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¿Qué es ELISA?

ELISA es un método para el análisis cualitativo y cuantitativo de proteínas como antígenos y anticuerpos presentes en soluciones líquidas. ELISA es la abreviatura de Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay y es un tipo de ensayo inmunológico. ELISA utiliza la especificidad de antígenos y anticuerpos y es un método muy preciso para el análisis cualitativo y cuantitativo.

ELISA se utiliza ampliamente para el análisis cuantitativo de antígenos y anticuerpos, ya que existen kits comerciales. En general, el control de la temperatura es importante para los kits de ELISA, por lo que se debe tener cuidado de que los kits no se congelen a temperaturas extremadamente diferentes o se enfríen demasiado en el frigorífico donde se almacenan.

Dependiendo del método, los métodos ELISA pueden requerir más pasos antes de poder realizar el análisis cuantitativo, pero recientemente se han desarrollado dispositivos de medición totalmente automatizados que reducen el tiempo necesario para el análisis.

Usos de los ELISA

Los ELISA se utilizan a menudo para análisis en el campo de la biotecnología. Un ejemplo es el análisis de antígenos y anticuerpos en sangre, como plasma y suero. Mediante la recogida de muestras de sangre y la medición de los valores de autoanticuerpos en ELISA, se pueden diagnosticar enfermedades y determinar los títulos de anticuerpos de la vacunación. Por lo tanto, ELISA se utiliza ampliamente en el análisis de los análisis de sangre que se realizan en los hospitales, y las investigaciones han demostrado recientemente que cada vez es mayor el número de enfermedades que pueden identificarse mediante ELISA.

También puede utilizarse para determinar la presencia o ausencia de alérgenos en los alimentos, o para determinar la presencia o ausencia de alergias alimentarias tomando muestras de sangre del sujeto.

El método PCR que utiliza ADN se ha hecho muy conocido como prueba para antígenos y anticuerpos de coronavirus, pero el análisis ELISA también está disponible en kits y otras formas.

Principio de ELISA

ELISA utiliza una reacción antígeno-anticuerpo para el análisis.

En primer lugar, el antígeno que se va a analizar se combina con un anticuerpo que tiene especificidad para el antígeno. Para detectar el anticuerpo unido, se une además un anticuerpo marcado con una enzima específica.

A continuación, el antígeno, el anticuerpo y el analito unido a la enzima se mezclan con un sustrato que reacciona con la enzima para producir un cambio de color. El tono de color cambia en función de la cantidad de la sustancia que se desea analizar, y el espectro de absorción se mide con un espectrofotómetro de absorbancia para realizar un análisis cuantitativo y cualitativo.

Los anticuerpos IgG se utilizan a menudo en métodos de ensayo inmunológicos, incluido el ELISA.

Métodos ELISA

Existen varios métodos ELISA y diferentes tipos de kits disponibles. Aquí se presenta el método directo más sencillo. El flujo básico de la medición no difiere mucho de los demás.

En primer lugar, se adsorbe en una microplaca un anticuerpo que se une a la sustancia que se va a medir.

Se añade una cantidad definida de muestra líquida a la microplaca utilizando una pipeta dispensadora. La temperatura se controla en una incubadora y se deja que la muestra reaccione y se una a los antígenos y anticuerpos de la muestra líquida y de la microplaca. También se lava el exceso de anticuerpos.

Los anticuerpos unidos se hacen reaccionar con enzimas específicas. Para detectar la actividad enzimática, se añade un sustrato con un espectro de absorción diferente cuando se une a la enzima y el espectro de absorción se mide y analiza después de la reacción. El sustrato suele ser peroxidasa derivada del rábano picante (HRP), que se utiliza para generar un color; cuando se utiliza HRP, hay que tener cuidado de no utilizar tubos de recogida de sangre recubiertos con azida sódica u otros inhibidores para evitar la contaminación.

Por último, se mide y analiza el espectro de absorción utilizando un espectrofotómetro de absorbancia.

Equipo de ELISA

ELISA suele requerir varios pasos para un análisis preciso, en función de la sustancia de interés, y cada paso se repite, como el alicuotado y el lavado. También se necesitan pipetas, microplacas, incubadoras y analizadores de absorbancia.

Recientemente se han desarrollado equipos que permiten que una sola unidad desempeñe todas las funciones, desde el pipeteado hasta el análisis de absorbancia. La posibilidad de realizar mediciones de forma totalmente automática, sin intervención humana, reduce los errores y ahorra tiempo y esfuerzo.

¿Qué es un Analizador por Transformada Rápida de Fourier (FFT)?

Un analizador por transformada rápida de Fourier (FFT) es un instrumento que realiza una transformada rápida de Fourier (FFT).

Los analizadores por transformada rápida de Fourier (FFT) pueden utilizarse para identificar las causas de las vibraciones y encontrar formas de reducirlas. Los analizadores FFT se utilizan principalmente para observar los componentes de frecuencia de las señales de baja frecuencia.

Usos de los Analizadores por Transformada Rápida de Fourier (FFT)

Los analizadores por transformada rápida de Fourier (FFT) se utilizan principalmente para analizar las vibraciones de máquinas, equipos y edificios. Los captadores de aceleración se fijan al objeto que se va a medir, se convierten en una señal eléctrica, se introducen en el analizador por transformada rápida de Fourier (FFT) y los componentes de frecuencia se analizan mediante procesamiento aritmético.

Se pueden comprobar las frecuencias de vibración y resonancia emitidas por máquinas y edificios, y reforzar la estructura o suprimir las vibraciones para evitar fallos por fatiga. Otra aplicación es la detección de la rotación irregular de los motores. El análisis FFT de las vibraciones al girar el motor puede revelar la fuente de la vibración, por ejemplo, si vibra el eje giratorio del motor (rotor) o si vibran los engranajes y cojinetes.

La FFT también se utiliza en el análisis del habla. Puede utilizarse para identificar zonas de sonido producidas por personas o instrumentos, o para analizar la frecuencia del ruido y determinar el lugar y el equipo del que emana. En este caso, se utiliza un micrófono para hacer pasar el sonido a través de un amplificador, que convierte y amplifica la señal y realiza el análisis FFT.

Otro ámbito en el que se utiliza la FFT actualmente es el del desarrollo de equipos de oficina y electrodomésticos. Por ejemplo, se utiliza para evaluar el silencio de los productos y estudiar las fuentes de ruido y sus contramedidas. También se utiliza para identificar las fuentes de ruido de las señales de baja frecuencia, por lo que también se utiliza y aplica en la reducción del ruido de los productos que manejan señales de frecuencia.

Principio del Analizador por Transformada Rápida de Fourier (FFT)

La transformada rápida de Fourier (FFT) se basa en la teoría de las series de Fourier propuesta por el matemático francés Fourier. La teoría de las series de Fourier establece que cualquier forma de onda compleja con periodicidad puede representarse mediante una serie de ondas sinusoidales (sen) y cosenoidales (con) simples.

En general, no se sabe hasta qué punto la señal real que se va a medir es periódica. Por lo tanto, la transformada de Fourier corta una cantidad adecuada de tiempo de la forma de onda observada y asume que la forma de onda cortada es una señal que se repite infinitamente. En los primeros tiempos de la transformada de Fourier, su cálculo requería un enorme número de multiplicaciones.

Sin embargo, J.W. Turkey y J.W. Cooley propusieron un método para reducir el número de cálculos llevando el número de datos a la enésima potencia de 2. Por ejemplo, si el número de datos es 1024, el número de cálculos se reduce de 1024 x 1024 = 1.048.576 veces a 10.240 veces. Este método se denomina Transformada Rápida de Fourier (FFT) y FFT es su acrónimo.

Una forma de onda típica puede representarse mediante tres parámetros: amplitud, frecuencia (o periodo) y fase (diferencia de tiempo). Aplicando la FFT a este principio y utilizando un Analizadores por Transformada Rápida de Fourier (FFT), una señal de forma de onda de entrada con el tiempo en el eje horizontal se transforma en un gráfico en el que el eje horizontal representa la frecuencia y el eje vertical la amplitud de la forma de onda en cada frecuencia.

Otra Información sobre el Analizador por Transformada Rápida de Fourier (FFT)

1. Diferencias entre Analizadores por Transformada Rápida de Fourier (FFT) y Analizadores de Espectro

La primera diferencia entre un analizador por transformada rápida de Fourier (FFT) y un analizador de espectro es el rango de frecuencias que pueden manejar: un analizador por transformada rápida de Fourier (FFT) maneja señales de baja frecuencia desde CC hasta 100 kHz. Los analizadores de espectro, en cambio, manejan una gama de frecuencias muy amplia, de 10 kHz a 10 GHz.

Algunos modelos recientes pueden tratar señales de CC a 50 GHz. Otra diferencia de uso es que los analizadores por transformada rápida de Fourier (FFT) se utilizan cuando no se sabe qué componentes de frecuencia están presentes, mientras que los analizadores de espectro se utilizan para analizar los componentes de frecuencia de señales de alta frecuencia conocidas (teléfonos móviles y transmisores WiFi).

Además, si nos fijamos en la diferencia entre ambos en cuanto a la estructura del equipo, los analizadores de espectro constan convencionalmente de circuitos analógicos, mientras que los analizadores por FFT utilizan convertidores AD para digitalizar las formas de onda obtenidas y, a continuación, realizan un proceso de transformada rápida de Fourier para calcular la distribución de la intensidad de frecuencia.

¿Qué es un Conector de Circuito Impreso Plano (FPC)?

Un conector para FPC es un tipo de conector que es un componente de circuito.

Conectan placas de circuito impreso flexibles llamadas FPC. No suelen verse porque se utilizan para conectar placas en el interior de equipos.

Usos de los Conectores de Circuito Impreso Plano (FPC)

Los conectores para FPC se montan en placas rígidas dentro de equipos electrónicos y se utilizan para conectar FPC. Algunos ejemplos son automóviles, equipos médicos, teléfonos móviles, ordenadores portátiles, televisores LCD, cámaras digitales y equipos de juegos.

Los FPC y los conectores FPC contribuyen significativamente a la miniaturización y el ahorro de espacio de los aparatos eléctricos. Como los aparatos eléctricos y los dispositivos portátiles tienden a hacerse aún más pequeños, se espera que la demanda aumente en el futuro.

Principio de los Conectores de Circuito Impreso Plano (FPC)

Los conectores FPC constan de una parte de contacto para conectar señales eléctricas y una parte de carcasa para proteger la parte de contacto. Esta configuración es similar a la de un conector normal.

El material de la parte de contacto es metálico. Se utiliza un material conductor con una superficie de cobre tratada con oro, plata o estaño. A menudo se selecciona el mismo tipo de metal que el tratamiento de la superficie del FPC que se va a conectar para evitar la corrosión y otros problemas causados por el contacto entre diferentes tipos de metal.

Para la parte de la carcasa se utiliza resina. Como se suelda a una placa rígida, se utiliza resina resistente al calor para la resina. Cubre la sección de contacto y protege los terminales metálicos de deformaciones y daños. El contacto y la carcasa adoptan una estructura que bloquea el FPC una vez insertado y mantiene el ajuste de agarre.

Estructura de los Conectores FPC

Como ya se ha mencionado, los conectores FPC tienen un mecanismo de bloqueo. Existen dos tipos de mecanismo de bloqueo: estructuras ZIF y no ZIF (N-ZIF, non-ZIF). 

1. Estructura ZIF

En la estructura ZIF, la FPC insertada en el conector se bloquea con una palanca. Cuando está bloqueada, los terminales hacen contacto entre sí.

Dado que la fuerza necesaria para la inserción es baja y se puede reducir la fricción, es menos probable que se produzcan problemas de funcionamiento y contacto, incluso con docenas de pines o más terminales. Por este motivo, se utiliza en muchos conectores FPC.

2. Estructura no ZIF

En la estructura no ZIF, la FPC se inserta contra los terminales con resorte de forma encajada a presión. El mecanismo de cierre a presión bloquea la FPC con sólo insertarla.

Aunque es fácil de utilizar, ya que la conexión se completa con sólo insertarlo, no es adecuado para un número de terminales superior a varias docenas de patillas, ya que el aumento de la fricción puede dañar el propio conector o el FPC.

Tipos de Conectores FPC

Los conectores FPC pueden clasificarse a grandes rasgos en cuatro tipos: dos tipos por la dirección de la conexión FPC y dos tipos por el mecanismo de bloqueo, lo que da como resultado las siguientes cuatro combinaciones 2×2.

• Conexión horizontal ZIF
• Conexión horizontal No ZIF
• Conexión vertical ZIF
• Conexión vertical No ZIF

Existen dos direcciones de conexión: conexión horizontal y conexión vertical. En la conexión horizontal, la FPC se inserta horizontalmente a la placa rígida. En la conexión vertical, la FPC se inserta perpendicularmente a la placa rígida.

Existen dos tipos de mecanismos de bloqueo, ZIF y Non-ZIF: ZIF utiliza una palanca de bloqueo para fijar la FPC insertada en el conector FPC, mientras que Non-ZIF no tiene palanca de bloqueo y utiliza un contacto metálico accionado por resorte para presionar la FPC en el conector.

Cómo Seleccionar un Conector FPC

Hay otros parámetros a tener en cuenta a la hora de seleccionar un conector FPC, además de los mencionados anteriormente. Es importante seleccionar componentes que se ajusten al uso previsto y a las características del equipo en el que se montan.

1. Paso entre Terminales

La distancia entre el centro de un electrodo y el centro del electrodo vecino se denomina paso; es necesario seleccionar un conector que coincida con el paso de cableado del FPC.

2. Grosor del CPF

Deben seleccionarse conectores que coincidan con el grosor del CPF para garantizar un ajuste y una conexión eléctrica estables. 

3. Número de Electrodos

Debe seleccionarse el número adecuado de electrodos en función del diseño del circuito de la placa rígida y del FPC. 4. Tratamiento de la superficie de contacto

4. Tratamiento de la Superficie de Contacto

El conector debe seleccionarse de modo que los contactos sean del mismo metal que el FPC en términos de fiabilidad de la continuidad de la señal y protección contra la corrosión.

5. Dirección de los Contactos

Existen tres tipos de contacto con el FPC: superior, inferior y ambos lados. La dirección de contacto adecuada debe seleccionarse en función de la estructura del dispositivo utilizado.

6. Tipo de Señal

Los conectores dedicados deben seleccionarse en función de las características de las señales que pasan por el FPC, por ejemplo, para transmisión de alta potencia o alta velocidad.

¿Qué es una Mesa de Trabajo Plegable?

Una mesa de trabajo plegable es una mesa de trabajo compuesta por un tablero y patas, cuya característica más distintiva es que tiene una función plegable, como indica el nombre del producto.

La mesa en sí se diferencia de una mesa de comedor o de una mesa de recepción de uso doméstico general o de una mesa de conferencias utilizada en una empresa, etc., en que se trata de un producto en el que se da prioridad a una función que pueda soportar el peso de los objetos cargados sobre el tablero y la carga y el impacto generados por el trabajo, al tiempo que tiene una función plegable, en lugar de un diseño externo.

Existen dos métodos principales de plegado: las patas se pliegan en posición paralela al tablero para compactarlo, y el propio tablero se pliega en dos para guardarlo.

Las mesas también pueden utilizarse para tareas aproximadamente ligeras, ya que la capacidad de carga igual de los tableros varía entre 100 kg y 200 kg aproximadamente.

Usos de las Mesas de Trabajo Plegables

Las aplicaciones típicas de las mesas de trabajo plegables son aquellas que aprovechan las ventajas que ofrece esta función de plegado.

Esto significa que una mesa utilizada para procesamiento, inspección o montaje puede plegarse hasta un tamaño compacto en un punto determinado, lo que permite mover la mesa fuera de la zona y utilizarla como una nueva zona para otros fines, como una zona de envío o almacenamiento.

Este producto permite el doble uso de un espacio limitado: puede sacarse y utilizarse cuando se necesite, y guardarse y compactarse cuando ya no se necesite.

Principios de las Mesas de Trabajo Plegables

La estructura de una mesa de trabajo típica consta de un tablero superior y un bastidor superior que soporta el tablero superior. La estructura de una mesa de trabajo plegable se basa en las patas, que soportan todo el tablero de la mesa. Las patas tienen una estructura que mantiene la rigidez mediante el uso de un material llamado “tubo de golondrina”, que se fija a las patas en la dirección frontal para evitar el balanceo lateral. De este modo se consigue una función plegable y una resistencia constante.

Por lo tanto, no hay necesidad de fijar los tubos antibalanceo descritos anteriormente o los miembros del marco superior que soportan el tablero de la mesa con pernos, etc., La mesa se puede cambiar a un producto acabado o a una forma compacta sin necesidad de herramientas.

¿Qué es un Mando a Distancia Inalámbrico?

Un mando a distancia inalámbrico es un mando a distancia que permite el control remoto mediante ondas de radio.

En general, un mando a distancia es un dispositivo utilizado para manejar televisores, mandos de radioaficionado, etc. mediante comunicación inalámbrica de corto alcance, como los rayos infrarrojos. Los mandos a distancia para uso doméstico se caracterizan por la incapacidad de comunicarse si la trayectoria está bloqueada, o por la imposibilidad de utilizarlos de forma estable si la distancia al objeto es demasiado grande.

En cambio, los mandos a distancia inalámbricos industriales superan los inconvenientes de los mandos a distancia domésticos y tienen en cuenta la seguridad y la facilidad de uso.

Usos de los Mandos a Distancia Inalámbricos

Entre los usos de los mandos a distancia inalámbricos se incluyen los mandos a distancia domésticos para manejar televisores, aparatos de aire acondicionado y persianas de garaje.

Las aplicaciones industriales de los mandos a distancia incluyen los mandos a distancia industriales utilizados para grúas puente (palos, polipastos, bloques de cadenas), grúas torre, carros de transporte, maquinaria de construcción (bulldozers, cargadoras excavadoras, excavadoras, camiones de rodillos) y diversos equipos industriales.

En los últimos años, también se ha generalizado el manejo a través de WI-FI mediante teléfonos inteligentes y tabletas.

Los mandos a distancia inalámbricos industriales están diseñados para aumentar la seguridad, funcionar con mayor eficacia y ser duraderos y mantenibles para soportar las duras condiciones de trabajo. Los mandos a distancia inalámbricos industriales se denominan telecontactos y se distinguen de los mandos a distancia inalámbricos para aficionados.

Principio del Mando a Distancia Inalámbrico

Básicamente, un mando a distancia inalámbrico consta de un transmisor y un receptor. Las señales de control, como los interruptores, se envían en forma de ondas de radio, y las ondas de radio recibidas se convierten en señales de control para el mando.
Por lo tanto, cuando se pulsa la tecla de transmisión del mando a distancia, los datos de la señal transmitida se modulan para que la señal ON/OFF pueda identificarse mediante ondas de radio. Los datos modulados se hacen oscilar a la frecuencia adecuada y se emite una onda de radio. La onda de radio es recibida por el receptor, que extrae la frecuencia requerida, demodula los datos, los devuelve a la señal ON/OFF original y la emite.

Cómo Seleccionar un Mando a Distancia Inalámbrico

A la hora de elegir un mando a distancia inalámbrico, hay que tener en cuenta factores como la facilidad de uso, la precisión, la seguridad y la durabilidad. Si no hay ningún problema concreto de funcionamiento erróneo, puede seleccionar un mando a distancia de uso general o para aficionados que sea fácil y barato de adquirir, o un smartphone o una tableta.

Además, si el entorno de trabajo es duro, también hay que tener en cuenta la temperatura, la humedad, la resistencia y la facilidad de mantenimiento. Otro factor a tener en cuenta es la frecuencia utilizada para el mando a distancia inalámbrico. Existen muchos mandos a distancia basados en infrarrojos para uso doméstico y de ocio, pero la necesidad de apuntar el mando a distancia en la dirección del objeto y la fuerte influencia de la luz ambiental los hacen inadecuados para uso industrial.

Además, los mandos a distancia para uso industrial utilizan principalmente las bandas de 300 MHz, 429 MHz, 1,2 GHz y 2,4 GHz. La más extendida es la banda de 2,4 GHz, que es la banda de frecuencias normalizada en la norma mundial, por lo que existe una amplia gama de productos y los precios suelen ser bajos. Sin embargo, esta banda de frecuencias se utiliza en muchos productos como LAN inalámbricas, Bluetooth y hornos microondas, por lo que preocupan las interferencias y otros efectos. Algunos mandos a distancia inalámbricos industriales están diseñados para utilizarse con un gran número de unidades al mismo tiempo, por lo que se recomienda acudir al lugar de compra.

A continuación, las bandas de 429 MHz y 1,2 GHz son bandas de frecuencia que no se utilizan tanto como la de 2,4 GHz y son adecuadas para una comunicación por radio fiable.

La banda de 300 MHz es una banda de frecuencia que no produce mucha potencia de radio y tiene una distancia de transmisión más corta, pero su baja potencia de salida la convierte en una banda de frecuencia que puede tenerse en cuenta si se quieren utilizar muchos mandos a distancia inalámbricos relativamente cerca.

Otra información sobre los Mandos a Distancia Inalámbricos

1. Tipos de Método de Modulación

Método de Modulación Principal

1. ASK (desplazamiento de amplitud)
Método de modulación que cambia la amplitud, utilizado en RFID, ETC, JJY, etc.
2. FSK (desplazamiento de frecuencia)
Método de modulación que cambia la frecuencia, no apto para altas frecuencias, pero a menudo utilizado en Sub-GHz debido a su eficiencia energética y circuitos sencillos MSK se refiere a FSK de fase continua con un índice de modulación de 0,5.
3. PSK (cambio de fase)
Esquema de modulación que cambia la fase de la onda portadora, utilizado en GPS y ZigBee.
4. QAM (modulación de amplitud en cuadratura)
Esquema de modulación que cambia tanto la amplitud como la fase. Como utiliza tanto la amplitud como la fase, puede proporcionar el doble de velocidad de transmisión que PSK. Sin embargo, la tasa de error también aumenta, por lo que también debe incrementarse la potencia de transmisión. Se utiliza en LTE y en la radiodifusión digital terrestre.

Método de Modulación Secundaria

Este método propaga una onda portadora modulada temporalmente por un ancho de banda amplio y la transmite. Puede dividirse a grandes rasgos en métodos de difusión y de multiplexación, siendo la difusión menos susceptible a otras comunicaciones y los métodos de multiplexación los que llevan a cabo comunicaciones múltiples.

1. DSSS (difusión directa)
Método de difusión con una forma de onda pseudoaleatoria. Se utiliza en LAN inalámbricas y ZigBee.
2. FHSS (salto de frecuencia)
Comunicación mediante el cambio constante de frecuencias, utilizada en Bluetooth.

2. Frecuencias

Las ondas de radio tienen características diferentes en función de su frecuencia. Las frecuencias más bajas tienen las siguientes características:

• Menor atenuación y mayor distancia de transmisión
• Más fáciles de pasar y más resistentes a las obstrucciones
• Bajo contenido de información.

Las frecuencias más altas tienen las siguientes características:

• Mayor atenuación y menor distancia de transmisión
• Muy directas y vulnerables a los obstáculos
• Mayor contenido de información.

¿Qué es un Convertidor CC/CC?

Un convertidor CC-CC es un dispositivo de alimentación que produce tensiones CC de diferentes voltajes a partir de una fuente de alimentación CC que emite una tensión constante.

Un convertidor se denomina elevador cuando produce una tensión superior a la tensión CC de entrada, y reductor cuando produce una tensión inferior.

Usos de los Convertidores CCｰCC

Los convertidores CC-CC se utilizan en equipos electrónicos para proporcionar una tensión de alimentación adecuada a algunos circuitos.

Generalmente, los equipos electrónicos funcionan con alimentación comercial (CA), pero los circuitos electrónicos necesitan una fuente de alimentación de CC, por lo que la alimentación comercial se convierte una vez en CC. Este circuito de alimentación se denomina convertidor CA/CC.

Por otro lado, los componentes electrónicos, como los circuitos integrados, que forman un circuito deben alimentarse con la tensión correcta para cada circuito individual, ya que el rango óptimo de tensión de funcionamiento difiere para cada uno. En estos casos, se utilizan convertidores CC-CC.

Principio de los Convertidores CC-CC

Existen dos tipos de convertidores CC-CC, cada uno con un principio diferente

1. Reguladores Lineales

En un regulador lineal, se inserta un transistor NPN entre los terminales de entrada y salida y la tensión de salida se mantiene constante controlando la tensión entre el colector y el emisor de este transistor. El transistor tiene el lado de entrada como colector y el lado de salida como emisor, y el circuito de control detecta la diferencia entre su tensión de salida y la tensión deseada.

El funcionamiento básico consiste en controlar la corriente de base del transistor y variar la tensión entre colector y emisor para que la tensión de salida permanezca constante; puede utilizarse un MOSFET de canal N en lugar de un transistor NPN, en cuyo caso el drenaje se conecta al lado de entrada y la fuente al lado de salida y el circuito de control controla la tensión de puerta.

2. Reguladores de Conmutación

El funcionamiento básico de un regulador de conmutación es proporcionar un elemento de conmutación entre los terminales de entrada y salida, suministrar energía desde la entrada a la salida con el elemento de conmutación en estado ON hasta que la tensión de salida alcance la tensión deseada, y luego poner el elemento de conmutación en OFF cuando la tensión de salida alcance la tensión deseada.

Esta operación se repite a alta velocidad para controlar la tensión de salida y mantenerla dentro del rango deseado. En los convertidores CC-CC con regulador de conmutación, en combinación con un inductor, la tensión inversa generada por el inductor durante la interrupción de corriente puede utilizarse para permitir el funcionamiento boost y obtener una tensión superior a la de entrada.

También es posible realizar reguladores paso a paso que pueden emitir una tensión constante independientemente de la tensión en el lado de entrada, así como reguladores inversores que crean una tensión negativa a partir de una tensión positiva.

Tipos de Convertidores CC-CC

Existen dos tipos principales de convertidores CC-CC: reguladores lineales y reguladores de conmutación.

1. Regulador Lineal

Se inserta un transistor de tipo NPN entre los terminales de entrada y salida para controlar la tensión en el terminal de salida de modo que siempre sea constante.

• La tensión de salida sólo es inferior a la de entrada.
• La eficiencia energética es baja y la generación de calor es alta debido a las elevadas pérdidas del transistor. 

2. Reguladores de Conmutación

Un regulador de conmutación tiene las siguientes ventajas: se instala un elemento de conmutación entre los terminales de entrada y salida, la corriente que fluye desde el terminal de entrada se conecta y desconecta mediante el elemento de conmutación, y la tensión en el terminal de salida se mantiene constante.

• Dependiendo de la configuración del circuito, puede utilizarse con convertidores boost o buck.
• Alta eficiencia energética y baja generación de calor del circuito en general.

Por otro lado, las desventajas incluyen

• Se genera ruido de conmutación y aparecen picos de ruido y ondulaciones en la salida.
• El número de componentes es elevado y el tamaño del circuito es grande.

Cómo Utilizar los Convertidores CC-CC

Los reguladores lineales proporcionan una salida de tensión estable con poco ruido y, por tanto, son adecuados para circuitos analógicos, como cuando se manejan señales débiles de diversos sensores. Sin embargo, generan una gran cantidad de calor, por lo que es necesario un diseño adecuado de disipación térmica. Hay que procurar disipar el calor generado fuera del equipo utilizando disipadores de calor o ventiladores combinados.

Por otro lado, los reguladores de conmutación permiten ajustar las tensiones de salida en un amplio rango y pueden suministrar grandes corrientes, pero la generación de ruido es inevitable y puede ser necesario adoptar contramedidas. Un ejemplo de este tipo de contramedidas es encerrar el dispositivo en una carcasa blindada.

Sin embargo, para evitar que el ruido circule hacia los circuitos analógicos, puede ser necesario tomar medidas como separar la propia fuente de alimentación y conectar a tierra el convertidor CC-CC y los circuitos analógicos a un nivel de tierra común utilizando un único punto de conexión a tierra.

Además, aunque la generación de calor es relativamente baja, cuando se emiten grandes cantidades de potencia, el diseño debe prestar suficiente atención a la disipación del calor en el interior del equipo, como ocurre con los reguladores lineales.

¿Qué es un Depósito de Retención de Aguas Pluviales?

Como su nombre indica, las instalaciones de recogida de aguas pluviales almacenan agua de lluvia. Las lluvias torrenciales y los tifones de los últimos años han provocado desbordamientos de ríos e inundaciones en muchas zonas y las instalaciones de recogida de aguas pluviales se están utilizando como contramedida. Al almacenar temporalmente el agua de lluvia en instalaciones de recogida de aguas pluviales, se puede reducir la cantidad que fluye a la superficie del suelo y mitigar los daños causados por las inundaciones.

A menudo, las instalaciones de recogida de aguas pluviales apenas se ven o no llaman la atención, pero las grandes instalaciones de recogida de aguas pluviales, en particular, se conciben de acuerdo con la planificación urbana desde la fase de construcción de los edificios para proteger a la comunidad de los daños causados por las inundaciones. Además del almacenamiento, a menudo se instalan junto con instalaciones de infiltración de aguas pluviales.

Usos de las Instalaciones de Recogida de Aguas Pluviales

Las instalaciones de recogida de aguas pluviales se utilizan para almacenar el agua de lluvia y son útiles como contramedida contra los daños causados por las inundaciones provocadas por las fuertes lluvias de los últimos años.

Las instalaciones de recogida de aguas pluviales a gran escala se instalan en instalaciones públicas y de servicios como estaciones, parques y centros cívicos, así como en condominios y locales comerciales.

Las instalaciones de recogida de aguas pluviales a pequeña escala también pueden instalarse en casas normales, donde el agua de lluvia puede utilizarse para jardines domésticos, lavados de coches y otros fines, contribuyendo así al ahorro de agua. También pueden utilizarse como desagüe de inodoros y agua doméstica en caso de catástrofe. Por lo tanto, la instalación de recogida de aguas pluviales en viviendas unifamiliares tiene muchas ventajas. Hay que tener en cuenta, sin embargo, que el agua de lluvia no es apta para el consumo, ya que se desconoce el estado en que se encuentra en el momento de su almacenamiento.

En algunos casos, los ayuntamientos pueden conceder subvenciones para la instalación de recogida de aguas pluviales, aunque con ciertas condiciones.

Tipos de Instalaciones de Recogida de Aguas Pluviales

Las instalaciones de recogida de aguas pluviales pueden ser de dos tipos: las que cuentan con depósitos o cisternas, o las que aprovechan la topografía y almacenan el agua en la superficie del suelo, que se excava a poca profundidad.

1. Depósitos de Recogida de Agua de Lluvia

El agua de lluvia puede almacenarse canalizándola desde los canalones, etc., del tejado hasta un depósito. Los depósitos suelen estar equipados con un grifo debajo, de modo que el agua de lluvia se puede vaciar por el grifo cuando se utiliza.

El tamaño de los depósitos varía entre 100 litros para uso residencial y depósitos más grandes, de más de 500 litros, que se utilizan en escuelas y otras instalaciones.

La instalación de los depósitos es relativamente sencilla. Todo lo que hay que hacer es cortar los canalones de la lluvia e instalar el sistema de toma de agua, lo que resulta fácil incluso para los usuarios noveles. Corte los canalones de lluvia con una sierra para metales y lije la superficie cortada para que quede lisa. Sujeta el colector de lluvia del dispositivo de desviación de agua a los canalones de lluvia y conéctalo al depósito con una manguera.

También se recomienda asegurar el depósito de almacenamiento de agua de lluvia para evitar que vuelque con vientos fuertes, por ejemplo utilizando una cadena antivuelco.

2. Depósitos Subterráneos

Los depósitos de recogida de agua de lluvia se instalan bajo tierra en edificios o aparcamientos utilizando hormigón u otros materiales para almacenar el agua de lluvia. El depósito de entrada elimina la mayor parte de la basura, etc., y el agua de lluvia fluye hacia la cisterna.

Las cisternas de plástico están aumentando en los últimos años porque son de tamaño flexible, ligeras y suficientemente antisísmicas. Mientras que las cisternas de hormigón suelen servir sólo para almacenamiento, las de plástico ofrecen la posibilidad de elegir entre almacenamiento e infiltración. Entre las cisternas de almacenamiento de plástico, las que tienen tabiques que separan el interior están diseñadas para facilitar la limpieza de los sedimentos.

3. Almacenamiento en Superficie

Excavando terrenos, patios de colegio, aparcamientos, etc. a un nivel más bajo que el de los alrededores, el agua de lluvia puede diseñarse para que se recoja y almacene en la superficie del suelo. También existen estanques de regulación polivalentes, biotopos y parques infantiles. Pueden estar rodeados de hormigón u otros terraplenes. Los estanques de regulación también están diseñados para descargar el agua de lluvia por orificios en ríos y otras masas de agua.

Mantenimiento de las Instalaciones de Recogida de Aguas Pluviales

Es necesario mantener las instalaciones de recogida de aguas pluviales para que no crezca musgo en el interior de las cisternas y los depósitos, y para que no entren y se acumulen en su interior los residuos y el barro de las hojas caídas, que pueden cepillarse y limpiarse con un cepillo o una lavadora. También es importante revisar las propias cisternas y depósitos para detectar grietas y daños.

En los depósitos subterráneos, la eliminación del barro del interior y la limpieza de los filtros llevan mucho tiempo, por lo que la facilidad de limpieza es también un factor clave a la hora de elegir un depósito.

En los tanques puede aparecer flora de proa, en cuyo caso medidas como la instalación de filtros resultan eficaces.

Además, si se instala una bomba de drenaje en un estanque de regulación o similar, también es necesario inspeccionar periódicamente la bomba.

¿Qué son los Tubos Blindados?

Los tubos blindados, también conocidos como tubos de blindaje, son tubos que pueden cubrir los cables de forma colectiva y se utilizan principalmente para la protección CEM y contra el ruido. Éstas pueden cortar la radiación electromagnética emitida por los cables. También protegen los cables de las gotas de agua, el polvo y la fricción.

El interior de los tubos blindados está recubierto principalmente de papel de aluminio. El papel de aluminio apantalla la radiación electromagnética. Cuando una corriente eléctrica fluye por un cable eléctrico, se generan ondas electromagnéticas como resultado de la corriente, que pueden afectar a las señales de equipos importantes, etc. si el cable se utiliza tal cual. Por este motivo, se utiliza la supresión de ruidos mediante tubos blindados.

Los tubos blindados pueden expandirse utilizando velcro u otros medios, de modo que los cables puedan agruparse repetidamente. Además del velcro, existen otros tipos, como los cierres de gancho y bucle, los raíles dobles y los cierres de gancho y bucle, que pueden seleccionarse en función de la aplicación. A veces se denominan tubos de protección acústica o blindajes de cables.

Usos de los Tubos Blindados

Los tubos blindados se utilizan para bloquear la radiación electromagnética emitida por los cables eléctricos y protegerlos del polvo. Por eso, los tubos blindados se utilizan en lugares donde el ruido electromagnético tiene un impacto grave, como equipos de precisión, instrumentos de medición, electrónica médica, robots y equipos ofimáticos.

Los tubos blindados pueden cortarse con tijeras para obtener la longitud de uso deseada y los cables pueden agruparse sin necesidad de herramientas, lo que facilita a cualquiera la adopción de contramedidas CEM. Además, la mayoría de los productos pueden utilizarse varias veces.

Cuando utilice tubos blindados, no olvide conectar el tubo a tierra, ya que la conexión a tierra desde el interior del tubo es una parte importante de la supresión del ruido.

Los tubos blindados también se pueden utilizar para agrupar cables, ya que permiten agruparlos de forma sencilla.

Principio de los Tubos Blindados

Los tubos blindados se fabrican principalmente con una resina blanda de cloruro de polivinilo llamada PVC en el exterior y papel de aluminio en el interior, que puede expandirse. Los metales de alta conductividad, como el aluminio, básicamente reflejan o absorben las ondas electromagnéticas. Las características de cada lámina metálica -pérdida por absorción, pérdida por reflexión y pérdida por reflexión múltiple de ondas electromagnéticas- pueden utilizarse para reducir las ondas electromagnéticas del cable.

Cuando una corriente eléctrica fluye a través de un cable eléctrico, se generan ondas electromagnéticas que pueden afectar a las señales y otras funciones de equipos importantes. Por lo tanto, las medidas de supresión de ruido se utilizan para cortar las ondas electromagnéticas cubriendo los cables con un tubo blindado. Cuanto más gruesa sea la lámina metálica, más eficaz será para cortar las ondas electromagnéticas.

Aunque no se pueden cubrir todas las frecuencias de las ondas electromagnéticas, estas láminas metálicas pueden reflejar y atenuar las ondas electromagnéticas hasta cierto punto cubriendo los cables.

La lámina de aluminio suele utilizarse en los tubos blindados porque es barata y fácil de procesar, mientras que otros productos utilizan láminas de cobre muy eficaces o tejido conductor chapado con níquel o cobre.

Cómo elegir un Tubo Blindado

En primer lugar, los tubos blindados están disponibles en una gran variedad de métodos de fijación, así que elija uno que sea fácil de usar. Entre ellos están el velcro, los cierres, los botones a presión, la cinta trenzada y la cinta de doble cara. Algunos productos pueden fijarse con herramientas especiales.

También hay que tener en cuenta que la cinta de doble cara, por ejemplo, no puede utilizarse repetidamente.

El rendimiento de los tubos blindados puede compararse con la frecuencia y el grado de atenuación de los campos eléctricos y magnéticos, que se publican en gráficos para algunos productos. También se puede suponer que los productos en los que se utiliza una lámina metálica más gruesa suelen ser más eficaces.

Los tubos blindados requieren la conexión a tierra del cable de tierra, y es conveniente utilizar productos que tengan una trenza de conexión a tierra incluida en el propio tubo y que pueda conectarse a tierra tal cual. También existen tubos blindados de lámina de cobre, así como productos en los que el cable de tierra puede fijarse mediante soldadura directa a la lámina de cobre.

¿Qué es un analizador de señal?

Un analizador de señal es un instrumento de medición, evaluación y análisis de señales que puede detectar incluso señales con modulación compleja.

Puede medir la amplitud en función de la frecuencia de una señal entrante en toda la gama de frecuencias de un instrumento de medición y la intensidad espectral de señales conocidas o desconocidas. También puede medir la amplitud y la fase de una señal de entrada en una sola frecuencia dentro del ancho de banda de frecuencia intermedia (FI) del instrumento.

Además de las mediciones del espectro en el dominio de la frecuencia, el Analizadores de señal también puede realizar sofisticados análisis en el dominio del tiempo. La calidad de modulación de señales complejas moduladas digitalmente, como las de los teléfonos móviles, puede analizarse mediante un sofisticado procesamiento de análisis de señales.

Usos de los analizadores de señal

Los analizadores de señal se utilizan para el análisis del espectro de frecuencias, el análisis de señales en el dominio temporal y la evaluación de la calidad de las señales moduladas.

1. análisis del espectro de frecuencias

Los analizadores de señal se utilizan para el análisis del espectro de frecuencias. Son especialmente útiles para evaluar la ACLR (potencia de fuga del canal adyacente), que representa la distorsión de la señal en formas de onda moduladas digitalmente.

Sus aplicaciones incluyen la comprobación de características de radiofrecuencia, como terminales y máquinas transmisoras en sistemas de radio digital. En concreto, se trata de la frecuencia portadora, el ancho de banda del canal, la potencia del canal, el ancho de banda ocupado y la relación de potencia de fuga del canal adyacente.

Además, los espurios y armónicos pueden medirse en una amplia gama de frecuencias, desde la banda de RF hasta la banda de microondas, lo que constituye una de las principales características de los analizadores de espectro superheterodinos.

2. análisis de señales basado en el tiempo

Los analizadores de señal también se utilizan para el análisis de señales basado en el tiempo. La señal de RF de entrada se convierte en formato de datos digitales IQ y se captura para su procesamiento digital de alta velocidad.

Esto permite el análisis multidimensional basado en el tiempo de señales tales como las ondas moduladas, por ejemplo, la forma de onda PvT (PowerVs Time) de cada ranura en la modulación 5G.

3. calidad de modulación de señales moduladas digitalmente

Los analizadores de señal también se utilizan para la evaluación EVM de la precisión de la modulación y el análisis de evaluación CCDF (función de distribución acumulativa complementaria), que resultan familiares en el mundo de las comunicaciones móviles.

Además de las características del espectro, también debe medirse la calidad de modulación de las señales moduladas digitalmente que se utilizan para los sistemas de comunicación, con el fin de mantener unas condiciones de comunicación estables. A este respecto, los analizadores de señal también pueden medir la calidad de modulación de las señales moduladas digitalmente en combinación con diversas aplicaciones de análisis vectorial.

Principio de los analizadores de señal

Los analizadores de señal capturan la memoria de la señal medida durante un tiempo determinado, convirtiendo únicamente la frecuencia de la señal. A continuación, el sistema obtiene los resultados del análisis siguiendo los pasos de “digitalización y almacenamiento”, “conversión de frecuencias” y “conversión a espectro, etc.”.

En primer lugar, la señal de medición que entra en la sección de entrada del Analizadores de señal se convierte a una frecuencia intermedia (FI) en la sección de conversión de frecuencia. A continuación, la señal de medición convertida a FI se convierte en datos digitales. A continuación, los datos de forma de onda de serie temporal digitalizados se capturan inmediatamente en la memoria interna. Estos datos también pueden almacenarse por separado en un disco duro.

Los analizadores de señal no sólo tienen la ventaja de un procesamiento de alta velocidad, sino también de una elevada repetibilidad. Son adecuados para el análisis y el análisis con patrones de alta resolución, como la onda milimétrica (intervalo de longitud de onda de 1 a 10 mm) y la onda submilimétrica (intervalo de longitud de onda de 0,1 a 1 mm).

Otra información sobre los Analizadores de señal

1. diferencia entre un analizador de señal y un analizador de espectro

Los analizadores de señal son analizadores de espectro capaces de analizar señales moduladas. En concreto, los analizadores de señal son muy avanzados en la medición y el análisis de señales basadas en el tiempo.

Los analizadores de señal disponen de métodos exclusivos de procesamiento de señales que no tienen los analizadores de espectro. Además del método superheterodino, este método utiliza un convertidor A/D de alta velocidad para convertir y procesar la señal una vez en señal digital, luego carga los datos en la memoria y realiza una transformada de Fourier de procesamiento de alta velocidad.

Esto permite analizar formas de onda de modulación digital recientes, como LTE y 5G, que tienen componentes de respuesta temporal complejos y no pueden analizarse con analizadores de espectro convencionales debido a las limitaciones de la respuesta temporal.

2. Precios de los analizadores de señal

Los analizadores de señal suelen tener un amplio rango de precios, ya que la memoria interna y la potencia de procesamiento digital necesarias para el análisis varían mucho en función de las funciones compatibles y el rango de frecuencias. En el caso de los últimos modelos compatibles con modulación, el rango de precios estándar se sitúa en varios millones de yenes, mientras que los modelos más antiguos o con funciones limitadas cuestan varios cientos de miles de yenes.

¿Qué es un Codificadores?

Un Codificador es un dispositivo que convierte los cambios de posición en una señal eléctrica y la emite.

La posición que se mide es el ángulo de rotación y el desplazamiento lineal. Los codificadores que miden el ángulo de rotación se denominan codificadores rotatorios, mientras que los que miden el desplazamiento lineal se denominan codificadores lineales.

Los métodos para medir los cambios de posición pueden clasificarse como incrementales o absolutos. La luz, la fuerza magnética y la inducción electromagnética se utilizan habitualmente para la medición.

Usos de los codificadores

Los codificadores se utilizan principalmente en máquinas que utilizan motores. Entre ellos, los motores paso a paso y los servomotores son los motores más típicos en los que se utilizan codificadores.

1. motores paso a paso

Los motores paso a paso son motores cuya velocidad y ángulo de rotación pueden controlarse con precisión mediante señales de impulsos.

El intervalo de impulsos y el número de señales de impulsos aplicados al motor determinan el ángulo y la velocidad de rotación del motor, lo que permite un posicionamiento preciso. Se utilizan principalmente en la fabricación y otras aplicaciones.

Existen dos tipos: los sistemas de bucle abierto, que no utilizan Codificadores y no tienen control de realimentación, y los sistemas de bucle cerrado, que utilizan Codificadores y tienen control de realimentación.

El sistema de bucle abierto es más sencillo que el de bucle cerrado, pero siempre se aplica la corriente máxima para evitar el “calado”, cuando el motor no puede seguir la velocidad de impulsos.

2. servomotores

Los servomotores son motores con un mecanismo que controla con precisión la distancia recorrida y el ángulo de giro en un solo mando y mantiene una velocidad constante de movimiento lineal o rotativo continuo.

Consta de un conjunto de tres piezas formado por un codificador, un motor de CA o CC sin escobillas y un servoamplificador (controlador), aunque los motores de CA son actualmente el tipo de motor más común. En la actualidad, los motores de CA son los más utilizados en máquinas que requieren un control preciso del movimiento. Algunos ejemplos son los robots industriales, los automóviles, los ascensores y los vehículos de guiado automático. Se utilizan con especial frecuencia en fábricas.

A la hora de seleccionar un codificador, hay que tener en cuenta la precisión de la medición, la resolución, el tiempo de reacción, el tamaño y la forma, la durabilidad frente a vibraciones y golpes, y la protección frente al entorno de funcionamiento.

Principio de los codificadores

Los codificadores pueden dividirse en ópticos, magnéticos e inductivos, en función del método de detección.

1. Codificadores ópticos

El desplazamiento puede medirse iluminando un disco giratorio con orificios uniformemente espaciados montado en un eje giratorio y detectando el período de luz que pasa a través de los orificios. Por lo general, se utiliza mucho la luz, ya que afecta poco a la máquina.

Los Codificadores ópticos también pueden clasificarse en dos tipos según la señal de salida: incrementales y absolutos. A continuación se explica cada uno de estos métodos.

• Sistema incremental
  El método incremental mide el desplazamiento de la posición midiendo el número de veces que la luz pasa a través de un orificio en un disco giratorio.
• Método absoluto
  El método absoluto mide el desplazamiento de la posición detectando la señal de posición absoluta asignada a cada orificio del disco giratorio.

2 Codificadores magnéticos

El desplazamiento se mide utilizando el campo magnético de un imán fijado al eje giratorio, que fluctúa a medida que éste gira.

3 Codificadores de inducción electromagnética

El desplazamiento se mide detectando la inducción electromagnética generada en una bobina montada alrededor del eje giratorio.

Otros datos sobre codificadores

1. Resolución de los codificadores

La resolución del codificador se refiere al número de impulsos emitidos cuando el codificador rotativo realiza una rotación. La unidad de resolución se expresa como “impulsos/revolución” y, para mejorar la resolución, debe aumentarse el número de impulsos de entrada por revolución.

La selección de un codificador de alta resolución puede mejorar en gran medida la capacidad de control angular de robots y máquinas herramienta que requieren un control más preciso. 2. Comunicación entre el codificador y el servo.

2. comunicación entre el codificador y el servoamplificador

Existen dos tipos de comunicación entre el codificador y el servoamplificador: motor de CA sin escobillas o motor de CC y método de transmisión en paralelo o método de transmisión en serie.

• Método de transmisión en paralelo (en inglés: parallel communication)
  Este método transmite los pulsos A, B y Z emitidos por el codificador rotatorio en paralelo y también se denomina método de transmisión en paralelo.
• Comunicación en serie
  Método de transmisión de datos de posición en serie, también conocido como transmisión en serie.

En comparación con el método de transmisión por impulsos, el método de transmisión en serie requiere menos cableado y es menos probable que cause desviaciones posicionales. Por este motivo, los Codificadores de alta resolución utilizan cada vez más el método de transmisión en serie.

3 Ejemplos de aplicaciones de los codificadores

Mejora de la eficacia del control de motores
Los codificadores se utilizan para evitar el calado, cuando no se puede seguir la respuesta en impulsos de un motor paso a paso, pero la tendencia más reciente es que a menudo se utilizan para mejorar la eficacia del control del motor.

En el caso del control en bucle abierto sin codificadores, es habitual controlar la corriente de excitación para evitar averías incluso cuando el motor no gira, o mantener la corriente máxima que fluye hacia el motor para evitar el calado. Sin embargo, esto provoca un flujo de corriente innecesario incluso cuando el motor está parado o con poca carga.

En los VE (vehículos eléctricos), el bajo consumo de corriente de los motores está estrechamente ligado a la autonomía, por lo que se está considerando el uso de encoders para mejorar la eficiencia. Algunas de las ventajas del uso de encóderes en los VE son las siguientes

Codificadores más pequeños y finos
Hasta ahora, los codificadores constaban de componentes internos discretos y requerían una placa de circuitos para montarlos y realizarlos como sistema. Sin embargo, en los últimos años han aparecido circuitos integrados de codificadores reflectantes que combinan elementos receptores de luz, elementos emisores de luz, como los LED, y circuitos periféricos en un único circuito integrado, lo que ha dado lugar a codificadores más pequeños y delgados.

La función de un codificador puede realizarse con este CI y una placa de hendidura reflectante. Los CI codificadores reflectantes empiezan a utilizarse en actuadores ultracompactos como codificadores lineales y en pequeños robots.