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¿Qué es un Anemómetro?

Un anemómetro es un aparato que mide la velocidad del viento. La velocidad del viento medida por un anemómetro se indica en unidades como m/s o nudos. Los anemómetros pueden utilizarse para medir diversas velocidades del viento, como las causadas por las condiciones atmosféricas, el viento provocado por la rotación y el viento que sale de las rejillas de escape de los aparatos de aire acondicionado.

La velocidad del viento es una magnitud vectorial. Por esta razón, muchos anemómetros pueden medir tanto la velocidad del viento, que es la magnitud, como la dirección del viento, que es la dirección. Existen anemómetros con diferentes principios de funcionamiento. Por ejemplo, entre los tipos de anemómetros se incluyen los anemómetros de cazoleta, los anemómetros de turbina eólica, los anemómetros ultrasónicos y los anemómetros térmicos.

Usos de los Anemómetros

Los anemómetros se utilizan en la vida cotidiana. Por ejemplo, se utilizan para la reparación y el mantenimiento de aparatos de aire acondicionado y para medir la velocidad del viento de los gases de escape. Los anemómetros también se utilizan para determinar las condiciones atmosféricas, por ejemplo en la observación meteorológica.

Existen varios tipos de anemómetros, como los de turbina eólica, los ultrasónicos, los térmicos y los de copa de viento. El tipo de anemómetro más común es el de molinete, que utilizan organizaciones como la Oficina Meteorológica. Los anemómetros de molinete y de cazoleta se utilizan para medir la velocidad del viento en exteriores. Una característica de su uso es que se instalan al aire libre y miden el grado de velocidad del viento exterior por rotación.

Los anemómetros de turbina y de copa de viento se han digitalizado cada vez más en los últimos años. La digitalización de los anemómetros permite comprobar la velocidad del viento a distancia del lugar donde está instalado el anemómetro. Las velocidades del viento en tiempo real pueden comprobarse en un PC o smartphone en interiores. Los anemómetros térmicos y ultrasónicos se utilizan principalmente en interiores. Los anemómetros térmicos y ultrasónicos suelen ser portátiles.

Los anemómetros térmicos y ultrasónicos se utilizan colocando el instrumento directa o manualmente en la parte del cuerpo donde se va a medir la velocidad del viento, y tomando mediciones continuas in situ. Tanto los anemómetros térmicos como los ultrasónicos permiten comprobar inmediatamente los datos de la velocidad del viento. También son flexibles en su uso, ya que la posición de instalación puede cambiarse fácilmente. Sin embargo, hay que tener cuidado de que la velocidad del viento no se vea afectada por el movimiento de las personas.

Tipos de Anemómetros

En general, para medir la velocidad del viento hay que decidir para qué y en qué condiciones ambientales se quieren obtener los resultados. El tipo de anemómetro utilizado depende de si las mediciones se realizan en interiores o en exteriores.

Existen cuatro tipos de anemómetros: anemómetro de cazoleta, anemómetro de molino, anemómetro ultrasónico y anemómetro térmico.

1. Anemómetros de Cazoleta

Los anemómetros de cazoleta utilizan una pala cónica llamada veleta. La velocidad del viento se calcula midiendo el número de revoluciones de las palas giratorias con un generador o codificador rotativo. Como sólo gira en respuesta a la velocidad del viento, independientemente de su dirección, se caracteriza por su sensibilidad a los cambios del viento.

2. Anemómetros de Aerogenerador

Los anemómetros de turbina eólica utilizan palas similares a hélices que giran con el viento. La velocidad de rotación de las palas giratorias se utiliza para medir la velocidad del viento, utilizando la velocidad de rotación medida por un generador o similar. Son comunes los anemómetros que pueden medir simultáneamente la dirección del viento acoplando una hélice en un extremo del anemómetro y una veleta en el otro.

3. Anemómetros Ultrasónicos

Los anemómetros ultrasónicos miden la velocidad del viento midiendo la cantidad de cambio en la velocidad del sonido que varía con la velocidad del viento. Las ondas ultrasónicas se transmiten desde el transmisor y se reciben en el receptor, y el tiempo transcurrido desde la transmisión hasta la recepción se utiliza para medir la velocidad del viento.

4. Anemómetros Térmicos

Los anemómetros térmicos utilizan cambios de temperatura en la sección de medición, que es enfriada por el viento. La velocidad del viento se mide midiendo la señal eléctrica generada por el elemento sensor de temperatura. Algunos Anemómetros térmicos pueden medir no sólo la velocidad del viento, sino también la humedad y la presión al mismo tiempo.

Cómo Elegir un Anemómetro

Hay que tener cuidado a la hora de elegir un anemómetro, ya que existen diversos principios de medición. Por ejemplo, algunos anemómetros son resistentes a la lluvia y la nieve, lo que los hace adecuados para su uso en exteriores, mientras que otros son adecuados para su uso en salas blancas y otras áreas de fabricación donde se requiere precisión.

Por lo tanto, debe hacerse una selección adecuada en función de la aplicación para la que se vaya a utilizar el anemómetro. Los anemómetros se utilizan, por ejemplo, en lugares de trabajo y para medir la eficacia de la separación de humos. Sin embargo, hoy en día hay cada vez más posibilidades de medir la velocidad del viento de forma cercana. Por ejemplo, es posible que desee comprobar la velocidad y el flujo del viento cuando esté al aire libre, como cuando practica golf o vela, o cuando utiliza el aire acondicionado en su casa.

A la hora de elegir un anemómetro, el tipo más común es el compacto. Anemómetros de tipo compacto están disponibles en los tipos de turbina eólica y térmica y pueden ser adquiridos por el público en general a precios razonables. La ventaja de los anemómetros compactos es que son portátiles. Los anemómetros se caracterizan por su poco peso, lo que los hace cómodos de transportar.

Además, la pantalla de visualización del resultado de la medición está integrada en el instrumento de medición, por lo que los resultados de la medición de la velocidad del viento se pueden comprobar inmediatamente. Los anemómetros portátiles de tipo turbina eólica se utilizan principalmente para actividades de ocio y deportivas al aire libre. Anemómetros de tipo térmico también están disponibles a precios razonables, al igual que los anemómetros de tipo aerogenerador. Los anemómetros de tipo térmico se pueden utilizar para medir la velocidad del viento principalmente al aire libre y en casa en condiciones con aire acondicionado o un circulador.

¿Qué es un Relé de Potencia?

Son componentes de relé capaces de transportar una corriente de aproximadamente 3 A o más.

Los relés pueden dividirse en relés de contacto y sin contacto, y los relés de potencia son relés de contacto. Los relés de potencia son de construcción robusta para soportar grandes corrientes, ya que se espera que transporten corrientes mayores que los relés de control generales.

Por sus características, los relés de potencia se utilizan a veces como circuitos de seguridad en caso de que circule una corriente anormalmente alta por un circuito.

Aplicaciones de los Relés de Potencia

Los relés de potencia son uno de los componentes más utilizados en la industria. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de los relés de potencia:

• Circuitos en paneles solares y sus alimentadores de potencia
• Para accionar robots de gran potencia.
• Para accionar ascensores y maquinaria pesada en obras de construcción
• En instalaciones de carga, por ejemplo para vehículos eléctricos.
• Circuitos principales de coches híbridos.

Principios de los Relés de Potencia

Constan de terminales, contactos y bobinas electromagnéticas.

1. Terminales

El terminal es la parte que se conecta al cableado. En muchos casos, el cableado se fija al relé de potencia mediante soldadura. En otros casos,  se monta en una unidad de bloque de terminales y el cableado se conecta al terminal tratado con terminales redondos o similares.

2. Contactos

Los contactos son componentes de conducción que proporcionan un camino para la electricidad. Cuanto mayor sea la aplicación de corriente, mayores o más numerosos serán los contactos.

Para reducir la resistencia eléctrica, se utilizan aleaciones de plata u oro para los contactos. Las aleaciones de plata se utilizan mucho porque también tienen baja resistencia eléctrica. El oro es más resistente a la oxidación que las aleaciones de plata, pero tiene un punto de fusión más bajo y es más caro, por lo que es adecuado para cargas pequeñas.

Los contactos de los relés de potencia pueden ser móviles o fijos. Los contactos fijos se fijan sólidamente a la carcasa, por ejemplo. Los contactos móviles se accionan junto con una tira de hierro móvil, que hace contacto con los contactos fijos para conducir la electricidad.

3. Bobinas Electromagnéticas

Las bobinas electromagnéticas son componentes accionados por fuerzas electromagnéticas para impulsar la pieza de hierro móvil. La tira de hierro móvil tiene un contacto móvil, que se pone en contacto con el contacto fijo por la fuerza electromagnética de la bobina electromagnética. Cuando la bobina electromagnética se desexcita, los contactos se separan o se ponen en contacto entre sí mediante un resorte.

Tipos de Relés de Potencia

Los relés de potencia se dividen en relés de corriente continua y relés de corriente alterna.

1. Relés de Potencia Accionados por CC

Los relés de potencia accionados por CC son relés de potencia en los que la bobina es accionada por una fuente de alimentación de CC, que es resistente a las tensiones inducidas y tiene la ventaja de que el funcionamiento es estable incluso a bajas tensiones. La bobina del relé suele estar conectada a un diodo para evitar la corriente inversa.

Los estándares incluyen 5 VDC, 12 VDC y 24 VDC y se utilizan en función de la aplicación. Cuando la distancia de transmisión es larga o cuando los circuitos de relé se montan en un armario de control, se utiliza una fuente de alimentación de 24 V con una tensión más alta. Para los circuitos a prueba de explosiones intrínsecamente seguros, se utilizan 12 V CC, 5 V CC, etc.

2. Relés de Potencia AC

Los relés de potencia AC son relés de potencia cuyas bobinas son accionadas por una fuente de alimentación AC. La fuente de alimentación comercial es de corriente alterna y, por lo tanto, puede utilizarse directamente, con la ventaja de que no es necesaria la fuente de alimentación requerida para las versiones de corriente continua.

Se utilizan tensiones de bobina de 100 V CA o 200 V CA; los circuitos de mando de 400 V CA se utilizan raramente debido a la dificultad de mantener las distancias de aislamiento.

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Fallos de los Relés de Potencia

Funcionan mecánicamente por fuerzas electromagnéticas y por lo tanto tienen una vida útil. La vida útil en términos de ciclos de funcionamiento es de varios cientos de miles. Si se supera la vida útil o se aplican golpes excesivos, pueden producirse los siguientes fallos

1. Desconexión de la Bobina
Este fallo se produce cuando se desconecta la bobina electromagnética del relés de potencia. La rotura de la bobina inutiliza todos los contactos. Este fallo es relativamente fácil de detectar ya que no se oye el funcionamiento de los contactos.

2. Soldadura
Este fallo se produce cuando fluye una corriente excesiva a través del relé de potencia, haciendo que los contactos se suelden y no se abran. Diagnostique encendiendo y apagando el relé y comprobando la continuidad de los contactos.

3. Funcionamiento Defectuoso de los Contactos
Se trata de un fallo en el que los contactos del relé están deshilachados o sucios y ya no son eléctricamente conductores. Los contactos permanecen abiertos sin cortocircuitarse. Diagnostique comprobando la continuidad y la tensión del mismo modo que para la soldadura.

4. Cortocircuito de las Bobinas

Esta avería se produce cuando el barniz de la bobina electromagnética se desprende, provocando un cortocircuito. Esto se identifica cuando la propia fuente de alimentación de control se dispara al activarse la bobina electromagnética.

Como los circuitos de control suelen tener varios relés de potencia conectados en paralelo, puede tardar algún tiempo en detectarse el fallo.

¿Qué es un Motor de Par?

Un motores de par es un motor con un gran par de arranque, que disminuye al aumentar la velocidad de giro.

Se caracteriza por un funcionamiento estable en una amplia gama de velocidades. Los motores de par pueden alcanzar pares elevados, especialmente a bajas velocidades, por lo que son adecuados para su uso en rodillos y otros dispositivos de bobinado.

Al bobinar, inicialmente se requiere un par bajo y una velocidad alta, pero a medida que avanza el bobinado, el diámetro aumenta, por lo que finalmente se requiere un par alto y una velocidad baja. La similitud entre la curva característica de par-velocidad del lado de la carga y la curva característica del motor de par hace del motor de par un motor adecuado para el bobinado.

Usos de los Motores de Par

Los motores de par se incorporan a menudo en equipos para bobinar algo a una velocidad constante. Por ejemplo, al bobinar materiales en hojas como tela, papel o caucho, o materiales lineales como alambre metálico, cable o hilo.

Entre sus aplicaciones se incluyen los rodillos de alimentación, la compensación de pérdidas de varios rodillos, las grúas pequeñas y los accionamientos de cintas transportadoras. Los motores de par también son adecuados para apretar y aflojar válvulas y tornillos, abrir y cerrar puertas, etc., ya que estas aplicaciones requieren par de arranque.

Principios de los Motores de Par

Mientras que la curva característica velocidad-par de otros motores tiene un pico a una velocidad determinada, los motores de par tienen una curva suave que cae constantemente hacia la derecha. Esta característica es la característica de estatismo.

Tienen la característica de disminuir el par a medida que aumenta la velocidad, con el fin de mantener un equilibrio entre el motor y la carga. A medida que aumenta la tensión aplicada al motor de par, la curva de la característica de caída se desplaza a una curva con una pendiente más hacia la derecha en proporción al cuadrado de la tensión. Por lo tanto, cuando se utiliza en combinación con un regulador de tensión, la característica de estatismo puede ajustarse en función de la aplicación.

Si el par de carga es constante, la velocidad de rotación también puede variarse ajustando la tensión aplicada. El par aplicado al movimiento giratorio con una velocidad angular constante se denomina par estático, y los motores de par son adecuados para aplicaciones como operaciones de bobinado en las que se requiere un par estático. El alto par de arranque también significa que la corriente de arranque es baja, lo que hace que el motor sea adecuado para operaciones que requieren arranques y paradas frecuentes.

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Cómo se Utilizan los Motores de Par como Frenos

Para mantener una tensión constante en el mecanismo de recogida, se pueden realizar ajustes finos utilizando un motores de par no sólo en el lado de recogida, sino también en el lado de desenrollado. En este caso, se pueden utilizar las características de frenado propias de los motores de par. Las dos características de frenado son las siguientes

1. Frenado de Fase Inversa
Para el frenado se utiliza la característica de par cuando gira en sentido contrario al sentido del campo magnético giratorio provocado por la aplicación de la tensión alterna. El uso de la característica de frenado de fase inversa consiste en utilizar el par cuando el motor de par gira en la dirección opuesta con un par mayor que el par en el arranque.

El motor de par gira en dirección opuesta a la fuerza magnética giratoria mientras genera una fuerza de frenado constante. Como la fuerza de frenado se genera a partir de la velocidad de rotación cero, este motor es adecuado para aplicaciones en las que se requiere tensión incluso en parada.

2. Freno de Corrientes Parásitas
El freno utiliza las características de par de un motor que gira parado debido al campo magnético generado por la aplicación de tensión continua. El freno de corrientes parásitas utiliza la misma fuerza de frenado tanto en el sentido de avance como en el de retroceso.

Cuando la velocidad de rotación es cero, la fuerza de frenado es nula, pero a medida que aumenta la velocidad de rotación, la fuerza de frenado aumenta y se estabiliza en el rango de alta velocidad. Esta característica se utiliza cuando se requiere una tensión estable a altas velocidades o cuando se requiere tensión en los sentidos de avance y retroceso.

¿Qué es un Módulo de Diodos?

Un módulo de diodos es un dispositivo semiconductor rectificador que controla la conducción e interrupción de la electricidad mediante la disposición de varios diodos.

Los módulos de diodos tienen la característica de poder controlar el flujo de corriente en una sola dirección en un circuito eléctrico y suelen incorporarse como componentes de relé en el diseño de circuitos.

Entre los elementos con un comportamiento similar se encuentran los tiristores y los triacs. Dependiendo del proceso que se quiera implementar, estos módulos se utilizan de diferentes maneras.

Usos de los Módulos de Diodos

Son componentes muy utilizados en productos industriales. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones:

• Fuentes de alimentación para motores de CC
• Fuentes de alimentación para inversores
• Unidades de control para carga y descarga de baterías
• Fuentes de alimentación internas

Los diodos se utilizan mucho dentro de las fuentes de alimentación de CC porque permiten extraer corriente de una fuente de alimentación de CA en una sola dirección. Cuando se utilizan junto con un condensador de alisado o similar, la corriente alterna puede convertirse en corriente continua.

Principios de los Módulos de Diodos

Para entender los principios del módulo de diodos, es necesario comprender la estructura del diodo. La estructura interna de un diodo está formada por capas alternas de semiconductores de tipo n y p, que conducen cuando se aplica una tensión del lado del ánodo al lado del cátodo. En cambio, si se aplica una tensión en sentido contrario, los semiconductores internos de tipo n y p alejan la carga entre sí y no circula corriente.

Esta característica permite utilizar el diodo como elemento regulador de grano en el que la electricidad fluye en una dirección.

Tipos de Módulos de Diodos

Existen diferentes tipos de diodos, en función de sus propiedades.

1. Diodos Rectificadores

Estos diodos rectifican la corriente alterna entrante. También se denominan diodos de silicio. Se utilizan en circuitos de potencia y protección, aprovechando la propiedad de la electricidad de fluir en una sola dirección.

Un ejemplo muy conocido es un puente de diodos formado por cuatro diodos rectificadores. 

2. Diodo Detector

Diodo que extrae las señales sonoras de las ondas de radio aprovechando la propiedad de baja caída de tensión directa en el rango de corriente baja (alrededor de 0,1 mA). Se utilizan en radio y otras comunicaciones de voz.

En el pasado, se solían utilizar diodos de germanio. Sin embargo, como son muy caros, ahora se sustituyen por diodos de barrera Schottky.

3. Diodos de Tensión Constante

Diodo en el que la tensión es siempre constante, incluso cuando cambia la corriente. También llamado diodo zener. Se utilizan en circuitos de protección contra sobretensiones, aprovechando el fenómeno Zener, en el que la electricidad fluye a tensión constante cuando se aplica una tensión en sentido contrario.

4. Fotodiodo

Estos diodos utilizan la propiedad de corriente y tensión generada cuando se recibe luz en la unión PN. Se utilizan en sensores fotoeléctricos y comunicaciones ópticas.

A veces se utilizan en células solares, en dispositivos que leen la luz láser reflejada en las superficies irregulares de los DVD y en la parte receptora de los mandos a distancia de los televisores.

5. Diodos de Corriente Constante

Diodo que conduce una corriente constante cuando la tensión está dentro de un rango predeterminado. Existe riesgo de daños si se aplica una tensión superior a la prescrita. Se utilizan en circuitos de carga y descarga de baterías y disyuntores de fugas.

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1. Estructura Interna de un Tiristor

El tiristor es un componente semiconductor con un electrodo de puerta añadido al diodo: se añade un terminal de puerta a la parte semiconductora de tipo p, y el módulo conduce cuando se aplica una polarización positiva desde el ánodo al lado del cátodo en el circuito y fluye una corriente de puerta.

Una vez que fluye la corriente de puerta, el módulo mantiene la conducción hasta la próxima vez que la polarización del lado del ánodo al lado del cátodo se vuelve negativa o la corriente de puerta se vuelve cero.

Además, los tiristores sólo pueden conducir con una polarización en una dirección. Si se desea que funcione con polarización en ambas direcciones, se utiliza un triac con estructura de tiristor instalado bidireccionalmente.

2. Diferencias entre Módulos de Diodos y Módulos de Potencia

Al igual que los diodos, los módulos de potencia son elementos utilizados en circuitos de potencia. Los módulos de potencia también realizan funciones de conmutación y rectificación, pero se caracterizan por su uso en productos que requieren alta tensión y alta potencia.

Un ejemplo conocido es el inversor que controla la velocidad de un motor, por ejemplo en ferrocarriles. La mejora de la eficiencia de los dispositivos de potencia que manejan alta tensión y alta potencia está atrayendo la atención de todo el mundo como forma de ahorrar energía.

¿Qué es un Módulo IGBT?

Un módulo IGBT es un módulo altamente integrado que integra varios IGBT (transistores bipolares de puerta aislada) en un solo módulo.

Los IGBT se inventaron en Japón a finales del periodo Showa (1926-1989) combinando las ventajas del transistor bipolar de tipo de control de corriente de base utilizado convencionalmente y el transistor de efecto de campo (FET) de tipo de control de tensión de puerta, cuyos puntos débiles se mejoraron, con estructuras de dispositivos e innovaciones de proceso.

Inicialmente llamados transistores bipolares de puerta aislada, más tarde se denominaron IGBT, acrónimo de “Insulated Gate Bipolar Transistor” (transistor bipolar de puerta aislada).

Usos de los Módulos IGBT

Hoy en día se denomina tecnología de electrónica de potencia, pero en su momento los IGBT eran una tecnología del mundo especial sólo para especialistas que no veía la luz del día muy a menudo. Sin embargo, con la introducción de los inversores (tecnología de conversión de potencia para ahorrar energía) en aparatos eléctricos como los acondicionadores de aire con inversor y el desarrollo de módulos compactos de alto rendimiento para componentes, las aplicaciones de los módulos IGBT alojados en su interior se han extendido de forma espectacular, sobre todo en productos de alta potencia.

Hoy en día, es bien sabido que los IGBT y sus Módulos IGBT se utilizan habitualmente en productos que requieren grandes cantidades de potencia.

Principios de los Módulos IGBT

El IGBT es un semiconductor de potencia creado por Japón que ha marcado una época. Utiliza una estructura de transistor bipolar convencional para las partes por las que circula gran cantidad de corriente, y cambia la parte de la base, que es la parte de control del bipolar, por una estructura de circuito de puerta FET (antes sólo se utilizaba en circuitos de señal para sistemas de potencia débil y capaz de controlar a alta velocidad con pocas pérdidas). Semiconductores de potencia. Los Módulos IGBT son módulos compactos de alta funcionalidad que contienen varios IGBT, incluidos diodos para los circuitos de protección y circuitos integrados para los circuitos de accionamiento.

Los IGBT también existen como componentes discretos, y es posible construir un circuito similar al de un módulo como componente único. Sin embargo, cuando un circuito se construye como un único elemento, el tamaño de la placa suele ser más del doble que el de un módulo, y existe la preocupación de que el cableado del patrón de la placa pueda causar retrasos en la señal, inestabilidad y otros fallos de funcionamiento, lo que plantea una serie de retos para el usuario.

En cambio, la modularización permite un montaje con cableado de alta densidad y fiabilidad gracias a una mejor disipación del calor, lo que hace relativamente fácil que los usuarios apliquen los IGBT a sus propios productos. Esta es la mayor ventaja de utilizar Módulos IGBT en lugar de IGBTs por sí solos.

Como ejemplo práctico de un módulo IGBT, se ilustra un módulo que contiene seis IGBT que accionan un motor sin escobillas convencional. El módulo se caracteriza porque su envoltura está rellena de material aislante y el cableado interior es lo más corto y grueso posible para reducir las pérdidas eléctricas.

También se añade un disipador de calor, lo que permite que los IGBT funcionen con unas pérdidas claramente inferiores y una mayor disipación del calor que cuando se montan en una placa como una sola unidad. Así pues, la modularización de los IGBT permite tanto un funcionamiento de alta eficiencia como un equipo más pequeño en comparación con los componentes individuales (discretos).

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Evolución de los Módulos IGBT (IPM)

Actualmente, los Módulos IGBT también se conocen como IPM (Intelligent Power Modules), que contienen controladores de alta tensión que solían ser externos a los IGBT. Con el fin de mejorar aún más el rendimiento y la funcionalidad de los módulos convencionales que integran varios IGBT en un único encapsulado, los módulos IGBT suelen denominarse IPM, que integran circuitos integrados de controladores específicos de IGBT y varios circuitos integrados de circuitos de protección contra el sobrecalentamiento por sobrecorriente junto con los IGBT, y también ofrecen medidas compactas de disipación del calor.

IPM es un campo en el que Japón, creador de los IGBT, lidera el mundo como tecnología en la que destaca. El campo de la electrónica de potencia que utiliza nuevos materiales semiconductores como el SiC y el GaN, que son semiconductores de banda prohibida ancha, también ha experimentado un auge recientemente, y existe un movimiento para sustituir los IGBT sobre sustratos de Si por SiC-MOSFET y GaN-FET con propiedades aún mejores, como se ejemplifica en el sector de los vehículos eléctricos, como los EV. También hay una tendencia a sustituir los IGBT sobre sustratos de Si por SiC-MOSFET y GaN-FET, que tienen propiedades aún mejores, como en el sector de los vehículos eléctricos y otros.

Sin embargo, estos nuevos sustratos de materiales semiconductores aún no son comparables a los de Si en cuanto a diámetro de oblea, coste y capacidad de fabricación, por lo que, de momento, dispositivos y módulos seguirán separados en cuanto a aplicaciones de producto.

¿Qué es un Comprobador de Fugas de Aire?

Es un instrumento para detectar fugas de aire en el interior de un objeto.

Las pruebas de fugas se realizan presurizando o despresurizando el objeto y detectando la presión mediante diversos métodos, como la presión directa y la presión diferencial. El tipo adecuado de comprobador de fugas de aire depende de la forma del objeto y de si contiene algo más que aire o agua.

A diferencia de las simples pruebas de fugas con agua jabonosa, los comprobadores de fugas de aire pueden detectar con precisión la ubicación y la cantidad de fugas.

Usos de los Comprobadores de Fugas de Aire

Pueden utilizarse no sólo para comprobar simplemente si hay fugas, sino también para determinar cuantitativamente la cantidad de fugas y automatizar las inspecciones.

Las pruebas de fugas específicas incluyen

• Accesorios en tuberías de agua de refrigeración
• Reguladores de estufas y bombonas de gas
• Recipientes a presión para gases a alta presión, como GLP y gas carbónico
• Diversas piezas de vehículos, como cilindros y bombas de aceite
• Bombas de transfusión de sangre para equipos médicos
• Tuberías hidráulicas y cilindros hidráulicos en equipos de ingeniería civil

También se utilizan para la comprobación de fugas de circuitos para el control de flujo, etc., y a menudo se utilizan para inspeccionar piezas de automóviles, ya que muchas piezas de automóviles, como los depósitos de líquido lavaparabrisas y los airbags, tienen fugas de aire que no se pueden tolerar.

Principios de los Comprobadores de Fugas de Aire

Existen muchos métodos de comprobación de fugas que utilizan aire u otros gases, como el método de inmersión, el método de espumación, el método de cambio de presión, el método de cambio de presión diferencial, el método de medición de caudal y el método ultrasónico.

1. Método de Inmersión

El método de inmersión consiste en presurizar el objeto con gas, sumergirlo en un depósito de líquido y comprobar las burbujas que emergen. Se realiza principalmente por inspección visual y requiere la habilidad del operario, lo que tiene el inconveniente de que puede dar lugar a variaciones. Además, la gestión de datos cuantitativos es difícil.

2. Método de la Espuma

Este método consiste en aplicar a la superficie del objeto un líquido espumante que contiene un tensioactivo, etc., y detectar la fuga de gas por el fenómeno de la espuma. En comparación con el método de inmersión, este método tiene una mayor sensibilidad a las fugas.

3. Método de Cambio de Presión

El método de cambio de presión consiste en añadir o reducir la presión interna de un objeto y comprobar la presión a la que la presión interna se vuelve constante.

4. Método de Cambio de Presión Diferencial

El método de cambio de presión diferencial es casi el mismo que el método de cambio de presión, pero comprueba el cambio de presión diferencial entre el patrón de medida y el objeto.

5. Método de Medición del Caudal

El método de medición del caudal aplica una presión interna al objeto y mide el caudal para compensar las fugas de aire.

6. Método Ultrasónico

Este método utiliza un detector ultrasónico para detectar las ondas ultrasónicas generadas cuando se produce una fuga de gas en el punto de fuga del objeto.

Tipos de Comprobadores de Fugas de Aire

Se pueden clasificar a grandes rasgos en el tipo de presión directa y el tipo de presión diferencial.

1. Comprobadores de Fugas de Aire de Presión Directa

Los comprobadores de fugas de aire de presión directa realizan pruebas de fugas midiendo continuamente la presión real. En primer lugar, se presuriza o despresuriza el objeto. Durante el proceso de presurización o despresurización, la temperatura y el volumen del aire son inestables y la presión es inestable, por lo que es necesario esperar hasta alcanzar el equilibrio a una presión constante.

Una vez confirmado el equilibrio, la presión se mide continuamente. Si hay una fuga en alguna parte, esta presión cae lentamente y puede detectarse para comprobar si hay fugas.

2. Comprobadores de Fugas de Aire por Presión Diferencial

Los comprobadores de fugas de aire por presión diferencial miden la presión diferencial con respecto a una presión de referencia. El método consiste en preparar un objeto de medición sin fugas, denominado patrón, y conectarlo a éste.

A continuación, se mide la diferencia de presión mediante un sensor conectado entre el máster y el objeto, siguiendo el mismo procedimiento de presurización y equilibrado que en el método de presión directa. Si no hay fugas en ninguna parte del objeto, no se genera presión diferencial, pero si hay una fuga en el objeto, se detecta una presión diferencial en función de la cantidad de fuga.

Cómo seleccionar un Comprobador de Fugas de Aire

1. Características de la Pieza

Un detector de fugas presurizado es adecuado para piezas de trabajo que se utilicen bajo presión o que contengan líquido en su interior.

2. La Forma de la Pieza de Trabajo

Por ejemplo, un detector de fugas del tipo de presión interna es adecuado para piezas de trabajo con muchas aberturas, mientras que un detector de fugas del tipo de presión externa es adecuado para piezas de trabajo con pocas aberturas.

3. Método de Reducción de Presión

Si la pieza de trabajo debe utilizarse bajo presión negativa, elija un comprobador de fugas con un sistema de presión reducida.

Más Información sobre Comprobadores de Fugas de Aire

Ventajas de Introducir un Comprobador de Fugas de Aire

1. Automatización y Ahorro de Mano de Obra
Los comprobadores de fugas pueden cuantificar los cambios de presión y otros datos, lo que permite automatizar las inspecciones. Los comprobadores de fugas permiten ahorrar mano de obra.

2. Mejora de la Calidad
Las pruebas de fugas pueden controlarse cuantitativamente y no dependen de la habilidad humana, lo que mejora la precisión y contribuye a la mejora de la calidad. Además, los datos pueden procesarse y analizarse estadísticamente.

3. Reducción de Costes
Los beneficios de la reducción de costes incluyen menos reclamaciones, menores tasas de defectos e inspecciones más eficientes.

¿Qué es una Impresora de Códigos de Barras?

Una impresoras de códigos de barras es una máquina que imprime códigos de barras, que representan diversos tipos de información en barras y números, en una hoja de papel específica.

Un código de barras contiene 13 números. Los dos primeros dígitos son el código del país, los siete siguientes son el código del fabricante y los tres siguientes son el código del artículo. El último dígito es un código de confirmación de lectura. Se utiliza para evitar errores.

Usos de las Impresoras de Códigos de Barras

Se utilizan para imprimir códigos de barras que indican información sobre diversos productos. Los códigos de barras contienen información como el lote, el producto y los precios de los productos industriales.

Como los códigos de barras se utilizan en muchas situaciones diferentes, las impresoras de códigos de barras tienen una gama muy amplia de aplicaciones.

Principios de las Impresoras de Códigos de Barras

Los principios de una impresoras de códigos de barras depende de su método de impresión. Existen varios tipos de métodos de impresión  que pueden clasificarse a grandes rasgos en los cinco tipos siguientes:

1. Método de Impacto

Los sistemas de impacto pueden clasificarse a su vez en sistemas de impacto de tambor y sistemas de impacto de punto de alambre.

Método de Impacto de Tambor
El método de impacto de tambor es un método utilizado convencionalmente. En la circunferencia exterior del tambor de impresión se realiza previamente una impresión denominada carácter de código de barras, que forma un patrón de código de barras, y el patrón se transfiere engarzándolo sobre el papel soporte. Sin embargo, este método no se utiliza mucho hoy en día debido a problemas como su complicado mantenimiento.

Método de Impacto de Punto de Alambre
El método de impacto de punto de alambre imprime según el mismo principio que los impresores de impacto utilizados en las impresoras OA normales. Se aplica presión a la parte de la cinta de tinta de la impresora correspondiente al patrón del código de barras, y el patrón se transfiere al papel soporte. Este método se sigue utilizando por su bajo coste de funcionamiento.

2. Método Térmico

En el método térmico, un elemento generador de calor (elemento térmico) que representa el patrón del código de barras, denominado “cabezal térmico”, está integrado en el cabezal de impresión, que se calienta para imprimir el código de barras.

El papel térmico se coloca en contacto con el cabezal de impresión, y cuando se aplica una corriente eléctrica al elemento térmico sólo durante la impresión del código de barras, el patrón del código de barras se imprime en el papel térmico.

Como el papel térmico en el que se imprime el código de barras cambia directamente de color, el sistema no requiere consumibles como cintas de tinta, necesarios para los métodos generales de impresión, y puede funcionar a bajo coste. Actualmente, la mayoría de los códigos de barras del sector alimentario se imprimen con este método.

3. Método de Transferencia Térmica

El método de transferencia térmica es similar al método térmico. Mientras que el método térmico utiliza papel térmico, el método de transferencia térmica imprime insertando una cinta de tinta entre el cabezal térmico y el papel soporte.

En otras palabras, cuando se aplica una corriente eléctrica al cabezal térmico, sólo la parte de la cinta de tinta que corresponde al patrón del cabezal térmico se funde y se adhiere al papel soporte, dando lugar a la impresión. Con este método, es posible imprimir no sólo sobre papel, sino también sobre poliéster, cloruro de vinilo y papel de aluminio.

4. Método Electrostático

El método electrostático utiliza el mismo principio que el empleado en las fotocopiadoras (PPC) de los equipos ofimáticos para imprimir códigos de barras. Se forma una imagen de impresión electrostática en el tambor fotosensible de acuerdo con el patrón del código de barras, y el tóner se adhiere a esta imagen de impresión. A continuación, este tóner se transfiere al papel soporte.

Se utiliza el mismo principio que en las fotocopiadoras ofimáticas (OA), lo que permite una impresión de alta calidad y densidad.

5. Método Inkjet

El método de inyección de tinta utiliza el principio de una impresora de inyección de tinta para imprimir códigos de barras. En otras palabras, el código de barras se expresa controlando la tinta, que se irradia a gran velocidad desde los inyectores de tinta del cabezal de impresión, a través del hueco entre las placas deflectoras hasta el lugar de impresión deseado.

Los sistemas de inyección de tinta tienen bajos costes de funcionamiento porque la tinta se imprime directamente sobre papel u otros sustratos. Otra característica de este sistema es que también puede imprimir directamente sobre plásticos, metales, vidrio, etc. distintos del papel.

Más Información sobre Impresoras de Códigos de Barras

1. Impresoras de Códigos de Barras Manuales

También están disponibles como tipos de mano fácilmente portátiles, incluyendo los tipos térmicos y de inyección de tinta.

Pueden leer información de ordenadores, teléfonos inteligentes y tabletas e imprimir códigos de barras en el acto. Los códigos de barras pueden emitirse in situ en almacenes y otros lugares, lo que contribuye a mejorar la eficiencia del trabajo y a evitar errores humanos.

2. Aspectos a Tener en Cuenta al Utilizar el Sistema

En función del periodo de tiempo durante el que se vaya a colocar el código de barras, es necesario distinguir entre sistemas térmicos y de transferencia térmica. Los lectores de códigos de barras térmicos utilizan papel térmico. Por lo tanto, si el código de barras se adhiere durante un largo periodo de tiempo, el propio papel térmico se quemará, lo que dificultará la lectura del código de barras.

Por lo tanto, las impresoras de códigos de barras de transferencia térmica se recomiendan para aplicaciones de larga duración. Las impresoras de códigos de barras por transferencia térmica imprimen por transferencia térmica de tinta desde la cinta de tinta al papel soporte, por lo que no se queman aunque el código de barras esté adherido durante un largo período de tiempo. Si el código de barras no va a estar pegado durante mucho tiempo, se recomiendan las impresoras de códigos de barras térmicas, ya que no necesitan cinta de tinta y son económicas.

¿Qué es una Resistencia de Chip?

Las resistencias de chip, también llamadas resistencias de montaje superficial, son resistencias rectangulares con una película metálica como elemento resistivo sobre un pequeño sustrato cerámico.

En general, los componentes de chip se refieren a todos los componentes pasivos pequeños montados en superficie. Los componentes de chip están formados por condensadores, resistencias, fusibles, bobinas, transformadores, etc., todos ellos caracterizados por electrodos fijos.

Mientras que en las antiguas resistencias los hilos conductores flexibles se trataban como electrodos para su inserción en orificios de placas de circuito impreso, las resistencias de chip tienen electrodos fijos que se sueldan directamente a la superficie de la placa de circuito impreso.

Usos de las Resistencias de Chip

Junto con los condensadores y las bobinas, las resistencias son los elementos pasivos más básicos de los circuitos electrónicos. Las resistencias de chip desempeñan diversas funciones, como limitar la corriente, detectar la tensión y ajustar la tensión de polarización, y se utilizan en todo tipo de equipos electrónicos.

En los últimos años, la demanda de resistencias de chip ha crecido rápidamente, sobre todo en el sector de las comunicaciones móviles, en particular para teléfonos móviles y smartphones. Las resistencias de chip se venden en una variedad de productos para adaptarse a diferentes propósitos y aplicaciones, por lo que es necesario identificar el rendimiento y las características de las resistencias de acuerdo con el rendimiento requerido.

Principios de las Resistencias de Chip

Las resistencias de chip se clasifican en los tres tipos siguientes según el elemento resistivo formado en el sustrato cerámico.

1. Resistencias de Chip de Película Gruesa

Las resistencias de chip de película gruesa emplean esmalte metálico como elemento resistivo y forman una película de varias µm de espesor. Se denominan resistencias de chip de película gruesa porque son más gruesas que las resistencias de chip de película fina que se describen a continuación.

Después de formar la película de esmalte metálico, el valor de la resistencia puede ajustarse recortando parte del elemento resistivo. Las películas de esmalte metálico se pueden formar de una sola vez sobre sustratos cerámicos utilizando el método de serigrafía, lo que hace que estas resistencias sean relativamente baratas y versátiles. Están disponibles en una gran variedad de constantes y tamaños.

2. Resistencias de Chip de Capa Fina

La estructura es prácticamente la misma que la de las resistencias de chip de película gruesa, pero el elemento resistivo es una aleación metálica y el elemento resistivo se forma sobre un sustrato cerámico utilizando el método de evaporación al vacío. El grosor de este elemento resistivo es extremadamente fino, de unos pocos nm. Por ello, se denominan resistencias de chip de capa fina.

Las resistencias de chip de película fina tienen un pequeño error (±1% o menos) con respecto al valor nominal de resistencia y un pequeño coeficiente de temperatura, por lo que se emplean cuando se requiere un valor de resistencia preciso. Otra característica es que el valor de la resistencia no cambia con el tiempo.

3. Resistencias de Chip de Placa Metálica

Las resistencias de chip de placa metálica utilizan una placa metálica como elemento resistivo y pueden producir resistencias con valores de resistencia pequeños. También hay disponibles resistencias de 1 mΩ o menos para la detección de corriente. Además, tienen una excelente disipación del calor y una gran capacidad térmica, lo que permite transportar una corriente relativamente grande.

Por otro lado, sus desventajas son que es difícil producir altos valores de resistencia y que son caras. El sustrato cerámico en el que se basa la resistencia está hecho principalmente de alúmina, una cerámica a base de óxido, y tiene excelentes propiedades de resistencia, conductividad térmica y aislamiento.

Tipos de Resistencias de Chip

Se suministran los siguientes productos de alto rendimiento para resistencias de chip en función de las necesidades del mercado.

1. Resistencias de Chip Resistentes al Azufre

La plata se utiliza para los electrodos internos de las resistencias de chip en general, y si se dejan en una atmósfera que contenga azufre, la plata reacciona con el azufre para formar sulfuro de plata, que es un aislante, y este crecimiento es probable que cause que los electrodos internos fallen en la conducción.

Por este motivo, las resistencias con medidas contra la sulfurización deben utilizarse en entornos en los que la atmósfera contenga componentes de azufre, como cerca de volcanes activos, o en las proximidades de materiales que contengan azufre.

En concreto, se han desarrollado resistencias en las que el electrodo interno se ha cambiado por un material que no reacciona con el azufre, en lugar de plata.

2. Resistencias de Chip Resistentes a Sobretensiones y Pulsos

Cuando se aplican con frecuencia sobretensiones o impulsos a las resistencias, como en circuitos de conmutación o circuitos propensos a descargas electrostáticas, es necesario utilizar resistencias que sean resistentes a los daños incluso cuando se aplican grandes cantidades de potencia momentáneamente. Por este motivo, también existen resistencias de chip antisobretensión y antipulsaciones.

3. Resistencias de Chip con Alta Precisión de Medida

Los equipos de precisión, como los instrumentos de medición y control, requieren resistencias de alta precisión con bajo error de resistencia (tolerancia de resistencia) y cambio de resistencia con la temperatura (coeficiente de temperatura del valor de resistencia).

4. Resistencias de Chip para Detección de Corriente

Las resistencias para aplicaciones de detección de corriente tienen un valor de resistencia pequeño, y las resistencias de chip de placa metálica se utilizan principalmente para la detección de corriente para detectar sobrecorrientes y la energía restante de la batería.

También existe una creciente necesidad de resistencias más bajas para reducir el consumo de energía en los circuitos y de resistencias de alta precisión que garanticen un excelente coeficiente de temperatura de resistencia incluso en entornos con temperaturas adversas.

5. Resistencias de Chip de Electrodo Largo

Originalmente, las resistencias de chip tenían electrodos dispuestos en el lado corto. El elemento resistivo en sí tiene una baja disipación de calor, por lo que la disipación de calor a través de los electrodos afecta en gran medida a la potencia nominal de las resistencias de chip.

Por lo tanto, varios fabricantes de resistencias han vendido productos con electrodos en el lado largo de la resistencias de chip para aumentar el área de los electrodos y mejorar la disipación de calor. Estas resistencias de chip se denominan “tipo electrodo de lado largo” o “resistencias de chip de lado largo”.

Para distinguirlas, las resistencias de chip convencionales se denominan a veces “tipo electrodo de lado corto”.

Más Información sobre Resistencias de Chip

Tamaño de las Resistencias de Chip

Los tamaños típicos de las resistencias de chip son los siguientes

• 6.mm×3.mm
• 5.0mm×2.5mm
• 4.5ｍｍ×3.2mm
• 3.2mm×2.5mm
• 3.2mm×1.6mm
• 2.0mm×1.25mm
• 1.6mm×0.8mm
• 1.0 mm×0.5mm
• 0.6mm×0.3mm
• 0.4mm×0.2mm
• 0.3mm×0.15mm

Sin embargo, la tensión nominal y la potencia nominal están restringidas por el tamaño, siendo más ventajoso el tamaño más grande, por lo que el tamaño no puede determinarse libremente. Por otra parte, pueden seleccionarse resistencias pequeñas para circuitos que funcionen a tensiones relativamente bajas, pero el equipo de montaje (por ejemplo, montador) que puede manejarlas puede estar restringido.

El tamaño con mayor volumen de envíos de resistencias de chip es el 1005 (1,0 mm x 0,5 mm), mientras que el anterior pilar 1608 (1,6 mm x 0,8 mm) está disminuyendo en volumen. Por otra parte, el futuro pilar “0603:0,6 mm x 0,3 mm” aumenta su volumen.

Además, el tamaño 03015:0,3mm x 0,15mm se comercializó como una pequeña resistencias de chip en octubre de 2011, y el desarrollo del tamaño 0201:0,2mm x 0,125mm está siendo promovido por los fabricantes de resistencias.

¿Qué es una Resistencia de Película Metálica?

Una resistencias de película metálica es una resistencia fija que utiliza metal como elemento resistivo.

Como son un tipo de resistencias fijas, a veces se denominan resistencias de película metálica. En general, se utilizan dos tipos de resistencias fijas: las resistencias de carbono y las resistencias de película metálica.

Las resistencias de carbono tienen un elemento resistivo de carbono, mientras que las resistencias de película metálica tienen un elemento resistivo de metal. Tienen mayor precisión de resistencia que las resistencias de carbono, pero son más caras.

Usos de las Resistencias de Película Metálica

Son resistencias fijas que utilizan una película metálica como elemento resistivo. Tienen una tolerancia de resistencia y un coeficiente de temperatura de resistencia bajos, y son resistencias muy precisas y estables. También tienen la ventaja de suprimir el ruido de corriente.

Estas características hacen que sean muy utilizadas en equipos que manejan señales diminutas. Los siguientes son ejemplos de resistencias de película metálica en uso:

• Equipos de comunicación y medición en el ámbito de los equipos industriales
• Ordenadores y equipos periféricos
• Equipos audiovisuales

Las resistencias de carbono se utilizan como resistencias limitadoras de corriente en dispositivos emisores de luz y resistencias de polarización de amplificadores, ya que no requieren una gran precisión de resistencia. Por otro lado, las resistencias de película metálica se utilizan en circuitos de amplificación de corriente continua en los que la deriva por temperatura es un problema, y en circuitos de filtrado en los que se requiere una frecuencia de corte estricta.

Principios de las Resistencias de Película Metálica

El elemento resistivo de una resistencia de película metálica está hecho principalmente de metal. Generalmente se utiliza níquel-cromo como material. En comparación con las resistencias de carbono, las resistencias de película metálica tienen ventajas como una mayor precisión, pero son más caras.

Existen dos tipos de resistencias de película metálica: las de película gruesa y las de película fina. Las de película fina son una versión de mayor precisión (±0,05%) de las de película gruesa.

Las de película gruesa se fabrican calentando y sinterizando una pasta metálica, mientras que las de película fina se fabrican depositando o recubriendo metal. Mientras que la característica de temperatura de los metales en general es positiva, el coeficiente de temperatura de las resistencias de película metálica se reduce al cambiar la proporción de la aleación. Por tanto, la relación determina si tienen una característica positiva o negativa.

Cómo Elegir una Resistencia de Película Metálica

Se seleccionan en función del valor de resistencia y otros factores. Las resistencias pueden tener caracteres impresos o estar codificadas por colores, ya que las resistencias de tamaño 1.005 o inferior son difíciles de leer, por lo que se codifican por colores.

En el caso de las resistencias codificadas por colores, los “dos dígitos superiores” o los “tres dígitos superiores” del valor de la resistencia están representados por un total de diez colores, siendo el negro el 0 y el gris el 9. Al leer esto, el valor de la resistencia de una resistencia de tamaño igual o inferior a 1.005 se puede interpretar como el valor de la resistencia de una resistencia de color. Su lectura permite determinar el valor de resistencia del elemento resistivo. Del mismo modo, los multiplicadores, las tolerancias y los coeficientes de temperatura también pueden determinarse mediante el sistema de códigos de colores.

Las tolerancias de resistencia suelen ser de ±5% para las resistencias de carbono, pero para las resistencias de película metálica pueden seleccionarse ±2%, ±1% y ±0,5%. Las resistencias de carbono muestran una serie de temperatura negativa de -200 a -800 ppm/°C. Las resistencias de película metálica muestran una serie de temperatura negativa de -200 a -800 ppm/°C. Muestran una variación de temperatura relativamente pequeña y pueden seleccionarse entre ±200ppm/°C, ±100ppm/°C y ±50ppm/°C.

Más Información sobre Resistencias de Película Metálica

Visualización en Color de las Resistencias de Película Metálica Fijas

Las resistencias de hilo o tipo MELF indican el valor de la resistencia, el error y el coeficiente de temperatura mediante un código de colores. 

Hay cuatro bandas diferentes que se muestran en la resistencia, de tres a seis bandas, pero comúnmente se utilizan cuatro y cinco bandas. Las dos o tres bandas de la izquierda representan el valor de la resistencia y la siguiente el multiplicador.

Las resistencias de carbono suelen tener una indicación de cuatro bandas. Las dos segundas bandas desde la izquierda indican el valor de la resistencia, la tercera banda indica el dígito del multiplicador y la cuarta banda indica el error, que generalmente es oro (5%).

Las resistencias de película metálica, en cambio, tienen tres dígitos significativos debido a su gran precisión. Por tanto, el tercer dígito por la izquierda representa el valor de la resistencia, el cuarto el multiplicador y el quinto el error, pero también se utilizan el verde (0,5%), el marrón (1%) y el rojo (2%).