Un cronómetro o temporizador de cuenta regresiva es un tipo de reloj que comienza a partir de un tiempo específico y se detiene cuando llega a cero. Un simple cronómetro es un reloj de arena . Por lo general, un cronómetro haría sonar una alarma cuando finalice. Puede implementarse como hardware o software . Los cronómetros funcionan en dirección opuesta, desde cero, midiendo el tiempo transcurrido desde un instante determinado. Los interruptores horarios son temporizadores que controlan un interruptor eléctrico .
Los cronómetros mecánicos utilizan mecanismos de relojería para medir el tiempo. [1] Los temporizadores manuales generalmente se configuran girando un dial al 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 en el resorte real hace que un volante gire hacia adelante y hacia atrás. Cada movimiento de la rueda libera el tren de engranajes para que avance 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 toca una campana. El cronómetro de cocina mecánico se inventó en 1926 llamado ventilador que gira contra la resistencia del aire ; los cronómetros mecánicos de baja precisión a veces son de este tipo.
El tipo más simple y antiguo de cronómetro mecánico es el reloj de arena, también conocido como "el vaso de la hora", en el que una cantidad fija de arena se escurre a través de una estrecha abertura 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 de metal 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 encienden las señales de giro en los automóviles y, a veces, en las luces navideñas . Este es un tipo de multivibrador no electrónico .
Un temporizador de leva electromecánico utiliza un pequeño motor de CA síncrono que hace girar una leva contra un peine de contactos de interruptor. El motor de CA gira a una velocidad precisa gracias a 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 actualmente es en lavadoras , secadoras y lavavajillas . Este tipo de temporizador suele tener 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 los 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 se combinaban a menudo con relés eléctricos para crear controladores electromecánicos. Los temporizadores electromecánicos alcanzaron un alto nivel de desarrollo en las décadas de 1950 y 1960 debido a su amplio uso en sistemas aeroespaciales y de armas. 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 esencialmente relojes de cuarzo con una electrónica especial que puede alcanzar 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 es ahora menos costoso 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 que generalmente utiliza la misma tecnología producida en masa.
Hoy en día, 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 generalmente se diseña como si fueran relés, utilizando un lenguaje informático especial llamado lógica de escalera. En los PLC, los temporizadores suelen ser simulados mediante el software integrado en el controlador. Cada temporizador es sólo una entrada en una tabla mantenida por el software.
Los sistemas informáticos suelen tener al menos un temporizador de hardware. Por lo general, se trata de contadores digitales que aumentan o disminuyen a una frecuencia fija, que a menudo es configurable, y que interrumpen el procesador cuando llega 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 el software, lo que desencadena alguna acción cuando el valor del temporizador coincide con el valor preestablecido. Esto podría usarse, por ejemplo, para medir eventos o generar formas de onda moduladas por ancho de pulso para controlar la velocidad de los motores (usando un amplificador electrónico digital de clase D).
Un uso especializado de los temporizadores de hardware en 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 sólo como software. Se basan en la precisión de un generador de reloj normalmente 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 cuentan con funciones muy sofisticadas. Estas aplicaciones también son más fáciles de usar, porque están disponibles al mismo tiempo, sin necesidad de comprar o llevar dispositivos separados. Los temporizadores pueden ser aplicaciones de software para teléfonos, relojes inteligentes o tabletas . Algunas de estas aplicaciones son temporizadores de cuenta atrás , cronómetros , etc. Estas aplicaciones de temporizador se pueden utilizar para realizar un seguimiento del tiempo de trabajo o entrenamiento, motivar a los niños a realizar tareas, reemplazar un cronómetro con forma de reloj de arena en juegos de mesa como Boggle o para los tradicionales. propósito de realizar un seguimiento del tiempo al cocinar.
Las aplicaciones pueden ser superiores a los relojes de arena o a 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 ajustes de volumen del sonido para necesidades individuales. La mayoría de las aplicaciones también ofrecerán sonidos de alarma seleccionables.
Algunas aplicaciones de cronómetro pueden ayudar a los niños a comprender el concepto de tiempo, ayudarlos a terminar las tareas a tiempo y ayudarlos a motivarse. [2] Estas aplicaciones se utilizan especialmente con niños con discapacidades como TDAH , [3] Síndrome de Down , etc., pero todos los demás también pueden beneficiarse de ellas.