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¿Qué es una Incubadora de Baja Temperatura?

Una incubadora de baja temperatura es una máquina de ensayos ambientales que permite ajustar la temperatura en el interior de la incubadora en el intervalo de baja a alta temperatura (aprox. de 0 °C a aprox. 60 °C o de -10 °C a aprox. 50 °C).

El nombre difiere según el fabricante, ya que la cámara termostática se denomina incubadora, que también recibe el nombre de incubadora de baja temperatura, incubadora de baja temperatura o incubadora fría. La gama incluye modelos grandes que se pueden programar para que cambien a una temperatura establecida a una hora determinada, así como modelos más pequeños que se pueden utilizar sobre una mesa.

Usos de las Incubadoras de Baja Temperatura

Las incubadoras de baja temperatura son un tipo de probador ambiental utilizado para pruebas en áreas donde los cambios en la muestra a bajas temperaturas son importantes. Las principales aplicaciones incluyen el almacenamiento y las pruebas relacionadas con el almacenamiento en la industria alimentaria, las pruebas ambientales a baja temperatura en animales y plantas, y los experimentos a baja temperatura en el campo de la bioquímica.

Las condiciones de temperatura constante a baja temperatura también son esenciales en algunas aplicaciones y resultan útiles para el cultivo de microorganismos y las pruebas de conservación, así como para el cultivo de tejidos vegetales y animales y las pruebas de conservación. También se utilizan para pruebas de durabilidad y deterioro de diversos componentes y equipos.

Las principales aplicaciones son las pruebas de durabilidad y degradación que reproducen los cambios de temperatura durante un periodo de 24 horas mediante la programación de la temperatura y el tiempo, las pruebas de durabilidad y degradación con cambios extremos de temperaturas bajas y altas, y las pruebas aceleradas de estas pruebas. Por este motivo, están instalados en instituciones educativas, de ensayo y de investigación de todo el mundo.

Principio de las Incubadoras de Baja Temperatura

Una incubadora de baja temperatura es un dispositivo que mantiene la temperatura dentro de una cámara en un rango de temperatura relativamente bajo. La cámara en la que se coloca la muestra tiene una pared exterior con una estructura aislante del calor que impide que la temperatura interna se vea afectada por el entorno exterior.

De este modo, la estructura minimiza la influencia de los cambios de temperatura externos y mantiene constante la temperatura interna. Las incubadoras de baja temperatura se clasifican a grandes rasgos en dos tipos según el método utilizado para controlar la temperatura en el interior de la cámara: el “método de circulación de aire” y el “método de camisa de aire”. Se explican en el orden siguiente.

1. Sistemas de Circulación de Aire

En el método de circulación de aire, se utiliza un ventilador para agitar el aire de la cámara e igualar la temperatura. En este método, hay un dispositivo que produce aire a temperatura controlada fuera del depósito donde se coloca la muestra.

A continuación, este aire se introduce en la cámara y se expande y hace circular dentro de la cámara mediante un ventilador para garantizar una distribución uniforme de la humedad dentro de la cámara. Este sistema se utiliza en las incubadoras de baja temperatura relativamente grandes. 

2. Incubadoras de Baja Temperatura con Camisa de Aire

El sistema de camisa de aire no tiene ventilador. Tienen una capa de aire circulante llamada camisa de aire en el exterior de la cámara. Esta capa genera corrientes de aire para controlar la temperatura mediante calentamiento y enfriamiento.

La temperatura del espacio interior de la cámara rodeada por la camisa de aire se mantiene a una temperatura uniforme por convección natural. Este sistema se caracteriza por el hecho de que en la cámara donde se almacenan los especímenes hay poco aire seco o una corriente de aire excesiva, lo que reduce los daños a los especímenes.

Más información sobre las Incubadoras de Baja Temperatura

1. Incubadoras de Baja Temperatura con Dispositivos Peltier

Algunas incubadoras de baja temperatura son relativamente compactas y utilizan dispositivos Peltier para calentar y enfriar la cámara. Los dispositivos Peltier son semiconductores que transfieren calor de una superficie que absorbe calor a una superficie que lo genera cuando se aplica electricidad. En estas incubadoras de baja temperatura, el dispositivo Peltier está en contacto directo con la pared exterior de la cámara en la que se coloca la muestra para calentar y enfriar el interior.

Las incubadoras de baja temperatura que utilizan elementos Peltier son extremadamente compactas y pueden utilizarse sobre una mesa. Algunos tamaños son adecuados para la incubación y el almacenamiento de pequeñas cantidades en microtubos, viales (1-10 ml), tubos de centrífuga y placas de Petri, por ejemplo.

Estas pequeñas incubadoras están libres de inconvenientes tales como temperaturas inestables causadas por abrir y cerrar la puerta, lo que puede ser un problema en incubadoras con grandes capacidades internas.

2. Incubadoras de Baja Temperatura Termostáticas

Algunas incubadoras de baja temperatura pueden cubrir un amplio rango de temperaturas, no sólo bajas temperaturas sino también temperaturas normales, y están equipadas con una función de control de la humedad. Las prestaciones básicas de la mayoría de las incubadoras de baja temperatura superan las de los humidificadores termostáticos de baja temperatura normales y tienen un rango de control de la temperatura de aproximadamente -20°C a 85°C.

Además, la capacidad de control de la humedad es aproximadamente del 50% al 90%. Las incubadoras de baja temperatura son ideales para pruebas de almacenamiento que requieren un control estricto de la temperatura a temperatura ambiente (10-35°C), refrigeración (0-10°C) o congelación (-15°C o inferior). Las incubadoras de baja temperatura se utilizan principalmente para pruebas de conservación de alimentos y pruebas de estabilidad de productos farmacéuticos y cosméticos. 

3. Diferencia entre una Incubadora de Baja Temperatura Termostática y una Incubadora para Recién Nacidos 

Los incubadores termostáticos se denominan también incubadoras. Sin embargo, entre las incubadoras también se incluyen los equipos utilizados con fines de protección biológica, como las “incubadoras para recién nacidos”. La diferencia crucial entre ambas es que las incubadoras vendidas para aplicaciones de incubación, por ejemplo, pueden ajustarse a temperaturas de entre 20 °C y 40 °C, aproximadamente, que es un rango de temperatura aplicable más estrecho que el de las incubadoras de baja temperatura.

Algunas incubadoras también tienen una función de volteo de los huevos, necesaria para devolverlos, y una función de control de la humedad para crear un entorno de incubación, que no puede utilizarse como alternativa a una incubadora de baja temperatura. Si un dispositivo etiquetado como incubadora es una incubadora de baja temperatura o una incubadora puede determinarse por el rango de ajuste de la temperatura. Por ejemplo, las incubadoras que pueden controlarse entre -10 °C y 60 °C son crioincubadoras, mientras que las que se limitan a un rango de temperatura cercano a la temperatura corporal de 30 °C ± 10 °C son incubadoras.

También hay diferencias en el rango de precios: las incubadoras comercializadas como incubadoras pequeñas cuestan menos de 100 dólares mientras que las incubadoras comercializadas como equipos con las prestaciones de una incubadora de baja temperatura se sitúan en el rango de precios de varias decenas de miles de dólares.

¿Qué es un Oscilador MEMS?

Un oscilador MEMS es un oscilador que genera una fuente de señal de reloj esencial para los equipos electrónicos utilizando un resonador con estructura MEMS.

Tradicionalmente, los dispositivos de cristal se han utilizado habitualmente para osciladores, e incluso hoy en día se utilizan dispositivos de cristal en muchos casos, pero los osciladores MEMS son osciladores que utilizan un oscilador fabricado mediante una tecnología de proceso de microfabricación de película fina conocida como estructura MEMS (sistema microelectromecánico) en el punto de resonancia.

Los osciladores MEMS se caracterizan por poder utilizarse en pequeños dispositivos de cronometraje, su excelente resistencia a golpes y vibraciones y su gran fiabilidad. Son muy apreciados en comparación con los dispositivos de temporización convencionales.

Aplicaciones de los Osciladores MEMS

Los osciladores MEMS se utilizan en diversos dispositivos electrónicos que requieren señales de temporización y reloj. Las aplicaciones específicas incluyen una amplia gama de dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, PC, dispositivos wearables, dispositivos conectados para automóviles y equipos médicos.

Con la introducción del 5G en los últimos años, que ha dado lugar a mayores velocidades de conexión y al auge del IoT, también se espera que el mercado de los equipos de conducción automática y RV se expanda en este campo, y se espera que los envíos crezcan notablemente en el futuro.

Principio de los Osciladores MEMS

El principio de los osciladores MEMS radica en que el resonador del oscilador está formado por un circuito que utiliza un oscilador denominado MEMS (sistema microelectromecánico), que se fabrica mediante la tecnología de microfabricación de película fina conocida como MEMS (sistema microelectromecánico). Está hecho de silicio monocristalino y, cuando funciona, el desplazamiento del transductor es muy pequeño en comparación con la longitud del hueco que lo separa de su entorno.

El principio de funcionamiento de este resonador MEMS difiere de los dispositivos de cuarzo, que utilizan el efecto piezoeléctrico para el accionamiento piezoeléctrico, en que es accionado por fuerzas de excitación electrostáticas; el circuito de oscilación MEMS dedicado y el resonador MEMS están conectados eléctricamente entre sí y se activa un circuito de mantenimiento de oscilación total, que es mecánico, El resonador MEMS puede hacerse oscilar a una frecuencia fija.

En comparación con los osciladores de cristal, la frecuencia puede ajustarse arbitrariamente mediante PLL (Phase Locked Loop), pero también preocupa el aumento del consumo de energía debido a las configuraciones más complejas de los circuitos y la tendencia al deterioro de las características de ruido por efecto de los saltos de frecuencia.

Más información sobre Osciladores MEMS

1. Comparación de las Características de Temperatura con los Osciladores de Cristal

La estructura básica de un oscilador de cristal es una combinación de una unidad de cristal y un circuito oscilador ASIC. En este caso, el sensor de temperatura utilizado para corregir las características de temperatura del oscilador está integrado en el ASIC, lo que significa que la unidad de cristal y el sensor de temperatura que debe corregirse están situados a cierta distancia el uno del otro.

Por lo tanto, en comparación con un sensor de temperatura MEMS, que puede formarse en el mismo chip, el cambio en la frecuencia de oscilación con respecto al cambio de temperatura puede ser mayor.

Los osciladores MEMS no sólo tienen la ventaja de que el cambio en la frecuencia de oscilación con respecto al cambio de temperatura es pequeño, sino también que su masa es pequeña y sus fluctuaciones características con respecto a la vibración son pequeñas,

2. Características del Ruido

Las características de ruido de los osciladores son un factor muy importante para garantizar unas buenas características de aplicación. En particular, los osciladores de cristal tienen la ventaja sobre los osciladores MEMS de que la propia estructura de cristal es muy simple, lo que facilita la obtención de características de bajo ruido.

Sin embargo, en comparación con los osciladores MEMS, su gran masa los hace propensos a sufrir fluctuaciones durante las vibraciones. Por lo tanto, en función del entorno de aplicación, los osciladores MEMS pueden ser más adecuados en términos de características de ruido.

3. Desviación de Frecuencia

Aunque los osciladores MEMS son menos rentables que los osciladores cerámicos y otros tipos de osciladores de la competencia, pueden garantizar una muy buena estabilidad de la frecuencia de oscilación. En el caso de los osciladores cerámicos en general, la desviación de frecuencia llega a ser del orden del 1%, lo que limita las aplicaciones aplicables, mientras que con los osciladores MEMS se puede conseguir una desviación de frecuencia del orden de ppm, dependiendo del tipo, que es una de las características de estos dispositivos.

¿Qué son las Macetas de Polietileno?

Estas macetas, o maceteros, como su nombre lo indica están hechas con polietileno o PVC

Al estar hechos de vinilo, no deben dejarse expuestos a la luz solar directa durante largos periodos de tiempo, ya que esto puede acelerar su deterioro. Se utilizan para plantar semillas de hortalizas y flores y criar plántulas hasta un estado en el que puedan trasplantarse al aire libre (campo).

Las macetas también se conocen como macetas de vivero o macetas de plástico. Están hechos de un material blando y ligero, lo que los hace fáciles de transportar y seguros de almacenar incluso cuando se apilan en grandes cantidades. Se pueden utilizar varias veces y son más baratas que las macetas de otros materiales. A veces se utilizan como desechables para evitar la transmisión de enfermedades entre plantas.

Usos de las Macetas

Las macetas se utilizan para el crecimiento temporal de plántulas de hortalizas y flores. El periodo entre la siembra y la plántula es bastante delicado, y la siembra directa de semillas en campo abierto suele fracasar a causa del clima.

Debido a que existe el riesgo de que los animales se sientan atraídos por los brotes jóvenes y tiernos de las hortalizas de hoja, es difícil cultivar plantas con bajas tasas de germinación al aire libre. Por ello, el cultivo de plántulas en macetas permite cultivar y cosechar plántulas sanas con relativa rapidez.

El uso de macetas de polietilenos crea un entorno propicio para la germinación. Las plántulas tienen un ritmo de crecimiento uniforme, lo que facilita la gestión del cultivo tras el trasplante al campo abierto y el mantenimiento de unos rendimientos y una calidad estables.

Tipos de Macetas de Polietileno

Existen varios tipos de macetas de polietileno para usos específicos, por lo que es importante elegir el tipo que mejor se adapte a su propósito.

1. Macetas de Polietileno

Es el tipo que se suele ver con un único orificio en el fondo de la maceta. El agujero es grande, por lo que conviene utilizar una red. Están disponibles en una amplia gama de tamaños y son los más baratos de conseguir.

2. Macetas de Polietileno Ranurado

Los maceteros de ranura tienen ranuras en lugar de agujeros en el fondo de la maceta. A menudo no necesitan red, pero el tamaño de la ranura varía de un producto a otro, así que compruébelo antes de comprarlo.

3. Macetas Largas

Estas se conocen también como tiestos. Estos también tienen agujeros en el fondo de la maceta, por lo que se utiliza una red. Es adecuado para el cultivo de plantas con raíces hacia abajo.

Cómo elegir una Maceta de Polietileno

Las macetas de polietileno tienen distintos tamaños, desde 3 cm (1″) hasta 20 (3 cm x 20 = 60 cm) de diámetro. El tamaño adecuado depende de las plantas que se vayan a cultivar y de la época del año en que se vayan a plantar, por lo que conviene hacer una selección.

El tamaño utilizado depende del tamaño de la planta, pero, a modo de ejemplo, para los pepinos se suelen utilizar macetas de 9 cm (n.º 3), para los pimientos y tomates macetas de 12 cm (n.º 4) y para las berenjenas macetas de 15 cm (n.º 5). Para los plantones de flores se suelen utilizar macetas del número 3. En cuanto a la cantidad de tierra que pueden contener, se puede comparar con 0,3 litros para el n.º 3, 1 litro para el n.º 5 y 3 litros para el n.º 7.

Además, los maceteros de polietileno están disponibles en una gran variedad de formas, como ranurados, ventilados y alargados, por lo que pueden utilizarse en función de las plantas y el uso previsto. También existe el placer de elegir el adecuado, no sólo por su funcionalidad, sino también por su aspecto. Varios fabricantes han desarrollado macetas de polipropileno, que están disponibles en una amplia gama de coloridas macetas con sus propios colores únicos.

Características de las Macetas de Polietileno

1. Ventajas

Las ventajas típicas de los macetas de polietilenos son que es fácil controlar el entorno de cultivo, incluidas las condiciones del suelo, la humedad y la temperatura.

Para garantizar un crecimiento sano de las plántulas inmaduras, hay que prestar especial atención a las condiciones del suelo y al control de la temperatura. Cuando los plantones se plantan directamente al aire libre, es difícil crear un entorno adecuado para su crecimiento debido a diversos factores, como la desecación del suelo, las altas y bajas temperaturas y la humedad, las malas hierbas y las plagas.

El uso de macetas de polietilenos para cultivar plantones permite manejarlos en invernaderos de plástico y controlar el entorno del suelo, la temperatura y la humedad. También tiene el efecto de impedir que los insectos entren en los semilleros, haciéndolos menos susceptibles a los daños de plagas y enfermedades. Además, sólo se pueden seleccionar cuidadosamente las plantas sanas y trasplantarlas si mueren, de modo que se puede aprovechar el espacio en el campo sin desperdiciarlo.

Otras ventajas son la reducción del esfuerzo de gestión. Como se puede cultivar un gran número de plántulas en un espacio más reducido que en campo abierto, se pueden eliminar trabajos minuciosos como desplazarse y agacharse. Además de regar, también es más fácil desherbar, entresacar, controlar las plagas y realizar otras tareas de gestión.

2. Desventajas

Aunque los maceteros de polietileno son rentables y fáciles de usar, tienen algunos inconvenientes. En primer lugar, el polietileno y el PVC, materiales con los que se fabrican los maceteros, son muy blandos. Aunque estos materiales son prácticos para el almacenamiento, las macetas pueden deformarse al levantarlas, haciendo que la tierra que contienen salga flotando. Hay que tener cuidado de no coger demasiadas macetas a la vez, ya que puede ser peligroso.

En segundo lugar, hay que trasplantarlas con frecuencia. Las macetas blandas suelen ser pequeñas porque no soportan el peso de grandes cantidades de tierra. Por lo que es necesario trasplantarlas con frecuencia conforme la planta va creciendo.

¿Qué son las Bandejas de Siembra?

Una bandeja de siembra (cell tray) es un material agrícola en forma de bandeja que consiste en una serie de pequeñas macetas (celdas) conectadas entre sí.

También se conocen como bandejas de germinación, bandejas de propagación o semilleros. Las bandejas de siembra son una solución probable cuando las semillas se plantan en el campo pero no germinan como se esperaba, o cuando germinan pero el crecimiento es irregular.

Usos de las Bandejas de Siembra

Las bandejas de siembra se utilizan para cultivar hortalizas y flores desde la siembra hasta justo antes de plantarlas en el campo.

Las bandejas de siembra se llenan de tierra en cada maceta, se hace un agujero, se siembra la semilla, se cubre la parte superior con tierra y el resto se puede cultivar de la forma habitual. Esta sencillez de uso facilita su introducción.

Características de las Bandejas de Siembra

Ventajas

1. Ahorro de Espacio de Cultivo

Con las bandejas de siembra se puede cultivar un gran número de plántulas en un espacio reducido. Cuando se siembran las semillas directamente al aire libre, el espacio entre las plantas debe ser lo suficientemente amplio para la cosecha. Con las bandejas de siembra, es posible cultivar plántulas en un espacio reducido. También se reducen los costes, ya que se necesita menos tierra para cada plántula.

2. Permite hacer Clasificaciones según el Estado de la plántula

Como cada maceta de una bandeja de siembra está aislada, sólo se pueden seleccionar las plántulas con buen potencial de crecimiento para trasplantarlas al campo. En las primeras fases del cultivo, suele ocurrir que algunas especies no germinen bien o crezcan a ritmos diferentes.

Utilizando bandejas de siembra, es posible seleccionar y trasplantar plántulas en buenas condiciones, mejorando así el rendimiento tras el trasplante.

3. Menor Daños por Plagas y Enfermedades

Otra ventaja de las bandejas de siembra es que son menos susceptibles a las malas hierbas y las plagas, ya que a menudo se utiliza tierra fresca para las bandejas celulares. Cuando las semillas se siembran directamente al aire libre, es difícil eliminar todas las plagas y malas hierbas del suelo, por lo que el impacto de plagas y enfermedades es inevitable.

Al utilizar bandejas de siembra y cultivar las plántulas únicamente en suelo fresco, se puede minimizar el impacto de las malas hierbas y las plagas.

4. Ligeras y Fáciles de Transportar

Las bandejas celulares son ligeras y fáciles de transportar permitiendo trasladar las plántulas inmediatamente después de la germinación. Cuando las semillas se siembran al aire libre, factores ambientales como la temperatura y la humedad pueden reducir el porcentaje de germinación o, incluso si germinan, es posible que no crezcan bien.

Sembrar las semillas en bandejas de siembra permite que los cultivos delicados crezcan en el entorno adecuado antes y después de la germinación, moviéndolas según sea necesario.

Desventajas

1. Propensas a la Escasez de Agua y Fertilizantes

Una de las desventajas de las bandejas celulares es que pueden quedarse fácilmente sin agua ni abono. Esto se debe a que la pequeña cantidad de tierra por maceta hace que la retención de agua sea escasa y sólo se puedan aplicar en pequeñas cantidades.

Además, cuando las bandejas de siembra se instalan en invernaderos de plástico, no hay suministro de agua procedente de la lluvia. Es importante controlar la planta con frecuencia para asegurarse de que el agua y el abono no escasean.

2. Es Probable que se Produzcan Rizos en las Raíces.

Cuando se utilizan bandejas celulares, la capacidad de cada maceta no es tan grande como para que sea inevitable el riesgo de que se enrosquen las raíces. El enrollamiento de las raíces es un fenómeno en el que las raíces se enrollan hacia dentro debido a que se impide su crecimiento. Este fenómeno dificulta la propagación de las raíces tras el trasplante a campo abierto, lo que provoca un crecimiento deficiente del cultivo.

Para evitar que las raíces se enrosquen en las bandejas celulares, es importante trasplantar el cultivo al campo abierto en cuanto haya alcanzado el tamaño previsto.

3. No Son Adecuadas para algunos Tipos de Cultivo

Algunos cultivos no son adecuados para el cultivo de plántulas en bandejas de siembra. En concreto, se trata de plántulas que necesitan crecer mucho, cultivos con grandes hojas gemelas y hortalizas de raíz. Esto se debe a que la capacidad de cada maceta y la distancia entre macetas es limitada debido a la naturaleza de las bandejas celulares, lo que las hace estrechas para cultivos con raíces y hojas voluminosas.

Cuando se plantee cultivar en bandejas celulares, es importante comprobar de antemano si el cultivo puede cultivarse en bandejas de siembra.

Tipos de Bandejas de Siembra

Los tipos de bandejas celulares varían en cuanto al número y tamaño de los agujeros. Cuanto mayor es el tamaño, menor es el número de agujeros, y cuanto menor es el número de agujeros, mayor es el número de agujeros.

Además, el tamaño más común de las bandejas celulares es de 28 cm x 54,5 cm (dimensión exterior). Las bandejas celulares en sí no tienen una durabilidad excelente y pueden dañarse o estropearse si se transportan cuando la tierra está húmeda. Por lo tanto, se recomienda manejar las bandejas de celdas en las bandejas de semillero para arroz con cáscara.

Una bandeja para semilleros de arroz con cáscara de tamaño típico tiene unas dimensiones internas de 28 cm x 58 cm, que es justo el tamaño adecuado para almacenar las bandejas celulares.

Cómo elegir las Bandejas de Siembra

A la hora de elegir las bandejas celulares, es importante decidir de antemano el tamaño que tendrá el cultivo que se vaya a realizar en ellas. Así evitará que las raíces se estiren demasiado y que las hojas se solapen durante el periodo de crecimiento en las bandejas. Si la capacidad de los agujeros es demasiado pequeña para las raíces y las hojas, esto puede dificultar el crecimiento de las plantas.

¿Qué es el Actinol?

El actinol es un tipo de pesticida de nitrilo destinado al control de las malas hierbas.

Su nombre químico es aioxinil y su nombre comercial es “actinol emulsión”. Se utiliza principalmente como herbicida en campos de trigo y cebolla.

El actinol tiene una vida media corta de 7-8 días tras su uso y no es persistente en el suelo, por lo que no afecta a los cultivos posteriores. También actúa más rápidamente a temperaturas más altas y más lentamente a temperaturas más bajas, y puede causar daños en los cultivos si la temperatura supera los 20ºC.

Usos del Actinol

El actinol tiene escaso efecto sobre las plantas monocotiledóneas, como las gramíneas y los lirios, y un efecto muy fuerte sobre las plantas de hoja roja cuando se utiliza durante la temporada de crecimiento. Por lo tanto, se utiliza para controlar las malas hierbas anuales de hoja ancha en campos de trigo, cebollas, ajos, soja y judías rojas.

Actinol es un herbicida de contacto y no es absorbido por las raíces de las plantas. El Actinol en el suelo no migra, por lo que no afecta a los cultivos en el suelo, como las patatas.

¿Qué son los Controladores Piezoeléctricos?

Un controlador piezoeléctrico es un dispositivo que se encarga de la alimentación y estabilidad de un elemento piezoeléctrico. Los elementos piezoeléctricos por su parte, son capaces de convertir desplazamientos mecánicos en valores de tensión, y viceversa, utilizando los efectos piezoeléctricos y piezoeléctrico inverso. Estos elementos permiten lograr un control muy preciso de submicras de alta velocidad, especialmente cuando se utiliza para convertir movimientos mecánicos en valores de tensión

Los controladores piezoeléctricos son fundamentales para controlar movimientos precisos con elementos piezoeléctricos.

Usos de los Controladores Piezoeléctricos

Los controladores piezoeléctricos son ampliamente utilizadas en situaciones en las que se requiere un control de movimiento preciso, como microscopios y máquinas de precisión en las que se utiliza un posicionamiento minucioso. En aplicaciones de microscopía óptica, los controladores piezoeléctricos pueden utilizarse para controlar etapas X-Y y lentes objetivos, logrando un posicionamiento rápido y preciso. Esto es muy adecuado, por ejemplo, para la obtención de imágenes tridimensionales a alta velocidad de fenómenos dinámicos en células vivas.

Los controladores piezoeléctricos también se utilizan a menudo en máquinas-herramientas, como tornos, para trabajos de precisión en los que se requiere una exactitud submicrónica.

La eficiencia de los controladores piezoeléctricos, es crucial para asegurar el máximo rendimiento del dispositivo que utiliza el elemento piezoeléctrico.

Principio de los Controladores Piezoeléctricos

El principio de funcionamiento de los controladores piezoeléctricos se basa en el control de un elemento piezoeléctrico mediante una fuente de alimentación y una función de circuito de control. La fuente de alimentación se encarga de proporcionar la energía necesaria para accionar el elemento piezoeléctrico, mientras que la función de circuito de control se encarga de manejar con precisión los efectos piezoeléctricos y piezoeléctricos inversos.

El  elemento piezoeléctrico se comporta como un condensador. Por lo tanto, la fuente de alimentación que lo acciona (que se encuentra al lado de los controladores piezoeléctricos) debe tener las características de una fuente de alimentación de tipo amplificador que pueda absorber y descargar la corriente de salida a medida que se carga y descarga el condensador.

Los dispositivos piezoeléctricos son extremadamente sensibles a pequeños cambios de tensión, lo que significa que cualquier cambio en el circuito puede activar o desactivar el elemento piezoeléctrico incluso cuando no se está realizando ninguna acción. Esto se debe a que, en el estado estacionario sin entrada, la tensión eléctrica en el circuito puede fluctuar debido a los componentes de ruido.

Al fin de garantizar la estabilidad en la fuente de alimentación, los controladores piezoeléctricos requieren una tension estable. Para lograr esto, se incorpora un regulador shunt u otros dispositivo similar que controle la tensión aplicada al elemento piezoeléctrico y proporcione una realimentación constante.

Esta medida ayuda a minimizar los fallos de funcionamiento y el ruido, lo que permite suministrar corrientes estables y suficientes para cargar el elemento piezoeléctrico y completar el proceso en cuestion de microsegundos, esto en respuesta a un aumento repentino en la tensión de control como entrada.

Más información sobre los Controladores Piezoeléctricos

1. Controladores Piezoeléctricos con Control PWM

La creciente preocupación por la conservación de la energía, alineada con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), promueve la aplicación de la técnica de control de modulación por ancho de pulsos (PWM) en los amplificadores de audio con el fin de mejorar su eficiencia. Algunos fabricantes también están utilizando esta técnica para elementos piezoeléctricos.

A través del desarrollo de amplificadores controlados por PWM de alta tensión y baja corriente específicamente para los elementos piezoeléctricos, se ha logrado controladores piezoeléctricos compactos y altamente eficientes. A diferencia de los amplificadores de audio tradicionales, estos amplificadores ofrecen características únicas para adaptarse a las necesidades de los elementos piezoeléctricos.

2. Aplicaciones en Auriculares y Altavoces

Los elementos piezoeléctricos han sido utilizados en el campo de la acústica desde hace algún tiempo, principalmente en altavoces piezoeléctricos y similares, no obstante, la calidad del audio producido puede presentar distorsiones. Por otro lado, los aurriculares de alta gama utilizan controladores piezoeléctricos, lo cual permite que en lugar de aplicar la señal de audio directamnete, se aplique una tensión a los controladores piezoeléctricos que, a su vez, aplican la tensión al elemento piezoeléctrico. Por ejemplo, al generar una señal musical a controladores piezoeléctricos en forma de voltaje, el diafragma vibra generando audios de alta resolución y mayor precision.

La ventaja de utilizar un controlador piezoeléctrico en los auriculares es que no hay un proceso de conversión de la señal, como ocurre con los de tipo dinámico, en los que se utiliza una bobina para convertir la señal musical en fuerza magnética para hacer vibrar el diafragma. Además, como los controladores piezoeléctricos hacen vibrar directamente el diafragma, pueden reproducir con precisión frecuencias ultra altas, por lo tanto, son ideales para reproducir fuentes de sonido de alta resolución.

Para aprovechar las ventajas de los auriculares con controladores piezoeléctricos, es necesario utilizar controladores de gama alta, productos que suelen ser costosos. El mecanismo que utilizan los altavoces piezoeléctricos es prácticamente el mismo que el de los auriculares piezoeléctricos, aunque los altavoces piezoeléctricos suelen tener una estructura muy fina y flexible que les permite vibrar diversos objetos para producir sonido.

Además los altavoces piezoeléctricos más recientes tienen una gama sonora o rango de frecuencia más amplia que los modelos anteriores, incluyendo una mejor capacidad para reproducir sonidos de baja frecuencia, que solía ser un punto débil. Esto los hace adecuados para televisores LCD, que hoy en día suelen tener un chasis muy delgado en el que no se pueden instalar altavoces convencionales. Los altavoces piezoeléctricos delgados, de tipo película, son ideales para estos televisores y se espera que en el futuro ofrezcan una calidad de sonido aun mayor.

¿Qué son los Fungicidas con Bacillus Subtilis?

vasos limpios es un fungicida agrícola/hortícola.

Esta comunmente acompañado por 50,0% de hidróxido de cobre (32,6% de cobre solo). vasos limpios también contiene 2,0 x 10E10 ufc/g de esporas viables de bacillus zubutilis cepa D747.

El compuesto es un polvo hidratante y el color de vasos limpios es azul verdoso pálido. Este bacillus zubtilis es un tipo de bacteria que no tiene efectos nocivos en los cultivos.

Usos del Compuesto de Bacillus Subtilis

Como fungicida, vasos limpios puede pulverizarse en terrenos agrícolas para controlar las enfermedades de los cultivos.

El ingrediente, Bacillus zubutilis, no tiene efectos adversos en los cultivos. Por lo tanto,  puede aplicarse previamente a las tierras de cultivo. De este modo, puede evitarse que los microorganismos causantes de enfermedades de los cultivos penetren en éstos. Como ventaja específica es muy eficaz para prevenir el oídio y el moho gris. Además, también es eficaz contra el moho foliar en tomates y minitomates y contra las enfermedades de las manchas vellosas y marrones de los pepinos.

¿Qué es un Regulador Shunt?

Un regulador shunt es un circuito integrado (CI) que regula la tensión de entrada de un circuito y mantiene constante la tensión de salida.

Generalmente, los circuitos integrados experimentan variaciones en su voltaje debido a diversos factores, como cambios de temperatura y diferencias en los componentes. Los reguladores shunt, en cambio, tienen la capacidad de controlar la tensión con mayor precisión y por lo tanto, suelen utilizarse como fuentes de referencia de tensión. Por esta razón, también se les conoce como circuitos integrados de referencia de voltaje.

Usos de los Reguladores Shunt

Los reguladores shunt son ampliamente utilizados en aplicaciones que requieren fuentes de alimentación de referencia estables y de alta precisión. Dichos reguladores son adecuados para las fuentes de tensión de referencia utilizadas en convertidores DSP, analógico-digital (AD) y digital-analógico (DA), así como para el control de alta precisión de equipos electrónicos.

A pesar de que los reguladores shunt ofrecen un control de tensión altamente preciso, su eficiencia es muy baja, especialmente cuando se usan en corrientes elevadas, debido a su función de mantener una tensión constante en paralelo con la carga. Por ello, se utilizan como fuente de tensión de referencia en condiciones que requieren corrientes bajas, donde su bajo rendimiento no es relevante, y donde puede alimentar en su etapa posterior a otro regulador en serie con corrientes más altas.

Además en circuitos como los comparadores, una tensión de referencia estable es crucial para establecer un punto de comparación preciso entre dos tensiones. Si la tensión de referencia varía, el funcionamiento deseado del circuito puede verse afectado, lo que puede resultar en mediciones erróneas o un funcionamiento inadecuado. Por esta razón es importante que el valor de la tensión de referencia sea lo más estable posible.

Principio de los Reguladores Shunt

Los reguladores shunt están compuestos de una fuente de tensión de referencia interna, un amplificador de error y un transistor, que se conecta en paralelo a la carga del circuito.  Juntos, estos componentes compensan las fluctuaciones de la tensión de entrada y mantienen una corriente de carga constante, lo que se traduce en un valor de tensión muy preciso y estable.

Si la tensión de entrada varía, la tensión de salida también tiende a avaríar. Sin embargo, el amplificador de error detecta esta variación y aumenta o disminuye la corriente que circula por el transistor, reduciendo así la corriente que circula por la carga para mantener constante la tensión de salida.

Un ejemplo del regulador shunt más sencillo es el regulador de diodo zener. Un diodo zener se diferencia de un diodo convencional en que aplica una tensión en sentido inverso y, cuando alcanza un umbral específico, permite el flujo de una gran corriente. El umbral de tensión en este punto se conoce como tensión zener, la cual es siempre constante independientemente del tamaño de la corriente que fluya a través del diodo. La tensión zener puede ser diseñada con precisión añadiendo impurezas a la unión PN.

Los reguladores shunt que se basan en la propiedad de los diodos pueden ser una opción más sencilla y económica para obtener una tensión constante en un circuito. Sin embargo, en situaciones donde las fluctuaciones de temperatura son significativas y se requieren uan estabilidad térmica, es necesario utilizar reguladores shunt más complejos, que incorporen amplificadores de error y transistores.

Más información sobre los Reguladores Shunt

1. Diferencia entre Reguladores Shunt y Reguladores en Serie

Los reguladores lineales son convertidores DCDC que producen una tensión de salida inferior a la tensión de entrada, y pueden clasificarse en dos tipos: reguladores serie y reguladores shunt.

Los reguladores shunt son convertidores DC-DC que se caracterizan por utilizar resistencias y elementos de control en paralelo con la carga para evitar la caída de tensión, lo que se conoce como control en paralelo. Por el contrario, los reguladores en serie tienen elementos de control en serie con la carga.

A diferencia de los reguladores en serie, los reguladores shunt se caracterizan por un flujo continuo de una corriente determinada. Suelen tener una potencia reactiva elevada y no son adecuados para aplicaciones de alta corriente.

2. Reguladores de Tres Terminales y LDO

A diferencia de los reguladores shunt, los reguladores serie también se utilizan en aplicaciones de alta corriente y pueden ser clasificados como reguladores de tres terminales y LDO (Low Dropout Regulator), reguladores de baja caída. Los reguladores de tres terminales estan compuestos por un dispositivo con tres terminales: entrada, salida y GND. Si bien los reguladores de conmutación son generalmente utilizados en circuitos de alimentación de CC debido a su alta eficiencia, los reguladores de tres terminales son empleados en algunas aplicaciones debido a su bajo nivel de ruido, la necesidad de menos componentes externos y su bajo costo.

Los LDO o reguladores lineales de baja caída, son un tipo de regulador de voltaje en serie que pueden operar con una diferencia de voltaje muy pequeña entre la entrada y la salida, lo que les permite ser utilizados en aplicaciones donde se requiere menores pérdidas de potencia en comparación con los reguladores en serie de uso general. Sin embargo, debido a su funcionamiento, se deben tomar precauciones en su uso, tales como los límites de tensión de entrada y las condiciones de cargas.

¿Qué es un Invernadero Pequeño?

Los invernaderos pequeños son pequeños invernaderos de uso doméstico adecuados para la jardinería de aficionados, también conocidos como mini invernaderos. Existe una amplia gama de especificaciones, desde tipos sencillos formados por tubos y láminas hasta los que utilizan aluminio como agregado y están diseñados para instalaciones de ventilación y calefacción.

Básicamente, se montan fácilmente clavando los postes directamente en el suelo del terreno. Se cubren con una película transparente o semitransparente, que permite la entrada de suficiente luz solar. Algunos tipos están diseñados con dos niveles superior e inferior y son regulables en altura. Con muchas ventanas, estas especificaciones tienen una sensación liberadora y una gran capacidad de ventilación. Estos invernaderos pueden personalizarse para ahorrar espacio y otras características que se adapten a las condiciones del lugar.

Usos de los Invernaderos Pequeños

Los invernaderos pequeños se utilizan para cultivar plantas que necesitan plena luz solar y estar protegidas del aire frío, los vientos fuertes, las heladas y las lluvias torrenciales. La altura del invernadero permite colocar bien las plantas más altas.

Son adecuados para el cultivo y la jardinería de flores delicadas que requieren un control especial de la temperatura y la humedad. Las orquídeas Phalaenopsis, por ejemplo, son un buen ejemplo. Los invernaderos con estantes también son útiles cuando hay un gran número de plantas en macetas o jardineras. Además, son adecuados también para huertos domésticos, como el cultivo de tomates, berenjenas y otras plantas con enredadera.

¿Qué es un Filtro SAW?

Un Filtro SAW es un dispositivo capaz de seleccionar señales eléctricas con una frecuencia específica. Las siglas SAW corresponden a “Surface Acoustic Wave Filter”, que significa Filtro de Ondas Acústicas Superficiales.

El filtro SAW se basa en la propagación de ondas superficiales a través de elementos piezoeléctricos, las cuales filtran vibraciones mecánicas y extraen señales eléctricas con frecuencias específicas. Este proceso permite la creación de características dependientes de la frecuencia que permiten pasar o bloquear componentes de frecuencia específicos.  Es importante tener en cuenta que las ondas superficiales se propagan por la superficie de un medio y se caracterizan por una rápida reducción de la amplitud desde la superficie hacia el interior.

En resumen, cuando se introduce una señal eléctrica en un filtro SAW, estos, son capaces de transformar un elemento piezoeléctrico en vibraciones mecánicas, seleccionar sólo determinadas frecuencias y devolverlas como señales eléctricas filtradas.

Aplicaciones de los Filtros SAW

Los filtros SAW son ampliamente utilizados debido a su capacidad para reducir las pérdidas de señal y por su habilidad de eliminar las frecuencias no deseadas. Entre sus aplicaciones más comunes, se encuentran los duplexores en dispositivos de comunicación inalámbricos, como teléfonos inteligentes y otros terminales móviles, así como en sintonizadores de televisión y redes LAN. Los duplexores son filtros que permiten alternar entre la transmisión (Tx) y recepción (Rx), lo que los hace esenciales en las comunicaciones inalámbricas.

Los filtros SAW se utilizan para reducir el ruido en bandas de frecuencias no deseadas gracias a su capacidad de resonancia definida, lo que contribuye a mejorar la calidad del sonido en comunicaciones móviles. Además, los filtros SAW son esenciales para incrementar la funcionalidad de los dispositivos móviles debido a su bajo costo y facilidad para ser miniaturizados y adelgazados.

La selección de bandas de frecuencias de comunicación utilizadas en los terminales móviles ha ido aumentando año tras año. Dicha selección mediante Filtros SAW es un componente esencial en la tecnología de comunicación inalámbrica.

Principio de los Filtros SAW

Los Filtros SAW son dispositivos electrónicos que utilizan vibraciones de ondas acústicas superficiales como resonadores, para filtrar y atenuar de manera abrupta las señales que no son componentes de frecuencia requeridos. 

Estos filtros se componen de electrodos en forma de peine que se colocan sobre un sustrato piezoeléctrico. Cuando se aplica una señal eléctrica de alta frecuencia a los electrodos, se generan vibraciones que se propagan por el sustrato piezoeléctrico. Estas vibraciones dependen de la distancia entre los electrodos y se amplifican gracias a la resonancia causada por los múltiples electrodos en forma de peine.

Las vibraciones se convierten entonces en ondas superficiales, que acaban propagándose a los electrodos para su detección. A continuación, la vibración mecánica se convierte de nuevo en una señal eléctrica, lo que da lugar a un dispositivo con función de filtro.

Las características del filtro, como la cantidad de frecuencia transmitida, dependen de las propiedades físicas del material piezoeléctrico y de la estructura de los electrodos.  El rendimiento del filtro SAW por otra parte, depende en gran medida del tipo de material piezoeléctrico utilizado, ya que la velocidad de propagación de las ondas superficiales varía de un material a otro.

Otros Datos sobre los Filtros SAW

1. El Mercado de los Filtros SAW

La creciente capacidad de transmisión de los teléfonos inteligentes actuales ha llevado a la adopción de diversos métodos para aumentar el ancho de banda de modulación, como la agregación de portadoras (CA) y la multibanda (MIMO). En los esquemas de modulación FDD, como 4G (LTE) y 5G, la transmisión y la recepción se realizan simultáneamente, a diferencia de los esquemas TDD con multiplexación por división en el tiempo.

Por lo tanto, el número de filtros, que son indispensables para la asignación de frecuencias de transmisión (Tx) y recepción (Rx), sigue en aumento. Especialmente en los modelos de gama alta, en los cuales existe una fuerte demanda de miniaturización mediante modularización, debido a la necesidad de disponibilidad global de los terminales en todas las regiones del mundo. 

En la actualidad, un solo módulo de comunicación puede estar equipado con filtros para varias bandas, cada una de ellas con varios módulos para distintas categorías de frecuencia. Aunque los modelos de gama baja suelen estar equipados con productos discretos o modulados, la expansión de frecuencias ha generado un aumento en las ventas y volumen de filtros. 

Existe una amplia variedad de fabricantes de Filtros SAW, con una presencia destacada de fabricantes japoneses de componentes electrónicos.

2. Diferencias con los Filtros BAW

Una de las principales diferencias entre los filtros SAW y BAW radica en el hecho de que los filtros SAW utilizan ondas acústicas superficiales sobre un sustrato piezoeléctrico, mientras que los filtros BAW, “Bulk Acoustic Wave” que significa onda acústica en volumen, utilizan un principio diferente denominado SMR.

Los filtros BAW tienen dos estructuras, la primera conocida como FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator) que se refiere a un resonador acústivo en volumen de película delgada y la segunda denominada SMR (Solid Mounted Resonator) que significa un resonador montado en sólido. Específicamente, el FBAR tiene una cavidad debajo del resonador que permite que la película piezoeléctrica vibre libremente. Por otro lado, el SMR, consiste en una película acústica multicapa debajo del resonador, que refleja las ondas acústicas.

Los Filtros SAW son comúnmente utilizados en las bandas de frecuencias de 600 MHz a unos 2 GHz, específicamente en la banda baja, debido a su bajos costos y rentabilidad. Los Filtros BAW, por su parte, suelen ser más complejos y caros, pero ofrecen un Q más alto y una mejor capacidad de filtrado que los filtros SAW, siendo utilizados principalmente en algunas bandas de 1.800 MHz para EE.UU. y en la gama de frecuencias superiores a 2 GHz.

Además, los Filtros SAW también incluyen filtros TC-SAW que permiten una compensación controlada de las características de temperatura, lo que los hace adecuados para aplicaciones en las que, además de un bajo costo, se requiere una gestión de la frecuencia controlada por temperatura.

3. Filtros SAW y 5G

En el mercado 5G, las bandas de frecuencias de 3-6 GHz, incluyendo la banda UHB (Ultra High Band) y Sub6 GHz, son ampliamente utilizadas. Los filtros BAW son muy relevantes en este mercado, ya que requieren características de filtrado más pronunciadas y un valor Q para coexistir con la conexión WIFI y compensar el aumento de las pérdidas a frecuencias más altas. El filtro BAW es un componente clave de este mercado y, en particular, los fabricantes estadounidenses Broadcom y Qorvo están ganando cuota de mercado en la producción de filtros BAW.