguna acción cuando el valor del temporizador coincide con el valor preestablecido. Esto se puede utilizar, por ejemplo, para medir eventos o generar formas de onda moduladas por ancho de pulso para controlar la velocidad de los motores (utilizando un amplificador electrónico digital de clase D).
Un uso especializado de los temporizadores de hardware en los sistemas informáticos es como temporizadores de vigilancia, que están diseñados para realizar un reinicio del hardware del sistema si falla el software.
Estos tipos de temporizadores no son dispositivos ni partes de dispositivos, existen únicamente como software. Dependen de la precisión de un generador de reloj que normalmente está integrado en un dispositivo de hardware que ejecuta el software.
Debido a la creciente popularidad de los teléfonos móviles , se han desarrollado muchas aplicaciones de temporizador que imitan el antiguo temporizador mecánico, pero que también tienen funciones muy sofisticadas. Estas aplicaciones también son más fáciles de usar, porque están disponibles de inmediato, sin necesidad de comprar o llevar dispositivos separados. Los temporizadores pueden ser aplicaciones de software de teléfonos, relojes inteligentes o tabletas . Algunas de estas aplicaciones son temporizadores de cuenta regresiva , cronómetros , etc. Estas aplicaciones de temporizador se pueden configurar para un tiempo específico [2] y se pueden usar para rastrear el tiempo de trabajo o entrenamiento, motivar a los niños para hacer tareas, reemplazar un temporizador de huevos con forma de reloj de arena en juegos de mesa como Boggle , o para el propósito tradicional de rastrear el tiempo al cocinar.
Las aplicaciones pueden ser mejores que los relojes de arena o los temporizadores mecánicos. Los relojes de arena no son precisos ni claros y pueden atascarse. Los temporizadores mecánicos carecen de la personalización que admiten las aplicaciones, como los ajustes del volumen del sonido para las necesidades individuales. La mayoría de las aplicaciones también ofrecen sonidos de alarma seleccionables.
Algunas aplicaciones de temporizador pueden ayudar a los niños a comprender el concepto del tiempo, ayudarlos a terminar las tareas a tiempo y ayudarlos a motivarse. [3] Estas aplicaciones se utilizan especialmente con niños con discapacidades como TDAH , [4] síndrome de Down , etc., pero todos los demás también pueden beneficiarse de ellas.