Diseño de un dispositivo para el registro y caracterización de cargas eléctricas en entornos residenciales mediante análisis de Fourier.

Abstract

Este trabajo presenta el desarrollo de un prototipo para la adquisición y análisis de la corriente eléctrica en dispositivos residenciales, con el objetivo de identificar sus patrones característicos de consumo. La metodología se centró en la selección crítica de componentes, estableciendo criterios ponderados al 20% para el sensor de corriente (aislamiento galvánico, fidelidad de la forma de onda, disponibilidad/costo, características técnicas y rango de medición) y el microcontrolador (resolución/muestreo, gestión de datos, interfaces, viabilidad práctica y seguridad). Se implementaron adecuaciones clave para la integración segura y precisa a la red de 220V/50Hz, incluyendo un circuito de acondicionamiento de señal, protecciones contra transitorios y aislamiento óptico. El sistema registra la corriente, permitiendo la observación directa de firmas eléctricas como picos, transitorios, desfases y armónicos, típicos de cargas resistivas, inductivas, capacitivas y electrónicas. Los resultados obtenidos, consistentes con lo esperado, demuestran que el prototipo captura con fidelidad estos comportamientos, proporcionando una base de datos válida y reproducible para estudios posteriores de diagnóstico de consumo y eficiencia energética. Se concluye que el enfoque metodológico asegura mediciones precisas y seguras, validando el sistema como una herramienta confiable para el análisis de firmas eléctricas.