Problemas con el tiempo real del reloj de los data loggers

En la mayoría de los dispositivos de almacenamiento de datos (data loggers) de bajo costo-energía, la precisión del reloj de tiempo real o R.T.C para sus cifras en ingles (Real Time Clock) incrustados dentro de los microprocesadores dependen de un cristal oscilador de 32.768 kHz. Un cristal oscilador es un circuito oscilador electrónico que usa la resonancia mecánica de un cristal vibrante compuesto de un material priezoelectrico para crear una señal eléctrica con una frecuencia especifica. Esta frecuencia permite mantener el rastro del tiempo en relojes de cuarzo proveyendo una señal de reloj estable para circuitos digitales integrados. El tipo mas común de resonador piezoelectrico es el cristal de cuarzo por tanto los circuitos osciladores que incorporan este material son conocidos como cristales osciladores.

Estos cristales osciladores forman parte del hardware del equipo que permite el funcionamiento del reloj interno de estos dispositivos, de modo que cada vez que un pulso es enviado por los sensores de medición, puedan ser transformados a un valor de tiempo en el cual ocurrieron.

Estos osciladores poseen una precisión limitada debido a:

  • Varias tolerancias de manufactura en los sistemas: cristal, MCU (Microprocesadores), PCB (Printed Circuit Board) y componentes pasivos.
  • Derivas de tiempo que suceden cuando la temperatura varia.

Clock Drift.

Estos relojes tienen un problema conocido como deriva del reloj (clock drift) haciendo referencia a un fenómeno donde el reloj no marca exactamente la hora en comparación al reloj de referencia, desincronizandose gradualmente después de cierto tiempo.

Estos cristales de reloj tienen una dependencia parabólica de la frecuencia sobre la temperatura,  es decir que si la temperatura del medio donde se encuentran los dispositivos es baja o alta el oscilador disminuye su oscilación, la temperatura normal de oscilación ronda los 25 grados con una variación de mas menos cinco grados. Cuando varia la temperatura ocurre un desfase de tiempo donde los valores de tiempo pueden presentar una perdida de tiempo de mas o menos un minuto por mes en los data loggers utilizados en el proyecto. Cada vez que vamos a recolectar los datos de precipitación de los pluviómetros instalados a lo largo de Gran Asunción, se puede observar mediante el programa de computadora usado para descargarlos el desfase de tiempo, por tanto, se debe tomar en cuenta estos desfases temporales para corregir los datos recolectados en gabinete.

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