Blog de electrónica

Electrónica General – Tecnología

Tecnología es el conjunto de conocimientos técnicos, ordenados científicamente, que permiten diseñar y crear bienes y servicios que facilitan la adaptación al medio ambiente y satisfacer tanto las necesidades esenciales como los deseos de la humanidad. Es una palabra de origen griego, τεχνολογία, formada por téchnē (τέχνη, arte, técnica u oficio, que puede ser traducido como destreza) y logía(λογία, el estudio de algo). Aunque hay muchas tecnologías muy diferentes entre sí, es frecuente usar el término en singular para referirse a una de ellas o al conjunto de todas. Cuando se lo escribe con mayúscula, Tecnología, puede referirse tanto a la disciplina teórica que estudia los saberes comunes a todas las tecnologías como la educación tecnológica, la disciplina escolar abocada a la familiarización con las tecnologías más importantes. La actividad tecnológica influye en el progreso social y económico, pero su carácter abrumadoramente comercial hace que esté más orientada a satisfacer los deseos de los más...

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Electrónica General – Sistemas de control secuencial

Los sistemas de control, se aplican en esencia para los organismos vivos, las máquinas y las organizaciones. Estos sistemas fueron relacionados por primera vez en 1948 por Norbert Wiener en su obra Cibernética y Sociedad con aplicación en la teoría de los mecanismos de control. Un sistema de control está definido como un conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado, de modo que se reduzcan las probabilidades de fallos y se obtengan los resultados buscados. Hoy en día los procesos de control son síntomas del proceso industrial que estamos viviendo. Estos sistemas se usan típicamente en sustituir un trabajador pasivo que controla una determinado sistema ( ya sea eléctrico, mecánico, etc. ) con una posibilidad nula o casi nula de error, y un grado de eficiencia mucho más grande que el de un trabajador. Los sistemas de control más...

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Electrónica General – Procesos electrónicos

Un proceso puede informalmente entenderse como un programa en ejecución. Formalmente un proceso es “Una unidad de actividad que se caracteriza por la ejecución de una secuencia de instrucciones, un estado actual, y un conjunto de recursos del sistema asociados”. Para entender lo que es un proceso y la diferencia entre un programa y un proceso, A. S. Tanenbaum propone la analogía “Un científico computacional con mente culinaria hornea un pastel de cumpleaños para su hija; tiene la receta para un pastel de cumpleaños y una cocina bien equipada con todos los ingredientes necesarios, harina, huevo, azúcar, leche, etcétera.” Situando cada parte de la analogía se puede decir que la receta representa el programa (el algoritmo), el científico computacional es el procesador y los ingredientes son las entradas del programa. El proceso es la actividad que consiste en que el científico computacional vaya leyendo la receta, obteniendo los ingredientes...

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Electrónica General – Potencia eléctrica

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt). Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) oprocesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías. La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (Wh), o en kilovatios-hora (kWh). Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a la industria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW)...

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Electrónica General – Interruptores crepusculares

El TDA 1024 es un circuito integrado que se desarrolla una serie de funciones que se describen a continuación: Una fuente de c.c. a partir de la tensión de red con limitador zener de tensión 6’5V y una corriente superior a 30 mA, para alimentar el puente y donde está el sensor y el propio integrado. Un comparador con histéresis: Un Trigger−Schmitt se encarga de compara una entrada que proviene del circuito sensor y una tensión de referencia de la patilla 8. La histéresis puede variar entre 20 mV y 300 mV por la acción de la resistencia conectada a la patilla 3. Buffer: situado entre la entrada de control y el comparador, obtenemos una elevada impedancia de entrada y baja en la salida, siendo la histéresis independiente de las variaciones de la tensión de entrada. Un detector de paso por cero: se activa cuando hay 0 V en la patilla...

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Electrónica General – Filtros y bandas de secuencia

Filtros: Un filtro permite que se transmiten 1 ó más bandas de frecuencia mientras rechaza las señales que no se hallen en dichas bandas. Los filtros pueden ser pasivos o activo. − Pasivos: Están formados por componentes pasivos R−L−C. − Activos: Están formados por componentes pasivos y componentes activos, como pueden ser TRT y los amplificadores operacionales. Filtros y bandas de secuencia...

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Electrónica General – Electromagnetismo

El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell. El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe losfenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ellocampos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecánica...

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Electrónica General – Corriente alterna

Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de alternating current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una oscilación sinusoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la triangular o la cuadrada. Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA. Corriente Alterna  ...

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Electrónica General – Control de potencia con TRIAC

Un TRIAC o Triodo para Alternar Corriente es un dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con un tiristorconvencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en direcciones opuestas. Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta. Triac...

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Electrónica General – Conducción eléctrica en metales aisladores y semiconductores

La conducción eléctrica es el movimiento de partículas eléctricamente cargadas a través de un medio de transmisión (conductor eléctrico). El movimiento de las cargas constituye una corriente eléctrica. El transporte de las cargas puede ser a consecuencia de la existencia de un campo eléctrico, o debido a un gradiente de concentración en la densidad de carga, o sea, por difusión. Los parámetros físicos que gobiernan este transporte dependen del material en el que se produzca. La conducción en metales y resistencias está bien descrita por la Ley de Ohm, que establece que la corriente es proporcional al campo eléctrico aplicado. Se calcula la conductividad σ para caracterizar la facilidad con la que aparece en un material una densidad de corriente (corriente por unidad de área) j, definida como: j = σ E o por su recíproco la resistividad ρ: j = E / ρ La conducción en dispositivos semiconductores puede darse debido a una combinación de campo eléctrico (deriva) y de difusión. La densidad de corriente es entonces j = σ E + D ∇qn siendo q la carga eléctrica elemental y n la densidad de...

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Control industrial

INTRODUCCIÓN Cada día es mas frecuente el uso de dispositivos, circuitos, equipos y métodos electrónicos en la industria; con lo cual se ha conseguido automatizar muchos procesos, disponer de dispositivos de seguridad mas efectivos, y medir y controlar variables con suma exactitud, tales como la temperatura, le presión, la velocidad, etc. Esto ha permitido la implantación de estrategias de control y supervisión de operaciones industriales mas eficientes, confiables y precisas, de las cuales se obtienen por ejemplo los siguientes beneficios: Se minimiza la probabilidad de error, ya que el operario no debe intervenir físicamente en labores monótonas o peligrosas, con lo cual, su función se limitará a la supervisión de vigilancia del proceso bien sea desde una sala de control en la propia planta o desde centros de control remotos e incluso a través de Internet. Se reducen significativamente los costos y se mejora la...

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Electrónica digital y microprogramable – Transistores

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la contracción en inglés de transfer resistor («resistencia de transferencia»). Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario: radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, etc.   Transistores...

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Electrónica digital y microprogramable – Sistemas Digitales

Un sistema digital es un conjunto de dispositivos destinados1 a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También, y a diferencia de un sistema analógico, un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñados para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos. Para el análisis y la síntesis de sistemas digitales binarios se utiliza como herramienta el álgebra de Boole. sistemas digitales combinacionales: Aquellos cuyas salidas solo dependen del estado de sus entradas en un momento dado. Por lo tanto, no necesitan módulos de memoria, ya que las salidas no dependen de los estados previos de las entradas. sistemas digitales secuenciales: Aquellos cuyas salidas dependen además del estado de sus entradas en un momento dado, de estados previos. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la ‘historia pasada’ del sistema. Para la implementación de los circuitos...

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Electrónica digital y microprogramable – Electrónica digital

La electrónica digital es una parte de la electrónica que se encarga de sistemas electrónicos en los cuales la información está codificada en dos únicos estados. A dichos estados se les puede llamar “verdadero” o “falso”, o más comúnmente 1 y 0, refiriéndose a que en un circuito electrónico digital hay dos niveles de tensión. Electrónicamente se les asigna a cada uno un voltaje o rango de voltaje determinado, a los que se les denomina niveles lógicos, típicos en toda señal digital. Por lo regular los valores de voltaje en circuitos electrónicos pueden varia entre 1.5, 3, 5, 9 y 18 voltios dependiendo de la aplicación, así por ejemplo, en una radio de transistores convencional las tensiones de voltaje son por lo regular de 5 y 12 voltios al igual que en los discos duros IDE de computadora. Se diferencia de la electrónica analógica en que, para la electrónica digital un valor de voltaje codifica uno de estos dos estados, mientras que para la electrónica...

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Electrónica digital y microprogramable – Electrónica Digital programable

– Existen diferentes niveles de programación, según el modo de efectuarla: sistemas secuenciales síncronos programables, cuya expresión final son los microprocesadores. – El nivel más básico es la programación a nivel hardware: PLD o Programmable Logic Device -> son conjuntos de puertas lógicas generadas tecnológicamente iguales que “se programan” en la etapa final.   Electrónica Digital programable Tema realizado por: Raúl Rengel Estévez y María Jesús Martín Martínez...

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Electrónica digital y microprogramable – Autómatas

Autómata, del latín automăta y este del griego automatos (αὐτόματος), espontáneo o con movimiento propio. Según la RAE, máquina que imita la figura y los movimientos de un ser animado. Un equivalente tecnológico en la actualidad serían los robots autónomos. Si el robot es antropomorfo se conoce como androide. En electrónica un autómata es un sistema secuencial, aunque en ocasiones la palabra es utilizada también para referirse a un robot. Puede definirse como un equipo electrónico programable en lenguaje no informático y diseñado para controlar, en tiempo real y en ambiente industrial, procesos secuenciales. Sin embargo, la rápida evolución de los autómatas hace que esta definición no esté cerrada.  Autómatas...

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Desarrollo de productos electrónicos: Robots

Un robot es una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un sistema electromecánico que, por su apariencia o sus movimientos, ofrece la sensación de tener un propósito propio. La independencia creada en sus movimientos hace que sus acciones sean la razón de un estudio razonable y profundo en el área de la ciencia y tecnología. La palabra robot puede referirse tanto a mecanismos físicos como a sistemas virtuales de software, aunque suele aludirse a los segundos con el término de bots. No hay un consenso sobre qué máquinas pueden ser consideradas robots, pero sí existe un acuerdo general entre los expertos y el público sobre que los robots tienden a hacer parte o todo lo que sigue: moverse, hacer funcionar un brazo mecánico, sentir y manipular su entorno y mostrar un comportamiento inteligente, especialmente si ese comportamiento imita al de los humanos o...

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Desarrollo de productos electrónicos: Electrónica digital

La electrónica digital es una parte de la electrónica que se encarga de sistemas electrónicos en los cuales la información está codificada en dos únicos estados. A dichos estados se les puede llamar “verdadero” o “falso”, o más comúnmente 1 y 0, refiriéndose a que en un circuito electrónico digital hay dos niveles de tensión. Electrónicamente se les asigna a cada uno un voltaje o rango de voltaje determinado, a los que se les denomina niveles lógicos, típicos en toda señal digital. Por lo regular los valores de voltaje en circuitos electrónicos pueden varia entre 1.5, 3, 5, 9 y 18 voltios dependiendo de la aplicación, así por ejemplo, en una radio de transistores convencional las tensiones de voltaje son por lo regular de 5 y 12 voltios al igual que en los discos duros IDE de computadora. Se diferencia de la electrónica analógica en que, para la electrónica digital un valor de voltaje codifica uno de estos dos estados, mientras que para la electrónica...

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Desarrollo de productos electrónicos: Código de tiempo

El código de tiempo o TC es una información que se utiliza en la grabación y edición en vídeo. Son varios tipos de código que permiten controlar, mediante un reloj, la ubicación en el tiempo de la cinta de cada frame y así tenerlo localizados para visionar, editar, para conocer duraciones, datos de información del usuario, etc. El origen del código de tiempo está en el cine, con el llamado pietaje o key code, que no es más que la organización y ubicación del material en película según su longitud en pies y fotogramas. Esto permite un minutado de la película para identificar la localización de cada fotograma. En el vídeo el código de tiempo es escrito por el cabezal del magnetoscopio. Es parte de la información que se graba, además de vídeo, audio y sincronismos. Las cintas vírgenes carecen de TC y sincronismos, por lo que la primera operación a realizar es...

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Desarrollo de productos electrónicos: Actuadores y grados de movimiento

Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una válvula. Existen varios tipos de actuadores como son: Electrónicos Hidráulicos Neumáticos Eléctricos Los actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos son usados para manejar aparatos mecatrónicos. Por lo general, los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren mucho equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento. Actuadores y grados de movimiento...

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