Diseño e Implementación de un Sistema de Monitoreo y Control de Temperatura de un Tapete Calefactor para Rehabilitación en Animales de Compañía.

Resumen

En este trabajo se presenta el diseño e implementación de un sistema automatizado para el monitoreo y control de temperatura en animales de compañía durante la rehabilitación postoperatoria. La hipotermia perioperatoria representa una complicación frecuente en medicina veterinaria, con efectos negativos sobre la homeostasis, la inmunidad y la cicatrización. Para mitigar este riesgo, se propone un sistema basado en un tapete calefactor regulado mediante un controlador PID capaz de ajustar la temperatura de manera dinámica según las necesidades térmicas del paciente. El modelo matemático del sistema, basado en el efecto Joule y las pérdidas por convección y radiación, integrando las leyes de Newton y Stefan-Boltzmann. A partir de este modelo se permitió obtener una función de transferencia para el diseño y sintonización del PID con el método de Ziegler-Nichols, implementado en un microcontrolador ESP32-C3. El sistema incluye sensores DS18B20 para la medición precisa de temperatura corporal y superficial, una pantalla OLED para visualización en tiempo real y un relevador de estado sólido para modular la potencia mediante PWM. Las pruebas fueron realizadas con objeto inerte, tejido animal y condiciones iniciales variables demostrando un control estable y seguro, evitando sobreimpulsos y logrando una regulación térmica cercana a la del paciente, esto gracias a la incorporación de una temperatura de referencia progresiva que mejoró el desempeño y la seguridad, este desarrollo representa una solución costo-efectiva y adaptable para clínicas veterinarias, contribuyendo a mejorar la seguridad y eficacia en la recuperación postoperatoria de animales bajo anestesia.