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¿Qué es un Trazador de Curvas?

Un trazador de curvas es un dispositivo que muestra en una pantalla la relación entre la tensión aplicada a un dispositivo semiconductor y la corriente que circula por él.

Se denomina trazador de curvas porque traza un gráfico (curva) de la característica tensión-corriente y lo muestra en la pantalla. En los dispositivos semiconductores, la relación entre la tensión aplicada y la corriente que circula es no lineal y no proporcional, como en el caso de las resistencias.

Por lo tanto, la medición de las características de tensión frente a corriente de los semiconductores y dispositivos electrónicos requiere procedimientos como cambiar la tensión, medir el valor de la corriente y trazar los resultados en una hoja de papel. En cambio, con un trazador de curvas, la característica tensión-corriente puede mostrarse directamente en una pantalla.

Usos de los Trazadores de Curvas

Los trazadores de curvas se utilizan en situaciones como la medición de las características de dispositivos semiconductores durante el desarrollo, la inspección de dispositivos en departamentos de fabricación y la verificación del funcionamiento de circuitos que utilizan semiconductores. Los principales objetivos de medición son dispositivos semiconductores como diodos, transistores bipolares y FET.

En los semiconductores, la tensión aplicada al objeto de medición varía gradualmente y se mide la corriente que fluye en ese momento. Por el contrario, la sección de visualización del trazador de curvas muestra el valor de la tensión en el eje X y el valor de la corriente en el eje Y, representando así la relación entre la tensión y el valor de la corriente en forma de gráfico.

Para las aplicaciones en las que se aplican altas tensiones o pasan altas corrientes, se dispone de fuentes de alimentación opcionales para cada una de estas aplicaciones, y el equipo se ha preparado para admitir una amplia gama de dispositivos.

Principio del Trazador de Curvas

1. Medición de Diodos

Si el objeto de medición es un diodo, conecte una fuente de alimentación de accionamiento del dispositivo entre el ánodo y el cátodo, establezca los valores máximo y mínimo de tensión aplicada Vmax y Vmin, y la fuente de alimentación barrerá automáticamente la tensión entre ellos a una frecuencia de 50 Hz a 60 Hz. En este momento también se mide el valor de la corriente que circula por el diodo.

El circuito de barrido horizontal del TRC utiliza como señal de entrada la tensión de la fuente de alimentación para conducir el dispositivo semiconductor, mientras que el circuito de barrido vertical utiliza como señal de entrada la corriente que fluye a través del diodo, de forma que en el TRC se dibuja la característica de la corriente (característica V-I) frente a la tensión aplicada.

2. Medida de Transistores

Para las mediciones de transistores bipolares/FET, se conecta a los electrodos de base/puerta una fuente de corriente/tensión que utiliza un generador de pasos. La fuente de alimentación del dispositivo se conecta entre emisor/fuente y colector/drenaje y se fijan los valores máximo y mínimo de tensión aplicada Vmax y Vmin.

Para Transistores Bipolares
Si se varía la corriente de base paso a paso con un generador de pasos y se visualizan en el CRT la tensión entre emisor y colector y la corriente de colector en ese momento, se dibuja la curva característica estática del transistor.

En el Caso de los FET
Cuando la tensión de puerta se varía paso a paso con un generador de pasos, se dibuja una curva característica estática de un FET que muestra la relación entre la tensión entre la fuente y el drenador y la corriente de drenador.

 

Los trazadores de curvas se realizan suponiendo que se utiliza un CRT para la visualización. Sin embargo, como los CRT ya casi no se fabrican, el tipo convencional de trazador de curvas ha desaparecido.

En su lugar, se utiliza un PC para importar los datos característicos de tensión-corriente y dibujar las curvas características en la pantalla.

Configuración del Trazador de Curvas

Los trazadores de curvas constan de una fuente de alimentación para accionar el dispositivo, un generador de pasos para controlar la corriente de base del transistor y la tensión de puerta del FET, un CRT y sus circuitos de barrido horizontal y barrido vertical.

Otra Información sobre los Trazadores de Curvas

Analizador de Parámetros de Semiconductores

Los trazadores de curvas eran instrumentos de medición muy eficaces para conocer las características básicas de los semiconductores y eran instrumentos de medición básicos utilizados en todos los procesos, desde la investigación y el desarrollo hasta la inspección de productos, especialmente por los fabricantes de dispositivos. También se utilizaban en las pruebas de aceptación de los dispositivos semiconductores por parte de los usuarios, y varios fabricantes japoneses solían producirlos, pero en la actualidad se han retirado, con la excepción de unos pocos fabricantes.

Por otro lado, ahora se venden trazadores de curvas, que se desarrollaron para la evaluación de paneles solares. Además, los analizadores de parámetros de semiconductores han sustituido a los trazadores de curvas.

Éstos están equipados con múltiples fuentes de tensión y corriente y miden las características de los semiconductores controlando la tensión y la corriente desde un controlador (PC).

¿Qué es un Subconector D?

El subconector D es uno de los estándares de conectores para conectar ordenadores a dispositivos periféricos.

El nombre de subconector D deriva del hecho de que la parte apantallada del subconector D tiene forma de letra D para reducir las interferencias de la radiación electromagnética externa. Existe una amplia variación en el número de patillas (número de líneas de señal) y en los diferentes tamaños, con más de 20 tipos diferentes disponibles. Los nombres de estos tipos vienen indicados por el tamaño y el número de patillas.

Usos de los Subconectores D

El subconector D es un estándar muy antiguo que se utilizó mucho en el pasado. El subconector D se utiliza de distintas formas en función del número de patillas, y a continuación se describe por tipos.

1. Conector D-Sub de 9 Patillas

El conector D-sub de 9 patillas se utiliza principalmente para comunicaciones serie como RS-232C y RS422. Este conector también se utilizó en las especificaciones ATARI para videoconsolas y se popularizó en los PC NEC. También se utiliza en otros canales de fibra estándar SCSI-3.

2. Conector D-Sub de 15 Patillas

El conector D-sub de 15 patillas se utiliza para cables que conectan monitores en máquinas compatibles con PC/AT. Lo que comúnmente se conoce como terminal VGA (Video Graphics Array) es un D-sub de 15 patillas; los conectores D-sub que no son de 15 patillas tienen una disposición de terminales de cinco patillas en tres filas, en lugar de dos filas.

Hoy en día, las conexiones digitales como HDMI, DVI y DisplayPort son las más comunes. Sin embargo, los conectores D-sub se siguen utilizando porque son extremadamente versátiles.

3. Conector D-Sub de 25 Patillas

El conector D-sub de 25 patillas se utiliza para interfaces de comunicación serie RS-232C, SCSI en el Macintosh y terminales de impresora en máquinas compatibles con PC/AT, etc. Debido al gran tamaño del conector de 25 patillas del estándar RS-232C, ahora se utilizan los de 9 patillas. Sin embargo, los conectores de 25 patillas se siguen utilizando en algunos dispositivos. No obstante, en algunos dispositivos se siguen utilizando conectores de 25 patillas.

4. Conector D-Sub de 37 Patillas

El uso principal del D-sub de 37 patillas es para equipos AES/EBU e ICEM SCSI para estándares profesionales de transmisión de señales de audio digital. En comparación con otros conectores D-sub, su uso no está muy extendido en Japón. También se utiliza a veces para la comunicación entre dispositivos en equipos de automatización de fábricas, ya que puede admitir muchas líneas de señal.

Principio del Subconector D

Los subconectores D constan de una estructura básica de contactos y carcasa, con componentes denominados capuchones (conchas) y ojales. El contacto, también llamado borne o terminal, es la parte metálica que conduce la electricidad. La carcasa es la parte en la que se incorporan los contactos y está hecha de un material aislante.

1. Carcasa de un Subconector D

El subconector D encierra los contactos y la carcasa en una caja denominada capucha (cubierta), que se fija mediante unos cierres denominados ojales; los subconectores D tienen un lado enchufable y un lado hembra (macho y hembra respectivamente), pero ambos comparten estas estructuras. La carcasa metálica también apantalla los campos electromagnéticos y, por lo tanto, es útil como componente de contramedidas contra interferencias electromagnéticas (EMI). 2. Tornillos de fijación de los subconectores D.

2. Tornillos en los Subconectores D

El subconector D se fija al ojal mediante tornillos, que deben coincidir en el lado de la clavija y de la toma, ya que para fijar el subconector D se utilizan los siguientes tipos de tornillos

• Tornillo largo / tornillo corto
• Tornillos milímetros / tornillos pulgadas 3.

3. Número de Clavijas del Subconector  D

Los subconectores D tienen diferentes números de contactos (número de pines) dependiendo de la aplicación. El más famoso es el DE-15 de 15 patillas, que es el más común en el uso cotidiano. Otros conectores RS-232C de uso común, como los utilizados para conectar maquinaria industrial, utilizan el DE-9 o el DB-25 de 9 o 25 patillas. Sin embargo, el de 9 patillas se utiliza sobre todo en PC porque el de 25 es más grande.

En los subconectores D, el tipo de señal se asigna a cada contacto individual. Por ejemplo, en el caso de la salida VGA, cada contacto tiene una función específica: el primer conector da salida al vídeo rojo, el segundo al verde y el tercero al azul.

¿Qué es un Sensor de Corriente?

Un sensor de corriente es un dispositivo que mide la corriente que circula por un circuito.

Los sensores de corriente se incorporan a los circuitos de corriente, lo que puede ser peligroso y requiere desconectar el circuito, pero también hay tipos que pueden medir la corriente simplemente sujetando algunas secciones de cable del circuito desde el exterior.

Usos de los Sensores de corriente

Los sensores de corriente se utilizan en situaciones en las que se desea conocer el valor de la corriente que circula por un circuito determinado. Los sensores de corriente que se integran directamente en un circuito se utilizan a menudo cuando se desea medir y registrar el valor de la corriente que fluye en un circuito de forma regular. En este caso, la información se utiliza para el automantenimiento del equipo en funcionamiento.

Por otro lado, los sensores de corriente que sujetan el circuito desde el exterior son útiles en situaciones no rutinarias, como la comprobación previa y posterior de la energización durante trabajos eléctricos o la comprobación de la parte energizada para investigar la causa cuando falla un circuito eléctrico.

Principios de los Sensores de Corriente

Los sensores de corriente que se conectan directamente a un circuito actúan como una resistencia y miden el valor real de la corriente que fluye por el circuito a partir de la tensión que se le aplica. Los sensores de corriente tipo pinza no están conectados directamente al circuito y, por tanto, no pueden medir la corriente real que fluye por el circuito. Por lo tanto, el campo magnético generado a partir de la corriente que fluye por los cables del circuito se mide y se emite como un valor equivalente de corriente.

Concretamente, hay un núcleo magnético en la zona de sujeción, donde se detecta el campo magnético y se convierte en un valor de corriente, pero como la polaridad del campo magnético difiere entre CA y CC, el principio de observación también difiere. Entre los muchos métodos de medición diferentes, el método del elemento Hall es el que puede detectar tanto CC como CA.

En este método, se incorpora un elemento Hall en el núcleo magnético para medir el campo magnético generado en el circuito sometido a prueba como una tensión, que se convierte en un valor de corriente a través de un amplificador incorporado.

Cómo seleccionar los Sensores de Corriente

Existen sensores de corriente para circuitos de corriente continua y alterna. Es importante seleccionar el sensor de corriente adecuado en función del componente de corriente del circuito que se desea medir y de la precisión que se desea medir.

Generalmente, si no se requiere un gran grado de precisión, debe seleccionarse un tipo de elemento Hall que pueda manejar tanto circuitos de CC como de CA.

Para CA, puede seleccionarse un sensor de corriente tipo Rogowski sin núcleo, que permite la medición mientras se dobla la pieza de apriete.

Otra Información sobre los Sensores Actuales

1. Métodos de Detección de los Sensores de Corriente

Los sensores de corriente tienen diferentes aplicaciones en función de las características del método de detección. Los métodos de detección de corriente pueden clasificarse a grandes rasgos en dos tipos: tipo de detección de resistencia y tipo de detección de campo magnético.

Tipo de Detección por Resistencia
El tipo de detección por resistencia detecta la corriente insertando una resistencia denominada resistencia de derivación en el punto por el que circula la corriente que se desea medir. Según la ley de Ohm, se produce una caída de tensión cuando circula corriente por la resistencia.

Midiendo este valor de tensión y dividiéndolo por el valor de la resistencia, se puede medir la corriente. Dependiendo del diseño del circuito, es práctica común seleccionar un valor de resistencia pequeño para la resistencia de derivación, de forma que no afecte al funcionamiento del circuito.

Sin embargo, cuando se miden corrientes grandes, la generación de calor y la tensión soportada del valor de la resistencia pueden ser un problema. Si la caída de tensión es pequeña, la tensión a detectar debe amplificarse utilizando un amplificador de detección de corriente.

Tipo de Detección de Campo Magnético
El tipo de detección de campo magnético mide el campo magnético creado por la corriente que fluye. Según la ley de Ampere, cuando fluye una corriente, se genera un campo magnético en la dirección en la que gira el hilo de la derecha cuando la dirección de la corriente es la dirección en la que se mueve el hilo de la derecha.

Este campo magnético se detecta mediante un elemento Hall. Los elementos Hall son elementos que utilizan el efecto Hall, un fenómeno en el que aparece una fuerza electromotriz en dirección ortogonal tanto a la corriente como al campo magnético, y se utilizan para detectar campos magnéticos.

2. Circuito Sensor de Corriente

Los tipos de detección de resistencia que utilizan resistencias en derivación se utilizan para la detección de sobrecorriente en fuentes de alimentación como convertidores DCDC, controladores de LED que funcionan con corriente, control de corriente en circuitos de accionamiento de motores y protección de circuitos. El tipo de detección de campo magnético mediante elementos Hall no requiere que se coloque un elemento en el patrón del circuito donde se va a medir la corriente, por lo que también se utiliza en pinzas amperimétricas que sujetan el cableado y miden la corriente, y en la detección de la posición del motor.

La detección de corriente mediante tipos de detección de resistencia con resistencias en derivación y tipos de detección de campo magnético con elementos Hall suelen tener una salida pequeña, por lo que cuando se construye un circuito con componentes discretos, es habitual combinar un amplificador de detección de corriente y un amplificador operacional en el circuito. Los fabricantes también ofrecen circuitos integrados específicos con amplificadores integrados en lugar de componentes discretos, que pueden seleccionarse en función de la aplicación y las características.

¿Qué es un Cable de Corriente Alterna?

Los cables de corriente alterna son cables utilizados para el suministro de corriente alterna.

Por lo general, los cables no se diferencian en función de si la fuente de alimentación es de CA o de CC. Sin embargo, los cables de los adaptadores de CA que convierten las fuentes de alimentación comerciales en fuentes de alimentación de CC pueden denominarse cables de CA en el lado de la CA, ya que el tipo de cable y los conectores difieren en función de la fuente de alimentación.

Además de cables de CA, a veces se denominan cables de CA o cables de alimentación.

Usos de los Cables de CA

Los cables de CA se utilizan principalmente para suministrar corriente alterna a los adaptadores de CA. Los siguientes son ejemplos de usos de los cables de CA

• Para alimentar ordenadores y pantallas
• Para alimentar videoconsolas de uso doméstico
• Para alimentar herramientas eléctricas
• Para alimentar servidores y concentradores de conmutación

Los cables de CA se suelen utilizar para convertir la corriente en corriente continua en el lugar de destino. Sin embargo, también pueden utilizarse para juegos domésticos y herramientas eléctricas.

Principio del cable de CA

Los cables de corriente alterna, al igual que los demás cables, constan de un hilo conductor, un revestimiento aislante y un conector.

1. Hilo Conductor

El alma es la parte metálica por la que pasa la electricidad. El material utilizado es el cobre, que tiene una alta conductividad eléctrica. Suele estar formado por varios hilos finos trenzados. 2. Cubierta aislante

2. Cubierta Aislante

La funda aislante es la parte aislante que aísla el núcleo del cable. Se utilizan resinas sintéticas como el nailon y el vinilo. El tipo de cubierta aislante determina el rendimiento del cable en términos de resistencia al calor y a la intemperie.

3. Clavijas de Conexión

Las clavijas de conexión se utilizan para conectar los equipos OA y las fuentes de alimentación. El lado de la fuente de alimentación suele ser un enchufe macho para tomas AC100 V en Japón, ya sea 3P con toma de tierra o 2P sin toma de tierra. En el lado del equipo, se utiliza una clavija hembra de una toma de CA de 100 V, por ejemplo, una clavija hembra de una toma de CA de 100 V, que suele estar integrada en el adaptador de CA y omitirse.

Cómo elegir un cable de CA

A la hora de seleccionar los cables de CA, hay que tener en cuenta la corriente admisible, la forma de la clavija y la longitud del cable.

1. Corriente Admisible

La corriente admisible suele seleccionarse en función de la capacidad del adaptador de CA. La corriente admisible de un cable de salida típico es de 15 A, pero también existen cables de CA con corrientes admisibles de 7 A y 12 A.

2. Forma de la Clavija

La forma del enchufe se selecciona en función del dispositivo conectado y de la toma de corriente. Dado que los tipos de suministro eléctrico y las formas de las clavijas suelen diferir de los de Japón, se utilizan adaptadores de conversión especiales para las tomas de corriente extranjeras. 3. Longitud del cable

3. Longitud del Cable

Seleccione una longitud de cable adecuada en función de la situación. Selecciona un cable de CA corto para portátiles, por ejemplo, ya que los cables largos pueden resultar incómodos de manejar. Los cables más largos son mejores si quieres mantener los equipos electrónicos alejados de las tomas de corriente.

Más Información sobre los Cables de CA

1. Normas sobre Cables de CA

Los cables de CA que pueden utilizarse en Japón deben cumplir la Ley de Seguridad de Aparatos y Materiales Eléctricos establecida por el Ministerio de Economía, Comercio e Industria. Esta Ley de Seguridad de Aparatos y Materiales Eléctricos estipula que determinados aparatos y materiales eléctricos deben estar protegidos, y esto incluye los cables de CA.

La Ley de Seguridad de Aparatos y Materiales Eléctricos tiene dos categorías de productos: “aparatos eléctricos especificados” y “aparatos eléctricos distintos de los aparatos eléctricos especificados”. Los “aparatos eléctricos especificados” son más estrictos que los “aparatos eléctricos no especificados”, ya que son normas a las que deben ajustarse los aparatos eléctricos altamente peligrosos, y el proceso de certificación es más riguroso.

2. Aparatos y Materiales Eléctricos Especificados

Los aparatos eléctricos especificados incluyen cables y alargadores, y la mayoría de los cables de corriente alterna también son aparatos eléctricos especificados. Los artículos que suponen un riesgo de daño para las personas, principalmente en zonas por las que circula corriente eléctrica directamente, se designan como aparatos eléctricos especificados.

El adaptador de CA que se suministra con el cable de CA lleva estampada la marca PSE en forma de rombo, que es la marca de certificación como “aparato eléctrico especificado”. 3. Aparatos eléctricos distintos de los especificados.

3. Aparatos Eléctricos Distintos de los Aparatos Eléctricos Especificados y Materiales

Los aparatos eléctricos distintos de los aparatos eléctricos especificados incluyen relés de control remoto y conductos flexibles, que son aparatos eléctricos con bajo riesgo de causar daños a las personas. Los aparatos eléctricos marcados con PSE en un círculo están certificados como “aparatos y materiales eléctricos distintos de los aparatos y materiales eléctricos especificados”.

4. Cables de CA y Adaptadores de CA

El adaptador de CA al que se conecta el cable de CA convierte la corriente alterna suministrada desde una toma de corriente doméstica en corriente continua. Se clasifican en dos tipos según su estructura interna: de tipo transformador y de tipo conmutador.

En general, el tipo de conmutación suele tener una mayor eficiencia de conversión y menos generación de calor, y la mayoría de los adaptadores de CA para PC son del tipo de conmutación. Sin embargo, el tipo de conmutación tiene la desventaja de tener más componentes y una vida útil más corta que el tipo de transformador.

Los adaptadores de CA de tipo transformador están diseñados para rectificar la corriente alterna que ha sido reducida por un transformador directo a corriente continua. Como el transformador está incorporado, se genera calor constantemente, y la estructura es sencilla y robusta, aunque la eficacia de conversión no es buena.

Algunos productos eléctricos se fabrican suponiendo que se alimentan mediante un transformador o una fuente de alimentación conmutada, y el uso de un adaptador de CA del tipo incorrecto puede provocar fallos de funcionamiento.

¿Qué es una Prensa de Marcado?

Una prensa de marcado es un dispositivo para imprimir letras o dibujos en objetos de diversos materiales y formas.

Es similar a una impresora, pero se diferencia en que no aplica tinta, etc., sino que raspa físicamente o decolora químicamente el objeto. Por lo tanto, los objetos impresos por una prensa de marcado son resistentes a la fricción, etc. y no se decoloran fácilmente.

Tradicionalmente, la impresión se realizaba aplicando presión mediante agujas o moldes, pero en los últimos años se ha impuesto el uso del láser para imprimir sin contacto.

Usos de las Prensas de Marcado

Las prensas de marcado se utilizan para grabar fechas de producción, números de serie, números de lote, etc. con el fin de reforzar los sistemas de garantía y control de calidad de piezas y productos. En los últimos años se ha avanzado en la tecnología de grabado sin contacto mediante láser.

El uso de las prensas de marcado láser destaca porque no suponen una carga física para el producto, pueden imprimir en formas complejas con superficies irregulares y pueden imprimir en detalle a velocidades incluso superiores. Otra ventaja del uso del láser es que no requiere moldes especiales y puede adaptarse con flexibilidad a cambios en el contenido de la impresión.

Principios de las Prensas de Marcado

Existen dos tipos principales de prensas de marcado: de contacto y sin contacto.

1. Prensas de Marcado por Contacto

Las máquinas de grabado por contacto pueden clasificarse a su vez en dos tipos: las que requieren un tipo de letra y las que imprimen con aguja.

Tipos que requieren un tipo de letra
Los tipos que requieren un tipo de letra incluyen el tipo de soporte y el tipo de numeración. El tipo que se va a imprimir se coloca en el soporte o se selecciona el tipo alineado en un dial y, a continuación, se aplica presión para sangrar la superficie para la impresión.

Tipo de impresión con aguja
Los tipos que imprimen con una aguja incluyen las prensas de marcado por puntos y las rectificadoras de precisión. Las prensas de marcado marcan un único punto presionando una aguja, llamada aguja de marcado, contra la superficie. A continuación, se puntean múltiples puntos para crear un grabado.

Las amoladoras de precisión pueden imprimir raspando la superficie con una aguja cuya punta gira como un taladro. Como la impresión se realiza básicamente a mano, el rendimiento es bajo y no suelen utilizarse en el sector industrial.

2. Prensas de Marcado sin Contacto

El grabado sin contacto es un método que utiliza una reacción química, como la oxidación, para añadir contraste cuando se irradia el láser, y también se conoce como marcador láser.

Otra información sobre Prensas de Marcado

1. Prensas de Marcado

Las prensas de marcado utilizan la fuerza de repulsión de un muelle para impactar (golpear) directamente sobre el objeto a imprimir, de forma similar a un proceso de estampación. Las prensas de marcado están disponibles en versión manual y neumática. Ambas son fáciles de manejar y proporcionan un grabado semipermanente.

Las prensas de marcado manuales permiten ajustar libremente la carga de impresión desde cero y no requieren ningún ajuste fino de la altura debido al grosor del objeto. También pueden utilizarse para calafatear, prensar y doblar, así como para aplicaciones de estampación.

Las prensas de marcado neumáticas, por su parte, tienen la ventaja de que el grabado puede realizarse utilizando únicamente una fuente de aire. Por esta razón, existen prensas de marcado portátiles de varios fabricantes.

2. Prensas de Marcado por Láser

Las prensas de marcado utilizan un rayo láser para modificar térmicamente la superficie del objeto a imprimir o grabar, y se utilizan principalmente para grabar y marcar en metales y plásticos. El láser utilizado para el grabado se controla por ordenador.

Se pueden grabar patrones pequeños con precisión y a gran velocidad. El grabado se realiza sin contacto con el objeto a grabar, de modo que el producto no sufre el impacto de la impresión.

Los láseres utilizados se denominan láseres de fibra. Los láseres de fibra son un tipo de láser de estado sólido en el que la fuente de luz de este láser fijo se amplifica mediante un medio resonante y oscila como luz láser. Los láseres de fibra tienen un punto de haz pequeño y una calidad de haz excelente, lo que permite reducir el tamaño y el peso de los equipos, y pueden utilizarse ampliamente en aplicaciones industriales como corte, marcado y soldadura.

Otro láser utilizado es el láser UV, que tiene una longitud de onda de 1/3 (355 nm) de la longitud de onda del láser de longitud de onda fundamental (1.064 nm) y tiene una tasa de absorción muy alta para el material respectivo, lo que permite imprimir y procesar sin pérdida de calor. Este láser es ideal para aplicaciones que requieren una impresión con una alta reproducción cromática y un daño mínimo del producto.

¿Qué es el Material de Sellado?

Un sellante es un material utilizado para adherir dos o más objetos entre sí.

Se utilizan en tuberías, por ejemplo, para evitar fugas de fluidos como líquidos y gases. Los materiales de sellado hechos de piezas se llaman juntas, empaquetaduras o juntas tóricas, mientras que los materiales de sellado hechos de productos químicos endurecidos se llaman sellos o masillas.

También hay materiales de sellado como la cinta selladora que se enrolla alrededor de las roscas de las juntas de las tuberías, como las de agua y gas. Los materiales de sellado utilizados en puntos de accionamiento se denominan empaquetaduras, mientras que los materiales de sellado utilizados en puntos fijos se denominan juntas.

Usos de los Materiales de Sellado

Los materiales de estanquidad se utilizan en todas las industrias. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de los materiales de estanquidad

1. Maquinaria e Industria del Automóvil

El aceite lubricante y el agua de refrigeración pueden estar sellados en el interior de maquinaria y vehículos. Los materiales sellantes se utilizan para evitar que estos líquidos se filtren. También son útiles como materiales amortiguadores para proteger los componentes de vibraciones y golpes.

Los materiales sellantes también se utilizan en electrodomésticos como frigoríficos y aparatos de aire acondicionado para mejorar la estanqueidad. Los embalajes, como las tapas de plástico del Tupperware, son otro tipo de material de sellado.

2. Industria de la Construcción

Si no se sellan los huecos de los edificios y tejados, pueden producirse goteras y otros problemas. Por ello, los materiales de sellado se utilizan como materiales de impermeabilización y aislamiento de edificios. También se utilizan para rellenar huecos en marcos de ventanas y puertas.

3. Industria Aeroespacial

Los materiales sellantes son necesarios para soportar las condiciones extremas del espacio, como altas y bajas temperaturas, alta y baja presión. En concreto, se utilizan materiales de sellado de silicona que son estables incluso en alto vacío y materiales de sellado fluoroelastoméricos que resisten altas temperaturas.

Principio de los Sellantes

Existen varios métodos para unir materiales de sellado, como el prensado, la inserción, la adhesión, la expansión y la deformación. Los distintos materiales y formas pueden sellarse de diferentes maneras.

Sin embargo, el principio básico es evitar la fuga de sustancias rellenando huecos. Al rellenar huecos entre objetos, éstos quedan sellados. Las juntas y las juntas tóricas son materiales de sellado por deformación. En cambio, las juntas de silicona y poliuretano son materiales de sellado por inserción y adhesión.

1. Prensado

El prensado es un método para hacer que los objetos se adhieran fuertemente entre sí colocando el material de estanquidad entre ellos.

2. Inserción

La inserción es un método para rellenar huecos entre objetos introduciendo el material de sellado entre ellos.

3. Adhesión

La adhesión es un método para hacer que los materiales de sellado se adhieran entre sí haciéndolos pegajosos.

4. Expansión

La expansión es un método para hacer que el material de sellado se adhiera haciendo que se expanda al sumergirlo en agua o líquido.

5. Deformación

La deformación es un método para hacer que los materiales de sellado se adhieran procesándolos para que se ajusten a la forma del objeto.

Tipo de Sellante

Los materiales de sellado se clasifican en distintos tipos según el material y la forma. Los siguientes son ejemplos de tipos de materiales de estanquidad.

1. Juntas de Caucho

Este material de sellado está hecho de material de caucho. Sus ventajas son una excelente durabilidad, flexibilidad y gran adherencia. Se suelen utilizar caucho de etileno-propileno, caucho de nitrilo y caucho de silicona.

2. Juntas de Silicona

Este material de sellado está hecho de silicona. Tiene una excelente resistencia al calor y es adecuado para su uso en entornos de altas temperaturas. También tienen una excelente resistencia química, por lo que se utilizan en equipos médicos y productos relacionados con la alimentación.

3. Juntas de Flúor

Este material de sellado está hecho de fluoroplástico. Tiene una excelente resistencia química y térmica y puede utilizarse en entornos de alto vacío. Se utiliza en equipos de fabricación de semiconductores, equipos de fabricación de paneles de cristal líquido, etc.

4 Juntas Metálicas

Material de sellado metálico. Pueden utilizarse en entornos de alta temperatura y alta presión y se utilizan ampliamente en la industria pesada. Útiles en motores de automóviles, motores de turbinas de gas y piezas de aviones.

Cómo elegir un Sellador

Los materiales de estanquidad se seleccionan en función del uso previsto, el entorno y los requisitos de rendimiento.

1. Uso Previsto

Si el uso previsto es un entorno de alta temperatura o alta presión, seleccione un material de estanquidad con una excelente resistencia al calor y a la presión, como el metal. Si se requiere resistencia a productos químicos y disolventes, seleccione materiales de estanquidad con alta resistencia química, como los fluoropolímeros.

2. Entorno Operativo

También hay que tener en cuenta el entorno en el que se utiliza el material de estanquidad. Si el material de estanquidad se va a utilizar al aire libre o bajo el agua, se requiere un material de estanquidad con excelentes propiedades de resistencia a la intemperie y al agua.

3. Requisitos de Rendimiento

El rendimiento de estanquidad requerido es otro factor a tener en cuenta. Mientras que las uniones de silicona y materiales similares están bien para ventanas domésticas herméticas, las juntas metálicas y materiales similares deben utilizarse en entornos de alto vacío, como la fabricación de semiconductores.

 

¿Qué es un Voltímetro de Corriente Alterna?

Los voltímetros de CA son dispositivos utilizados para medir la tensión de CA suministrada por una fuente de alimentación de CA.
Muchos voltímetros de CA portátiles solían venderse sólo como voltímetros de CA, pero en los últimos años los comprobadores multifunción se han convertido en la norma. Existen dos tipos de productos multifunción: los comprobadores analógicos y los digitales.

Los comprobadores analógicos tienen una resistencia interna relativamente baja, por lo que la pérdida de potencia puede reducirse al mínimo. También tienen la ventaja de una gran precisión y un bajo error de medición.
Los comprobadores digitales tienen una resistencia interna alta, por lo que pueden medir circuitos de alta impedancia.

Usos de los Voltímetros de CA

Los voltímetros de CA se utilizan ampliamente en las áreas de inspección, mantenimiento y conservación de productos en las que se utiliza corriente alterna. Algunos ejemplos de uso son

• Identificación de la causa de averías en equipos de audio
• Comprobación de las tensiones de recepción y transmisión en celdas
• Comprobación de la tensión en varios puntos de la cabina de un tren bala
• Comprobación del estado de las bombas sumergibles de drenaje
• Comprobación de la tensión de salida de los generadores de emergencia
• Confirmación de la tensión de generación en las centrales eléctricas
• Confirmación de la tensión de transmisión y recepción en subestaciones

Los voltímetros de CA pueden utilizarse para revelar las tensiones inherentes entre circuitos electrónicos.
Como ya se ha mencionado, los voltímetros de CA también se utilizan para supervisar las condiciones de tensión de los equipos.

Principios del Voltímetro de CA

Los voltímetros de CA se dividen en voltímetros analógicos y digitales.

Los voltímetros analógicos utilizan principalmente el método de la tira de hierro móvil.
En el tipo de tira de hierro móvil, se aplica una tensión de entrada a una bobina fija y la fuerza magnética generada en la bobina mueve la tira de hierro para hacer oscilar la aguja. Se caracteriza por su construcción sencilla y su bajo coste.

El principio de un voltímetro digital convierte primero la tensión alterna de entrada en corriente continua a través de un convertidor CA/CC. A continuación, el multiplicador determina la resistencia eléctrica y la cantidad de corriente que circula por el voltímetro de CA viene determinada por la tensión de la corriente de polarización y la resistencia intrínseca del voltímetro de CA. Una vez determinadas la resistencia eléctrica y la corriente, se puede determinar la tensión mediante la ley de Ohm.

Tipos de Voltímetros de CA

Como ya se ha mencionado, existen distintos tipos de voltímetros de CA, con productos analógicos y digitales. También hay registradores de datos para registrar tensiones.

Voltímetros Analógicos de CA

Mucha gente piensa en voltímetros de CA analógicos cuando oye el término “voltímetro de CA”. El tipo más común tiene una placa de tensión y una aguja cubiertas por una tapa acrílica transparente en la parte delantera. Debido a su estructura sencilla, son menos propensos a las averías y más fiables que los voltímetros de CA digitales.
Son relativamente baratos y algunos están disponibles en sitios web de venta por correo por menos de 1.000 yenes.

Voltímetro Digital de CA

Este tipo tiene una pantalla digital en la parte frontal para indicar la tensión. Lleva en su interior una tarjeta de control, como una FPGA, con circuitos de conversión analógico-digital y otras funciones.
La pantalla digital es fácil de leer y algunos son muy funcionales, ya que el programa que controla la tarjeta puede realizar varias funciones.
La gama de precios varía desde los que rondan los 1.000 yenes hasta los de alto rendimiento, que cuestan varios cientos de miles de yenes.
En comparación con los analógicos, la estructura es más compleja y la tasa de fallos tiende a ser mayor.

Registradores de Datos

Se trata de un tipo de dispositivo que tiene la función de un voltímetro de CA y puede registrar simultáneamente los resultados de la medición de tensión y realizar diversas mediciones, como la temperatura, conectando una unidad de expansión.
Se trata de un tipo de dispositivo que puede realizar simultáneamente varias mediciones, como la temperatura, registrando los resultados de las mediciones de tensión y conectando una unidad de expansión.

¿Qué es una Fuente de Luz Láser?

Una fuente láser es una fuente luminosa que emite luz láser.

En comparación con la luz ordinaria, los láseres tienen una mayor longitud de onda única y direccionalidad, así como una densidad de energía superior. Hay varios tipos de fuentes de luz láser, desde láseres semiconductores adecuados para fuentes de proyectores hasta láseres YAG, láseres de CO2, láseres excimer y láseres de argón para cortar y procesar objetos.

Los láseres pueden dividirse en láseres de estado sólido (YAG), láseres de semiconductores y láseres gaseosos (láseres de CO2, láseres de argón, láseres de excímeros y láseres de HeNe) en función de la forma del material con el que operan Los láseres de HeNe son láseres rojos con una longitud de onda de 632,8 nm y, además de utilizarse con fines de también puede utilizarse como luz guía para láseres fuera de la gama de longitudes de onda. Aunque los láseres son altamente monolongitudes de onda, en principio también pueden mezclarse con luz de otras longitudes de onda. Por ejemplo, en el caso de los láseres HeNe, existe una estructura satélite de luz débil de otra longitud de onda en torno a los 632,8 nm.

Para aumentar la pureza de la luz láser, se pueden utilizar elementos ópticos como filtros ópticos que sólo dejan pasar la longitud de onda láser o espejos dicroicos que reflejan la luz sólo de esa longitud de onda. Muchos de los diseños de longitud de onda de los elementos ópticos disponibles en el mercado están adaptados a los láseres mencionados.

Usos de las Fuentes Láser

Las fuentes láser se utilizan para una gran variedad de medios. Los distintos tipos tienen usos diferentes.

1. Láseres Semiconductores

Debido a su larga vida útil y a sus características de fácil manejo, pueden utilizarse como fuentes de luz de proyección para proyectores.

2, Láser YAG

Los láseres YAG, que son láseres de estado sólido comunes, se utilizan para el procesamiento por láser, normalmente para cortar y perforar metales y diversos materiales; debido a la naturaleza ligera de los láseres YAG, no son adecuados para procesar materiales transparentes.

3. Láseres de CO2

Puede proyectar la luz láser de mayor longitud de onda; a diferencia de los láseres YAG, es adecuado para procesar materiales transparentes, pero no para procesar metales.

Principios de las Fuentes Láser

Las fuentes de luz láser utilizan como fuente de luz una luz que se excita impartiendo energía a las moléculas del medio láser. Cuando la fuente láser recibe una fuerte dosis de energía, un cierto número de átomos del medio láser entran en estado de excitación.

• Bombeo.
  Aumento del número de átomos en estado de excitación.
• Estado de Distribución Invertido
  Estado en el que el número de átomos en el estado excitado supera el número de átomos en los demás estados debido al bombeo.
• Amplificación Óptica
  Cuando se irradia un átomo con luz de la misma longitud de onda que la luz excitada en el estado de distribución invertido, el átomo que recibe la luz emite luz de la misma longitud de onda en la misma dirección que la luz, provocando la excitación de otros átomos.

Las fuentes de luz láser se construyen con un espejo en el lado donde se instala la fuente de luz para provocar la amplificación de la luz y un espejo parcialmente reflectante en el lado donde se emite la luz láser. La luz excitada por la amplificación óptica es reflejada por el espejo de reflexión parcial y continúa reflejándose a través de la fuente láser, repitiendo la amplificación óptica muchas veces, pasando finalmente a través de la parte de transmisión del espejo de reflexión parcial como un rayo láser de alta energía.

Características de las Fuentes de Luz Láser

Además de la direccionalidad, la monocromaticidad y la densidad de energía, las fuentes de luz láser tienen una fase (forma de onda de la luz) alineada, lo que las hace propensas a las interferencias cuando chocan contra un objeto. Esta característica se utiliza en instrumentos de medición de distancias, como los interferómetros láser. La luz ordinaria es una mezcla de varios tipos de luz y tiene fases diferentes, lo que básicamente dificulta que se produzcan interferencias.

Otra Información sobre Fuentes Láser

Longitud de Onda de las Fuentes de Luz Láser

Existen muchas fuentes de luz láser diferentes, cada una de las cuales puede clasificarse por su longitud de onda. Los láseres de excímeros tienen diferentes longitudes de onda, que van de 150 a 308 nm, los de argón de 488 nm, los de rubí de 694,3 nm, los de YAG de 1.064 nm y los de CO2 de 10.600 nm. La diferencia en la longitud de onda se traduce en una diferencia en la tasa de absorción cuando se irradia sobre el objeto. Diferentes tasas de absorción dan lugar a diferentes temperaturas.

La conversión de longitudes de onda puede lograrse utilizando cristales ópticos no lineales para las ondas fundamentales de los láseres mencionados. Por ejemplo, la longitud de onda fundamental de un láser YAG es de 1.064 nm, que se puede hacer pasar por un cristal óptico no lineal para extraer luz con longitudes de onda de 532 nm (segundo armónico), 355 nm (tercer armónico) y 266 nm (cuarto armónico). También es posible crear osciladores paramétricos con longitudes de onda sintonizables.

¿Qué es un Convertidor DA?

Los convertidores DA son circuitos electrónicos que convierten señales digitales en señales analógicas.

En dispositivos digitales como ordenadores, tabletas y teléfonos inteligentes, se llevan a cabo diversos procesos mediante señales digitales. Sin embargo, cuando los resultados se emiten en forma de sonido o luz, se trata de magnitudes analógicas y deben convertirse de señales digitales a señales analógicas.

Las cantidades analógicas son valores continuos, y convertir una cantidad digital discreta en una cantidad estrictamente analógica requiere un número infinito de dígitos, por lo que el valor de salida de un convertidor DA es inevitablemente un valor aproximado. Por el contrario, un circuito que convierte una cantidad analógica en una cantidad digital se denomina convertidor AD.

Usos de los Convertidores DA

Los convertidores DA se utilizan en todos los dispositivos digitales que necesitan emitir señales analógicas.

No solo se utilizan en PC equipados con altavoces, smartphones, equipos de audio digital y televisores, sino también en dispositivos con funciones de síntesis de voz, como los altavoces inteligentes, para convertir datos digitales en señales de voz analógicas. Recientemente, también se han desarrollado convertidores DA externos, como los que tienen conexiones USB, y se utilizan para la salida de sonido de alta calidad, como las fuentes de sonido de alta resolución.

Además, algunos equipos de vídeo, como monitores de PC y proyectores, tienen terminales VGA y RCA para la entrada de datos analógicos, y se introducen señales de vídeo analógicas convertidas a partir de datos digitales por convertidores DA.

En los equipos industriales, se necesitan señales analógicas procedentes de convertidores DA, especialmente en situaciones en las que se requiere un control continuo de alta precisión.

Principio de los Convertidores DA

Existen varios métodos de conversión de convertidores DA, pero el más sencillo y económico es el de división por resistencias. A veces se denomina división de resistencias.

En el método de división de resistencias, se conectan 2^n resistencias equivalentes en serie entre la tensión de referencia y tierra, y el nodo entre las resistencias es la salida, creando una tensión que es un múltiplo entero de 1/2^n de la tensión de referencia. Se puede obtener cualquier tensión decodificando la señal digital y seleccionando uno de estos nodos de salida. La resolución viene determinada por n, lo que significa que una señal digital de n bits puede convertirse en una señal analógica.

El método de división resistiva es muy sencillo y garantiza la monotonicidad, por lo que es lineal y muy preciso, pero tiene el inconveniente de que la escala del circuito aumenta exponencialmente cuando se incrementa el número de bits para aumentar la resolución.

Otros métodos de conversión, además del método de división resistiva, son los que utilizan condensadores, fuentes de corriente y filtros de paso bajo.

Más Información sobre los Convertidores DA

1. Precauciones al Utilizar Convertidores DA

Dado que la salida de un convertidor DA es, en principio, un valor discreto, será diferente de la señal analógica original aunque se aumente la precisión de la conversión. Esta diferencia se convierte en ruido y afecta a la calidad de la señal analógica. La calidad de los componentes electrónicos, como los altavoces conectados más allá del convertidor DA, también afecta a la calidad de la señal analógica.

Por lo tanto, puede haber partes que no puedan representarse sólo con los parámetros del diagrama del circuito, y los componentes utilizados deben examinarse y ajustarse teniendo en cuenta el equilibrio general.

2. Precisión de los Convertidores DA

Los convertidores DA se utilizan en diversos casos, como sistemas industriales, sistemas IoT, diversos sistemas de medición y diversos sistemas de medios, y a medida que cada sistema se vuelve más sofisticado, se requiere una mayor precisión.

En los convertidores DA se producen varios errores, los principales de los cuales son:

• Error de offset (OE)
• Error de ganancia (GE)
• Error de no linealidad integral (INL)

La precisión de un convertidor DA se evalúa incluyendo estos tres tipos de error y el error total no corregido se expresa como la raíz cuadrada de (OE^2+GE^2+INL^2).

De los tres errores, OE y GE pueden calibrarse utilizando códigos sencillos en el sistema, pero INL suele ser un código complejo y el error en sí es un error que no puede expresarse como una función, por lo que es necesario almacenar muchos parámetros en la memoria.

También es importante mantener bajos los errores INL, ya que el propio código de calibración puede suponer una carga no despreciable para el sistema en general.

 

¿Qué es un Motor de Corriente Alterna?

Los motores de CA son motores eléctricos que funcionan con corriente alterna. CA significa corriente alterna, que es una corriente con una frecuencia que cambia entre positivo y negativo a lo largo del tiempo.

Una fuente de alimentación que produce este tipo de corriente se denomina fuente de alimentación de corriente alterna (fuente de alimentación de CA). Los motores de corriente alterna se componen principalmente de un estator y un rotor.

• Estator: bobina enrollada en una placa de acero electromagnética.
• Rotor: núcleo del rotor de chapa de acero electromagnética con un conductor en forma de jaula de aluminio y bobinas enrolladas.

Los motores eléctricos accionados por una fuente de alimentación de corriente continua se denominan motores de corriente continua o motores CC (en inglés: direct current motor).

Usos de los Motores de CA

Los motores CA se utilizan para hacer girar equipos como bombas y cintas transportadoras, rodillos y ventiladores para el transporte en fábricas. Se utilizan conectando el equipo que va a girar y el eje de salida del rotor con un dispositivo llamado acoplamiento.

Los motores de CA se utilizan mucho porque son más fáciles de mantener que los motores de CC, que funcionan con una fuente de alimentación de CC y no tienen escobillas que se desgasten.

En un principio, se consideraba que los motores de CC eran más fáciles de manejar para el funcionamiento con control de velocidad, pero ahora que los motores de CA también pueden tener control de velocidad en general, se utilizan cada vez más.

Principio de los Motores de CA

En los motores de CA, una fuente de alimentación de CA trifásica, desfasada 120°, se alimenta a las bobinas del estator, y la corriente que fluye por las bobinas hace que las placas de acero electromagnéticas se conviertan en electroimanes, formando un campo magnético en el motor (la polaridad de los electroimanes viene determinada por la ley de la rosca derecha).

Como la alimentación de corriente alterna se desfasa con el tiempo, la dirección del campo magnético gira con el tiempo.

El principio de la generación del campo magnético giratorio, puede verse que, al cambiar las fases U, V y W de la alimentación trifásica de CA, cambia la dirección del campo magnético del estator, el campo magnético giratorio gira en sentido opuesto a las manecillas del reloj.

El campo magnético giratorio produce corrientes de Foucault en el rotor, y las corrientes de Foucault y el campo magnético generan una fuerza de rotación que hace girar el rotor. El sentido de la fuerza de rotación viene determinado por la regla de Fleming de la mano izquierda. Este principio de rotación es el mismo que el del disco de Arago.

El número de polos del estator se denomina número de polos, por ejemplo, 2 o 4 polos. La velocidad del campo magnético giratorio Ns viene determinada por el número de polos p y la frecuencia f de la alimentación y puede calcularse como Ns = 120 f/p.

La velocidad N del rotor depende del tipo de motor de CA descrito a continuación, pero los motores de inducción giran a una velocidad ligeramente inferior a la del campo magnético giratorio. La diferencia de velocidad entre el campo magnético giratorio y el rotor se expresa como N=120f(1-s)/p utilizando el parámetro s, que se denomina “deslizamiento”.

Tipo de Motor de CA

Los motores de CA se clasifican. A grandes rasgos, se dividen en motores síncronos y motores de inducción, pero también pueden clasificarse según el tipo de fuente de alimentación de CA.

• Motores de CA Monofásicos
  Estos motores se alimentan con corriente alterna de 100 V, tal como se distribuye en los hogares. Los motores utilizados en los electrodomésticos, como los motores de las lavadoras, se clasifican en esta categoría.
• Motores Trifásicos de CA
  Los motores para bombas y cintas transportadoras que funcionan con una fuente de alimentación trifásica, como los que se distribuyen a las fábricas, están en esta categoría. En Japón, la corriente alterna de 200 V es el tipo principal.
  Los motores de CA también pueden funcionar con corriente continua. En este caso, se utiliza conjuntamente un inversor que convierte la CC en CA trifásica.

1. Motor Síncrono

Los motores síncronos son motores en los que no hay deslizamiento (sincronización) entre el campo magnético giratorio y el rotor. La velocidad de rotación viene determinada por el número de polos del motor y la frecuencia de la fuente de alimentación.

Los motores síncronos se dividen en varios tipos según la construcción del rotor, pero aquí se explica el tipo de imán permanente, que se utiliza con relativa frecuencia.

Los motores síncronos de imanes permanentes tienen imanes en el núcleo del rotor y giran cuando el campo magnético de los imanes se sincroniza con el campo magnético rotativo de la fuente de alimentación.

Los imanes fijados a la superficie del núcleo del rotor se denominan imanes permanentes de superficie (SPM), mientras que los que están incrustados en el interior del núcleo del rotor se denominan imanes permanentes interiores (IPM).

2. Motores de Inducción

Los motores de inducción también se denominan motores de inducción o motores asíncronos. Los motores de inducción se caracterizan por una velocidad del rotor ligeramente inferior a la de los motores síncronos (la velocidad de la fuente de alimentación y la velocidad del rotor son asíncronas).

 Los motores de inducción se construyen generalmente con aluminio u otros conductores en forma de jaula. El campo magnético giratorio de la fuente de alimentación de CA genera una corriente inducida en el conductor en forma de jaula basada en el principio de inducción electromagnética, y la ley de Fleming establece que se genera una fuerza por la acción de la corriente y el campo magnético. Esta fuerza hace girar el motor de CA y mueve la máquina conectada al eje de salida.