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¿Qué es una Impresora de Producción?

Las impresoras de producción son máquinas utilizadas para imprimir materiales comerciales e internos de forma rápida y precisa. Son capaces de imprimir en una amplia gama de grosores y materiales de papel, así como en diferentes tamaños de materiales. Estas impresoras permiten a las empresas producir sus propios materiales impresos, lo cual puede ahorrar costos en la impresión de tarjetas de visita, sobres, archivos transparentes y papel de ventas que se consumen en grandes cantidades.

Usos de las Impresoras de Producción

Las impresoras de producción se utilizan en diversas aplicaciones, entre las que se incluyen la impresión de grandes volúmenes de material de presentación, la impresión rápida de fotografías a color, la producción de tarjetas de visita, folletos, invitaciones y sobres personalizados con diseños, la impresión de envases de productos, la creación de carteles para publicidad y la impresión de archivos transparentes con diseños.

Estas impresoras son capaces de imprimir rápidamente en una amplia variedad de objetos y materiales, proporcionando resultados vívidos y de alta calidad. Al seleccionar una impresora de producción, es importante considerar las funciones requeridas y otros factores, dado que suelen ser productos de alto costo.

Principio de las Impresoras de Producción

Las impresoras de producción constan principalmente de un alimentador de papel, un tambor fotoconductor, una unidad de proceso de fusión, un sistema de encuadernación y un dispositivo que transporta el objeto impreso al mecanismo correspondiente. El alimentador de papel de una impresora de producción alimenta una gran variedad de objetos impresos a la unidad de proceso de fusión y a otros dispositivos.

Para hacer frente a una amplia gama de materiales impresos, cada una de ellas utiliza aire para hacer vibrar y enrollar el material impreso, a fin de permitir una alimentación suave a altas velocidades.

En el tambor fotoconductor, la luz se convierte en carga eléctrica y el tóner se adsorbe dando una carga estática al objeto impreso. En la unidad de proceso de fusión, el tóner transferido por el tambor fotoconductor se fija mediante tratamiento térmico. De nuevo, el grado de fijación durante el tratamiento térmico varía para adaptarse a una variedad de objetos de impresión.

En los sistemas de encuadernación, cuando los materiales impresos deben cerrarse, como los folletos, se encuadernan mediante tratamiento térmico o perforando agujeros.

Mercado de Impresoras de Producción

En los últimos años, el mercado de impresoras de producción ha ido cambiando.

Por ejemplo, los materiales impresos (folletos, invitaciones, correo directo) como medio para llegar a los clientes están siendo sustituidos por la publicidad en línea que se muestra en portales y motores de búsqueda, en consonancia con el uso generalizado de los teléfonos inteligentes. Al mismo tiempo, la salida de datos en papel de los documentos contables relacionados con las transacciones comerciales se está sustituyendo por un procesamiento descentralizado mediante equipos ofimáticos multifuncionales, o se está volviendo innecesaria en primer lugar debido a la tendencia hacia la impresión sin papel. Así pues, el mercado de impresoras de producción lleva tiempo reduciéndose.

En cambio, las impresoras de inyección de tinta de alta velocidad para uso industrial, que empezaron a introducirse de forma continuada en torno a 2010, han crecido hasta representar un tercio del mercado de impresoras de producción (cifras según el Instituto de Investigación Yano). La razón de este crecimiento es que las impresoras de inyección de tinta no entran en contacto directo con el papel u otros objetos, lo que permite imprimir sobre tela y cartón, sobre los que antes no se podía imprimir. La aparición de impresoras industriales de inyección de tinta de alta velocidad ha propiciado el desarrollo de nuevos mercados que antes no estaban cubiertos por las impresoras de producción, como la impresión de prendas de vestir y envases de pequeños lotes de golosinas, y la tendencia a la contracción del mercado se está frenando.

Impresoras de Producción y POD

La tecnología que permite imprimir el número necesario de ejemplares cuando se necesita se denomina POD (print-on-demand, impresión bajo demanda).

Anteriormente, la impresión de producción era la impresión del mismo contenido en grandes cantidades utilizando medios analógicos (por ejemplo, tipografía, como la utilizada para la impresión de periódicos, que ofrece una excelente calidad de imagen. que ofrece una excelente calidad de imagen) y se refiere a la impresión de grandes cantidades de copias con el mismo contenido. En los últimos años, los avances de la tecnología digital y la tecnología MEMS (sistemas microelectromecánicos) también han introducido en el mercado impresoras de producción con capacidad POD, con capacidades expresivas que superan a las de materiales impresos como los carteles en términos de calidad de imagen.

También se espera que el POD contribuya a la expansión del mercado en el futuro, ya que permite imprimir los nombres de los clientes directamente en folletos y publicidad directa, e imprimir imágenes publicitarias adaptadas a las preferencias de los clientes, hoja a hoja.

¿Qué es una Bomba de Vacío?

Una bomba de vacío es un dispositivo utilizado para extraer el aire o cualquier otro gas de un sistema cerrado y crear un vacío parcial o completo en su interior. Consiste en una bomba, una válvula de escape y una válvula de entrada. Existen diversos mecanismos para generar el vacío en una bomba de vacío.

El vacío incluye vacío bajo, medio y alto, y la bomba de vacío que se vaya a utilizar debe seleccionarse adecuadamente, teniendo en cuenta el vacío necesario, el tiempo que se tarda en alcanzar el vacío y la temperatura ambiente en la que se va a utilizar. Pueden dividirse en bombas secas y húmedas, dependiendo de si se utiliza aceite o no.

Aplicaciones de las Bombas de Vacío

Las bombas de vacío se utilizan en los procesos de fabricación de equipos y dispositivos médicos, fábricas de alimentos, equipos eléctricos y semiconductores. También se utilizan como auxiliares en equipos médicos y científicos que requieren vacío. Se han desarrollado más de diez tipos diferentes de principios de bombas de vacío, y las características de cada uno deben ser entendidas y seleccionadas adecuadamente.

Los principales usos de las bombas de vacío son:

• Aspiradores de saliva durante los cuidados dentales
• Creación de secciones de vacío en matraces de vacío
• Creación de un entorno de vacío cuando se utiliza plasma en procesos de semiconductores
• Al pegar materiales de envasado de alimentos
• Fuentes de vacío para equipos científicos y de investigación (evaporadores, filtración, secadores al vacío, desecadores, etc.)
• Bombas de vacío de gran capacidad para equipos de producción en fábricas

Principios de las Bombas de Vacío

Las bombas de vacío se clasifican según su principio de funcionamiento, y a continuación se describe el principio de funcionamiento de las más comunes.

1. Bombas de Vacío Rotativas Selladas con Aceite

Las bombas de vacío rotativas selladas con aceite son un tipo de bomba de vacío húmeda que utiliza aceite para crear un sello hermético en la bomba. Estas bombas utilizan rotores giratorios y otras partes para aspirar el aire y expulsarlo fuera de la bomba. También se conocen como bombas de vacío rotativas.

Existen diferentes variantes de bombas de vacío rotativas selladas con aceite, como las bombas de vacío de paletas rotativas, las bombas de vacío de levas rotativas y las bombas de vacío de pistones oscilantes. Estas variantes difieren en la forma de las paletas del rotor, la leva o la parte oscilante acoplada al pistón, así como en la parte que entra en contacto con el aire. Sin embargo, en todas las formas, se genera un vacío al expulsar el aire a medida que el rotor gira.

El límite de vacío alcanzable en estas bombas está determinado por la presión de vapor del aceite utilizado. Sin embargo, el aceite también desempeña un papel importante en garantizar un funcionamiento estable de la bomba. Estas bombas son capaces de proporcionar un vacío medio incluso en dispositivos de tamaño pequeño gracias al uso de aceite.

2. Bombas de Vacío por Difusión de Aceite

Las bombas de vacío de difusión de aceite constan de una caldera, una tobera de chorro y un condensador. El aceite calentado a vapor en la caldera es inyectado a velocidad supersónica por las toberas de chorro, empujando las moléculas de aire del interior de la bomba hacia la lumbrera de escape. El aceite vaporizado se convierte en aceite líquido en el condensador y se reutiliza.

3. Bombas de Vacío Secas de Paletas Rotativas

Las bombas de vacío secas de paletas rotativas son bombas de vacío exentas de aceite con un rotor giratorio y paletas que expulsan el aire aspirado por el orificio de entrada agitándolo. Como no se puede evitar el reflujo de aire, las condiciones de bajo vacío son la limitación, pero se pueden alcanzar grandes velocidades de bombeo.

4. Bombas de Vacío Secas de Pistón Oscilante

Las bombas de vacío secas de pistón oscilante son bombas de vacío que utilizan un pistón unido a un eje giratorio excéntrico para expulsar el aire. Debido a su estructura, no pueden impedir que el aire fluya hacia atrás, por lo que están limitadas a condiciones de bajo vacío, pero son fáciles de mantener. 

5. Bombas de Vacío Secas de Membrana

Las bombas de diafragma (bombas de membrana) combinan el movimiento alternativo de una membrana de caucho, resina o metal con una válvula de retención para transportar el fluido. Cuando se utiliza como bombas de vacío, la válvula de retención elimina la necesidad de utilizar aceite para la estanqueidad y permite utilizar la bomba como bomba seca. Con movimiento alternativo, el aire es aspirado repetidamente desde el lado a evacuar y descargado a la atmósfera para crear el vacío.

6. Bombas de Vacío Secas tipo Scroll

Son bombas de vacío en seco que agotan el aire mediante una combinación de movimiento de voluta del estator y del rotor. El movimiento de la voluta atrae el aire hacia el centro y lo expulsa por el centro.

7. Bombas Turbomoleculares

Las bombas turbomoleculares son bombas de vacío secas en forma de turbinas. Los álabes de la turbina giran a gran velocidad, cerca del movimiento térmico de las moléculas, y expulsan el aire creando un sesgo en el movimiento molecular en función de la inclinación de los álabes de la turbina. Para que los álabes de la turbina puedan girar a altas velocidades, la bomba debe utilizarse en un cierto grado de vacío y se utiliza en combinación con otras bombas de vacío.

¿Cómo Elegir una Bomba de Vacío?

Al seleccionar una bomba de vacío, el tipo de bomba viene determinado por el grado de vacío alcanzado, el tiempo de bombeo y la capacidad de bombeo. Los grados de vacío incluyen bajo vacío, medio vacío y alto vacío, y existe una bomba de vacío adecuada para cada uno de ellos.

1. Bombas de Vacío para Bajo Vacío

Para bajo vacío, existen bombas secas de diafragma, bombas secas de pistón oscilante y bombas secas de paletas rotativas. Las bombas secas de membrana no tienen piezas deslizantes como las bombas secas de paletas rotativas, por lo que no generan partículas debido a la agitación y pueden producir un vacío limpio. El tipo de pistón oscilante tiene una estructura sencilla y es fácil de mantener. Las de paletas rotativas pueden alcanzar altas velocidades de bombeo. 

2. Bombas de Vacío para Vacío Medio

Para aplicaciones de vacío medio existen bombas de tipo scroll y rotativas de aceite. Muchas de las bombas scroll utilizan compresión en dos etapas para garantizar su eficacia y son silenciosas y producen pocas vibraciones. Como su nombre indica, las bombas rotativas de aceite están lubricadas y selladas con aceite, lo que se traduce en un alto rendimiento y una buena estabilidad del vacío.

3. Bombas de Vacío para Alto Vacío

Las bombas de vacío para alto vacío incluyen bombas de vacío tipo Roots (booster mecánico) que succionan y comprimen mediante la rotación de dos rotores, bombas de vacío tipo Roots multietapa que integran múltiples bombas tipo Roots, y bombas de vacío tipo difusión de aceite con una estructura simple y alta velocidad de bombeo. Además, existen bombas turbomoleculares y criobombas para lo que se denominan aplicaciones de vacío ultraalto.

Dado que existen muchos tipos diferentes de bombas de vacío, es importante conocer bien sus características y seleccionar la más adecuada para cada aplicación.

Formas de Utilizar las Bombas de Vacío

En los equipos que utilizan vacío, la elección de la bomba de vacío se basa en el grado de vacío alcanzado y en el tiempo de bombeo. Sin embargo, como la velocidad de bombeo suele disminuir a medida que aumenta el nivel de vacío, y algunas bombas para alto vacío no pueden utilizarse en condiciones de presión atmosférica, a veces las bombas de vacío se utilizan combinadas y no solas.

Por ejemplo, alternar entre “bombas con bajo vacío y alta velocidad de bombeo” y “bombas para alto vacío”, o utilizarlas juntas o simultáneamente, puede proporcionar cierto grado de velocidad de bombeo incluso en alto vacío.

Un ejemplo concreto es utilizar una bomba rotativa de aceite para aspirar un vacío bajo (desbaste) y, a continuación, cambiar a una bomba mecánica de refuerzo para aspirar un vacío alto (aspiración principal).

Otra posibilidad consiste en conectar dos tipos de bombas de vacío e interponer una bomba para medio y bajo vacío, de modo que se pueda utilizar una bomba para alto vacío incluso a presión atmosférica.

Más Información sobre Bombas de Vacío

Bombas de Vacío Accionadas por Aceite

Las bombas de vacío rotativas accionadas por aceite proporcionan un rendimiento estable cuando se utilizan correctamente, pero la gestión del aceite es importante. Debido a la naturaleza del vacío creado por la aspiración de gases, las impurezas (por ejemplo, el agua) de la aspiración se mezclan inevitablemente con el aceite. Estas impurezas degradan el rendimiento del aceite.

La mayoría de las bombas de vacío rotativas selladas con aceite tienen una función llamada lastre de gas, que evapora los componentes volátiles, por lo que es aconsejable realizar el lastre de gas de forma regular.

¿Qué es un Terminal Portátil?

Los terminales portátiles son dispositivos altamente portátiles que permiten recopilar de manera sencilla datos almacenados en códigos de barras y códigos 2D.

Estos terminales se encuentran disponibles en una amplia gama de tamaños, desde modelos más grandes hasta opciones más compactas. Algunos modelos incluso cuentan con funciones de reconocimiento de caracteres, lo que les permite leer información que va más allá de los códigos de barras y los códigos 2D. Además de la recolección de datos, estos dispositivos ofrecen otras funcionalidades, como la transmisión y recepción de datos, almacenamiento de información, teclado para introducción de datos y pantalla para visualización.

Además, existen diversos tipos de terminales portátiles que se adaptan a los entornos específicos en los que se utilizan. Por ejemplo, hay modelos diseñados para entornos médicos que pueden ser desinfectados con productos químicos adecuados, dispositivos antideflagrantes especialmente diseñados para zonas con riesgo de explosiones, y terminales con sistemas de refrigeración para su uso en almacenes con temperaturas bajo cero.

Usos de los Terminales Portátiles

Los terminales portátiles se utilizan en una gran variedad de aplicaciones empresariales como terminales portátiles que pueden recopilar datos fácilmente, por ejemplo:

• Recogida y gestión de paquetes en el sector del transporte.
  La información de entrega, la comunicación con el cliente, la navegación y la gestión de dinámicas pueden realizarse con un único terminal portátil equipado con Android.
• Gestión de recepción y envío en la industria logística
  Se puede mejorar la eficiencia del trabajo mostrando la información de las estanterías de productos mediante una gran pantalla y enlazando con los sistemas de gestión de almacenes.
• Gestión de materias primas y procesos en los sectores manufacturero y farmacéutico, etc.
  La gestión de procesos en tiempo real puede lograrse mediante una introducción de datos eficaz y precisa.
• Gestión de pedidos y materiales en los sectores minorista y de restauración.
  Los pedidos pueden compartirse en tiempo real con la cocina y el back office para aumentar la eficacia y reducir el tiempo.
• Lectura de contadores de agua, electricidad y gas
  El trabajo puede ser más eficiente y la información personal puede gestionarse de forma fiable.

Principios de los Terminales Portátiles

Las funciones y especificaciones requeridas para los terminales portátiles varían ampliamente según la aplicación y el entorno de uso. Sin embargo, las principales funciones que abarcan estos dispositivos son la lectura de datos, visualización y manejo de la pantalla, y comunicación, y se basan en los siguientes principios:

1. Función de Lectura de Datos

La función de lectura de datos permite la captura de códigos de barras, códigos QR y otros códigos y caracteres 2D presentes en productos. Esto se logra mediante la irradiación de los códigos con un láser o un LED y su posterior conversión en números, letras y símbolos de acuerdo con reglas específicas.

2. Visualización en Pantalla

Los LCD se utilizan principalmente para la visualización en pantalla, que muestra caracteres, gráficos e imágenes bajo el control de la CPU.

3. Funciones Operativas

Las funciones operativas se realizan mediante un teclado o un teclado numérico para introducir cantidades, etc., o mediante un panel táctil integrado en la pantalla. La CPU descodifica la información introducida y la reconoce como letras, números o símbolos.

4. Funciones de Comunicación

Las funciones de comunicación se realizan principalmente a través de LAN inalámbrica o Bluetooth. El terminal se conecta a un ordenador central o a otros terminales a través de Internet o de una red interna, y la fecha, la hora y los datos del producto leídos se almacenan en el terminal y, a continuación, se transmiten y reciben en tiempo real al ordenador central o a otros terminales.

¿Cómo Elegir un Terminal Portátil?

Existen varios modelos de terminales portátiles. Para elegir el producto adecuado entre los numerosos modelos, elija el que mejor se adapte a su negocio, su entorno operativo y su presupuesto.

1. Contenido Empresarial

Las aplicaciones necesarias dependen de la naturaleza del trabajo. Muchos terminales de mano están equipados con el sistema operativo Android, pero las aplicaciones que pueden utilizarse dependen de la versión del sistema operativo. Compruebe si se proporcionan las aplicaciones necesarias.

También se tienen en cuenta los requisitos especiales, como la necesidad de un botón PTT específico para lectores RFID e intercomunicadores. 

2. Entorno de Uso

En función del entorno del lugar donde se vaya a utilizar el sistema, puede ser necesario un modelo que satisfaga condiciones ambientales especiales, como las de tipo médico, a prueba de explosiones o refrigerado.

3. Costo

El coste, calculado a partir del presupuesto y la rentabilidad, es otra consideración importante. No sólo se tiene en cuenta el coste de compra del terminal portátil, sino también los costes de mantenimiento.

Más Información sobre los Terminales Portátiles

Diferencias entre Terminales Portátiles y Escáneres Portátiles

Los terminales portátiles son más sofisticados que los escáneres de mano. Los terminales portátiles son más versátiles y tienen un amplio abanico de aplicaciones, mientras que los escáneres de mano se utilizan para leer datos de TPV de productos, leer datos de préstamo de bibliotecas, etc., debido a su única función pero menor precio.

¿Qué es un Analizador de Señal?

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

Puede medir la amplitud en función de la frecuencia de señales que entran 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 analizador 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 Señal 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 las Señales Moduladas Digitalmente

Los analizadores de señal también se utilizan para la evaluación de la precisión de modulación EVM y el análisis de evaluación CCDF (Función de Distribución Acumulativa Complementaria), que son familiares en el mundo de las comunicaciones móviles.

Además de las características espectrales, 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 medida que entra en la sección de entrada del analizador de señal se convierte a una frecuencia intermedia (FI) en la sección de conversión de frecuencias. A continuación, la señal de medición convertida a FI se convierte en datos digitales. 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 alta 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).

Más Información sobre los Analizadores de Señal

1. Diferencia entre los Analizadores de Señal y los Analizadores 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 análisis de señales basadas en el tiempo.

Los analizadores de señal tienen métodos únicos de procesamiento de señales que los analizadores de espectro no tienen. Además del método superheterodino, este método utiliza un convertidor A/D de alta velocidad para convertir y procesar los datos una vez en una 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 soportadas y el rango de frecuencias. En el caso de los últimos modelos compatibles con modulación, el rango de precios estándar se sitúa en varios miles de dólares, mientras que los modelos más antiguos o con funciones limitadas cuestan varios cientos de dólares.

¿Qué es un Codificador?

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 rotativos y los que miden el desplazamiento lineal, 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. En 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.

Más Información sobre los 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 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 (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.

¿Qué es un Relé Térmico?

Los relés térmicos son componentes que se utilizan para proteger circuitos eléctricos y motores contra la sobrecarga. Su función principal es proporcionar una salida de contacto cuando la corriente en un circuito supera un valor establecido. Estos relés son especialmente utilizados para prevenir problemas como el sobrecalentamiento y el daño en el cableado cuando se produce una corriente excesiva en el circuito. Al activarse, el relé térmico interrumpe el flujo de corriente y evita posibles daños o fallos en el sistema eléctrico.

Usos de los Relés Térmicos

Los relés térmicos son ampliamente utilizados para la protección de motores. Cuando un motor experimenta un par mayor al valor nominal, se produce una corriente superior a la corriente nominal, lo que se conoce como sobrecorriente.

Si el motor se encuentra en un estado de sobrecorriente durante un período prolongado, los devanados internos pueden sobrecalentarse. Esto puede resultar en la fusión del barniz aislante interno o incluso el daño permanente de los devanados, lo que se conoce como quemado del motor.

Los relés térmicos desempeñan un papel crucial en la protección del motor al cortar la alimentación eléctrica mediante una salida de contacto cuando la corriente que fluye supera el valor nominal. De esta manera, se evita que el motor se dañe por sobrecorriente y se garantiza su funcionamiento seguro y confiable.

Principio de los Relés Térmicos

En la mayoría de los casos, los relés térmicos utilizan bimetales como conductores en su interior.

Los bimetales son una combinación de dos metales con diferentes coeficientes de dilatación térmica. Cuando una corriente eléctrica atraviesa el relé térmico y genera calor, el bimetal se polariza y se deforma debido a la diferencia en la expansión térmica de los dos metales.

Esta deformación del bimetal dentro del relé térmico se utiliza para accionar los contactos y abrir o cerrar el circuito. Los relés térmicos están disponibles en diferentes ajustes de corriente, que dependen del grosor y otros factores del bimetal utilizado.

Es importante destacar que cuando un motor se inicia, la corriente inicial puede ser más del doble del valor nominal. Sin embargo, debido al tiempo de retardo necesario para que el bimetal se caliente y se deforme, los relés térmicos no reaccionan inmediatamente a la alta corriente de arranque del motor.

Los contactos de salida de los relés térmicos están cargados por resorte y, una vez que se activan debido a la temperatura, en la mayoría de los casos permanecen abiertos hasta que se restablece el circuito mediante la acción de un botón de reinicio. Esto evita que los equipos sobrecargados se reinicien automáticamente.

¿Cómo Elegir un Relé Térmico?

Los relés térmicos se seleccionan en función de la intensidad nominal del motor a proteger. Existen dos tipos de elementos de protección del motor: los instantáneos y los limitados en el tiempo.

El elemento momentáneo es un elemento de protección que corta instantáneamente la alimentación del motor para proteger el circuito superior en caso de fallo en el propio motor. Los fusibles de potencia y los relés de motor se utilizan para motores de alta tensión, mientras que los relés de choque y los disyuntores se utilizan principalmente para motores de baja tensión.

Los limitadores de tiempo son elementos de protección que detectan las sobrecargas del motor e interrumpen el suministro eléctrico para proteger el motor. Los relés de protección de sobreintensidad se utilizan para motores de alta tensión, mientras que los relés térmicos se utilizan para motores de baja tensión.

De acuerdo con lo anterior, para los motores de baja tensión, deben seleccionarse conjuntamente un disyuntor, una unidad de accionamiento y un relé térmico. El disyuntor debe tener al menos el doble de la corriente nominal del motor para evitar que se dispare con la corriente de arranque. El accionamiento y los relés térmicos deben seleccionarse de acuerdo con la corriente nominal del motor y con referencia al catálogo del fabricante.

Factores de Degradación de los Relés Térmicos

Aunque varía de un fabricante a otro, el periodo de sustitución recomendado para los relés térmicos es de aproximadamente 10 años. Sin embargo, como la sustitución periódica de los relés térmicos es cara, suele ocurrir que sólo se sustituyan periódicamente los relés térmicos de las cargas críticas.

Los relés térmicos están compuestos de bimetales y resinas, que no se deterioran fácilmente, por lo que raramente se deterioran de forma natural. Los cuatro factores siguientes son responsables del deterioro forzado.

1. Factores Eléctricos

La degradación del aislamiento se produce en función de la magnitud y la frecuencia de la tensión de accionamiento, la frecuencia y las corrientes de irrupción. Esto provoca el fallo de los relés térmicos.

2. Factores Mecánicos

Los factores mecánicos como tornillos sueltos, golpes y vibraciones pueden causar deterioros como la fatiga del metal.

3. Factores Térmicos

Los relés térmicos pueden fallar debido al alabeo, deformación o fusión y desconexión causados por el calor de la sobretensión, sobrecorriente, autocalentamiento, etc.

4. Factores Ambientales

La corrosión del metal está provocada por las altas temperaturas, la humedad elevada, los gases corrosivos y la neblina de aceite. El polvo y las materias extrañas también pueden morder el relé térmico, provocando un mal contacto. Conociendo las causas del deterioro y evitando estos factores, es posible alargar la vida útil del producto por parte del usuario.

Más Información sobre los  Relés Térmicos

1. Cableado de los Relés Térmicos

Los relés térmicos se utilizan a menudo como parte de una aparamenta electromagnética. En tales casos, el lado primario del circuito principal suele conectarse con una barra de cobre para la alimentación en los productos comerciales. El cableado del lado secundario debe diseñarse de forma que la corriente admisible sea superior a la corriente nominal del relé térmico.

La corriente admisible del cableado varía según el tipo de cableado, pero cada tipo está definido por el reglamento interno de cableado. 

2. Instalación de Relés Térmicos 

Los relés térmicos se clasifican en dos tipos: bimetálicos y electrónicos

• Tipo Bimetálico

  El tipo bimetálico acciona el relé por expansión térmica del bimetal. Con el tipo bimetálico, el valor actual puede ajustarse en ±20% girando el mando de ajuste.

  Estructuralmente es imposible realizar más cambios de ajuste, por lo que debe sustituirse el relé. Si el dispositivo a proteger es un motor, consulte el catálogo para seleccionar el relé térmico correcto para la capacidad del motor, ya que cada fabricante vende un relé térmico adecuado para la capacidad del motor.

• Tipo Electrónico

  El tipo electrónico se utiliza cuando el accionamiento a proteger es un variador o similar. El circuito electrónico lee el valor de la corriente que circula por el circuito y actúa cuando se desvía de la curva característica de carga. En la mayoría de los variadores del mercado, esta función está instalada de forma permanente como función de protección del variador.

  Los relés térmicos electrónicos también se utilizan, por ejemplo, en los centros de control de motores. El método de ajuste de los relés térmicos electrónicos varía de un fabricante a otro, pero el límite inferior de corriente puede ajustarse más ampliamente que en los relés bimetálicos. Compruebe el ajuste en el manual de instrucciones. Normalmente se ajusta automáticamente mediante el ajuste del valor de la corriente nominal.

3. Contactos de Relés Térmicos

Los relés térmicos tienen un contacto normalmente abierto (contacto a) para el control y un contacto normalmente cerrado (contacto b) para la interrupción del circuito.

• Contactos Bimetálicos

  Para los tipos bimetálicos, es necesario elegir cuáles y cuántos utilizar en la fase de compra. El valor de la corriente nominal que circula por los contactos viene determinado por el relé y suele ser de unos 2 A. Se utilizan para circuitos de control, ya que existe un alto riesgo de soldadura si se utilizan en el circuito principal.

• Contactos Electrónicos

  Los relés térmicos electrónicos suelen poder configurarse para utilizar cualquier número de contactos. Sin embargo, los tipos electrónicos pueden tener contactos de transistor en lugar de contactos de relé. Con los contactos de transistor, los componentes electrónicos fallarán si se utiliza una fuente de alimentación de control de CA.

4. Retorno de los Relés Térmicos

Si una condición de sobrecarga persiste y el relé térmico funciona, el contacto de salida del relé térmico debe ser desactivado después de que la causa haya sido eliminada. Este procedimiento se denomina “retorno” o “rearme”.

Existen dos tipos de procedimiento de rearme, que se clasifican en rearme manual y rearme automático. El tipo de rearme manual es sencillo: basta con pulsar el botón de rearme después de eliminar la causa de la sobrecarga. Al pulsar el botón de rearme se liberan los contactos de salida.

El rearme automático no requiere que se pulse el botón de rearme, el propio relé térmico se rearma automáticamente. Se utiliza en aplicaciones especiales en las que es difícil que las personas se acerquen al relé térmico.

¿Qué es un Caudalímetro?

Un caudalímetro (en inglés: Flowmeter) es un dispositivo para medir el caudal volumétrico o másico de un fluido a través de una tubería o similar.

Se han desarrollado varios principios de medición para medir distintos tipos de caudal, en función de condiciones como la presión y la temperatura. Entre los tipos de caudal se incluyen los caudales de gas, líquido y multifásico.

Algunos productos pueden instalarse fuera de la tubería para medir el caudal. Sin embargo, muchos productos se instalan en el interior de la tubería para medir el caudal, por lo que la instalación de los caudalímetros debe considerarse antes de instalar la tubería o durante el diseño.

Usos de los Caudalímetros

Los caudalímetros se utilizan ampliamente en los procesos de fabricación en los que se emplean fluidos, como las plantas químicas y petrolíferas, las industrias de automoción, de semiconductores, farmacéutica y alimentaria.

Se han desarrollado más de diez principios de funcionamiento diferentes para los caudalímetros, y el caudalímetro adecuado debe seleccionarse en función del fluido que se maneje.

Los caudalímetros instalados en tuberías tienen el potencial de perturbar el flujo. La selección debe basarse en una consideración del alcance de este impacto. También hay que tener en cuenta la frecuencia, el tiempo y el coste del mantenimiento.

Tipos de Caudalímetros

A continuación se presenta una breve introducción a los distintos tipos de caudalímetros y sus respectivos mecanismos, principios y ventajas.

• Caudalímetros volumétricos
• Caudalímetros de coriolis
• Caudalímetros ultrasónicos
• Caudalímetros electromagnéticos
• Caudalímetros térmicos
• Caudalímetros de vórtice Kalman
• Caudalímetros de área
• Caudalímetros de turbina
• Caudalímetros de presión diferencial
• Caudalímetros de vórtice
• Caudalímetros de celda de flujo

1. Caudalímetros de Desplazamiento Positivo

Un caudalímetro de desplazamiento positivo consta de un tubo con el mismo diámetro interior que la tubería a medir, un rotor y un detector de rotación. El rotor es girado por el fluido que circula por el tubo y el caudal se mide detectando el número de rotaciones.

Aunque de construcción sencilla y gran precisión, el uso de engranajes puede dar lugar a problemas como el engrane.

Dado que mide directamente el volumen del fluido, se utiliza para medir el caudal de fuel-oil y aceite lubricante, cuya densidad no varía fácilmente. Gracias a su gran precisión, este caudalímetro es adecuado para aplicaciones como el comercio de fuelóleo.

2. Caudalímetros de Coriolis

Los caudalímetros coriolis constan de dos tubos en U, un vibrador y un sensor de fuerza. Los caudalímetros de coriolis utilizan el principio de la fuerza de coriolis, que establece que dos tubos en U oscilantes con fluido fluyendo a través de ellos generan fuerzas en direcciones opuestas entre sí.

Aunque los caudalímetros coriolis tienen la desventaja de una mayor longitud total debido al principio de medición, pueden medir directamente caudales másicos. Son muy precisos y sensibles, y se utilizan mucho, por ejemplo, cuando también se quiere medir al mismo tiempo la densidad de un fluido.

Por otro lado, es más eficaz que otros y no puede medir caudales en zonas con vibraciones o fluidos que contengan burbujas.

3. Caudalímetros Ultrasónicos

Los caudalímetros ultrasónicos constan de un generador de ultrasonidos y un instrumento de medida. El caudal se calcula midiendo el tiempo de propagación de las ondas ultrasónicas y el efecto Doppler causado por la reflexión de las ondas ultrasónicas. El caudalímetro es capaz de medir desde el exterior de la tubería.

Tiene la ventaja de medir el caudal de fluido sin contacto. El caudalímetro puede instalarse posteriormente en la tubería y tiene la ventaja de que puede instalarse en tuberías de gran diámetro a bajo coste.

Sin embargo, no es adecuado para aplicaciones en las que se requiere una medición de caudal de alta precisión, ya que se producen errores debido al grosor de las paredes de las tuberías.

4. Caudalímetros Electromagnéticos

Los caudalímetros electromagnéticos calculan el caudal midiendo la fuerza electromotriz que genera la bobina, componente del caudalímetro electromagnético, sobre la velocidad de un material magnético colocado en el interior del fluido a medir.

Muchos de ellos no necesitan instalarse en la tubería y se utilizan cuando los caudalímetros instalados en la tubería, como en el caso del agua contaminada, supondrían elevados costes de mantenimiento.

Los caudalímetros electromagnéticos no tienen piezas móviles y no obstruyen el flujo de fluidos, por lo que se utilizan para medir el caudal de lodos mezclados con sólidos. Sin embargo, no pueden medir fluidos no conductores, como el aceite.

5. Caudalímetros Térmicos

Los caudalímetros térmicos constan de dos sensores de temperatura y un calentador. La diferencia entre la temperatura del fluido antes de ser calentado por el calentador y la temperatura del fluido después de ser calentado por el calentador se mide y se convierte en un caudal. Se caracteriza por su capacidad para abarcar una amplia gama de temperaturas.

Los caudalímetros térmicos pueden medir el caudal de gas sin contacto y, por tanto, pueden medir gases corrosivos. Además, casi no tienen caída de presión y pueden medir caudales másicos. En cambio, no son adecuados si el gas contiene contaminantes.

 

6. Caudalímetros de Área

En los caudalímetros de área, un flotador situado en un tubo cónico vertical interrumpe el flujo de abajo hacia arriba, creando una diferencia de presión antes y después del flotador. El medidor descansa en una posición en la que el peso del flotador y la fuerza de la diferencia de presión se equilibran, y mediante la lectura de esta posición se puede determinar el caudal.

Se utilizan para medir caudal líquido o gaseoso, fluidos de purga o gases. Su sencilla construcción los hace poco costosos, pero la precisión de la medición no es muy elevada.

 

7. Caudalímetros de Turbina

Los caudalímetros de turbina se colocan en el flujo y utilizan el hecho de que la velocidad de rotación del impulsor, que tiene un eje paralelo al flujo, es proporcional a la velocidad del flujo para calcular el caudal volumétrico a partir del número de rotaciones del impulsor.

Su diseño ligero permite un alto grado de libertad de instalación. Ligero, barato y con una excelente repetibilidad y capacidad de respuesta, es adecuado para medir grandes volúmenes de fluido. Sin embargo, los cojinetes se deterioran y su vida útil es corta.

8. Caudalímetros de Presión Diferencial

Los caudalímetros de presión diferencial utilizan un orificio para crear una pérdida de presión y utilizan la diferencia de presión entre los lados primario y secundario para medirla como caudal.

Se caracteriza por su bajo coste y su amplia gama de aplicaciones. No es necesario calibrar el caudal real.

 

9. Caudalímetros de Vórtice de Kalman

Los caudalímetros de vórtice de Kalman constan de un obstáculo para generar el vórtice de Kalman y un instrumento de medición del vórtice. El caudal se calcula midiendo el vórtice de Kalman. El vórtice de Kalman es un vórtice regular generado en la estela del obstáculo.

Los caudalímetros de vórtice de Kalman pueden medir una amplia gama de fluidos, ya que no tienen piezas mecánicas de funcionamiento ni electrodos. Sin embargo, no pueden utilizarse en zonas con muchas vibraciones, por ejemplo, porque requieren una longitud de tubería recta y pueden funcionar mal debido a las vibraciones. Se utilizan para medir vapor y agua limpia.

 

10. Caudalímetros de Vórtice

Un caudalímetro de vórtice es un caudalímetro que utiliza el vórtice de Kalman. Los vórtices de Kalman son filas alternas y regulares de vórtices que se producen aguas abajo de un objeto (fuente de vórtices) situado en el flujo de fluido.

11. Caudalímetros de Célula de Flujo

Un caudalímetro de célula de flujo es un tipo de caudalímetro de orificio que genera presión diferencial instalando un orificio en la tubería por la que circula agua o aire, y mide la presión diferencial generada indicada por un flotador instalado en la corriente afluente.

Más Información sobre los Caudalímetros Digitales

Los caudalímetros analógicos son en su mayoría caudalímetros de área y se utilizan para comprobar los caudales in situ. Son baratos y se utilizan desde hace mucho tiempo.

En los últimos años, se han comercializado muchos caudalímetros con especificaciones digitales. Los caudalímetros con salidas de transmisión son casi exclusivamente de especificaciones digitales y están cargados de componentes electrónicos y placas de circuitos en su interior. Aunque tienen el inconveniente de que los circuitos electrónicos tienen una vida residual, son más cómodos, ya que permiten el ajuste automático a cero, el cambio del valor de span, la función de totalización y el cambio de unidad de caudal.

¿Qué es un Actuador Eléctrico?

Un actuador eléctrico es una unidad de accionamiento en la que un motor acciona un cilindro o una corredera.

Al utilizar motores como fuente de accionamiento, son más sensibles y eficientes que los actuadores neumáticos o hidráulicos.

Aplicaciones de los Actuadores Eléctricos

Los actuadores eléctricos se utilizan principalmente en equipos industriales. Las aplicaciones son diversas, por ejemplo, para el posicionamiento preciso de plataformas móviles. A continuación se ofrece una lista de aplicaciones

• Aplicaciones de carga y transporte, por ejemplo para mover y transportar piezas de trabajo.
• Aplicaciones de empuje, por ejemplo, retirada y almacenamiento de piezas de trabajo.
• Para girar sobre una mesa, por ejemplo, para el posicionamiento de mesas o el accionamiento de brazos.

Para la automatización de plantas de producción. Como los servomotores incorporados funcionan con precisión, suelen utilizarse en el mecanizado de piezas pequeñas.

En los últimos años, las ventas de Actuadores Eléctricos para uso en vehículos se han ido ampliando en consonancia con las crecientes ventas de vehículos eléctricos.

Principio de los Actuadores Eléctricos

Los principales componentes de un actuador eléctrico son el motor, el husillo de bolas y la guía.

El motor y el husillo a bolas están conectados por engranajes o correas, y el husillo a bolas convierte el movimiento giratorio del motor en movimiento lineal. El control de posición del movimiento lineal puede lograrse controlando la velocidad del motor.

A menudo se utilizan servomotores y motores paso a paso como motor fuente de accionamiento, lo que permite un posicionamiento preciso.

Más Información sobre los Actuadores Eléctricos

1. Uso en el Sector de la Automoción

En los últimos años, ha aumentado la demanda de conducción automatizada, descarbonización y energías limpias en el sector de la automoción. Por ello, muchas empresas están desarrollando actuadores eléctricos de gran versatilidad.

Los actuadores eléctricos se utilizan en embragues, cambios, frenos, palancas, bombas eléctricas, válvulas eléctricas para motores y mariposas eléctricas.

Se puede elegir la disposición del eje del motor (por ejemplo, tipo de eje coaxial en serie o paralelo) y el tamaño. Esto reduce el coste del desarrollo a medida para cada tipo de vehículo.

2. Cuota de Mercado de los Actuadores Eléctricos

Se espera que el tamaño del mercado mundial de los actuadores eléctricos crezca hasta los 843,86 millones de dólares entre 2020 y 2024. Los siguientes son los antecedentes del creciente tamaño del mercado.

• Aumento del uso de actuadores eléctricos en el uso generalizado de robots
• Creciente demanda de actuadores inteligentes
• Creciente demanda de aeronaves civiles y de defensa
• Creciente demanda de automatización en los países en desarrollo
• Creciente necesidad de sistemas de producción flexibles que utilicen robots

Se espera que el mercado se expanda a medida que se desarrollen nuevas tecnologías como la IA.

3. Control de los Actuadores Eléctricos

Los actuadores eléctricos se incorporan a los robots industriales. Los actuadores eléctricos incorporados en los robots industriales suelen poder manejarse fácilmente desde una caja de aprendizaje acoplada al robot.

El robot puede controlarse enviando instrucciones arbitrarias desde el teaching box. Se espera que esto reduzca el tiempo de producción.

La teaching box controla los actuadores eléctricos utilizando el lenguaje de programación para robots.
El programa permite controlar simultáneamente el cuerpo del robot y los actuadores eléctricos, lo que elimina los errores de control entre dispositivos y mejora la precisión del control.

¿Qué es un Osciloscopio?

Un osciloscopios es un instrumento que emite señales eléctricas como formas de onda en una pantalla y se caracteriza por la capacidad de observar los cambios de la señal a lo largo del tiempo en dos dimensiones.

Los osciloscopios se clasifican a grandes rasgos en osciloscopios analógicos y osciloscopios digitales.

1. Osciloscopios Analógicos

Este término se refiere a los osciloscopios que dibujan formas de onda mediante el barrido de un haz de electrones sobre la superficie de un tubo de rayos catódicos para observar la señal de entrada. La señal de entrada al osciloscopio se muestra inmediatamente como una forma de onda con sólo un pequeño retardo.

2. Osciloscopios Digitales

Los osciloscopios que convierten la señal de entrada en datos digitales mediante un convertidor A/D, almacenan los datos en la memoria y, a continuación, muestran la forma de onda en la pantalla. A diferencia de los osciloscopios analógicos, se trata de una colección de datos discretos, por lo que los datos se complementan entre sí y se muestran como una curva suave.

Usos de los Osciloscopios

Los osciloscopios observan las señales eléctricas como formas de onda, lo que permite al usuario comprobar visualmente el funcionamiento de los circuitos electrónicos. Los osciloscopios pueden utilizarse para comprobar las formas de onda de la señal en circuitos electrónicos y verificar si funcionan según lo previsto en el diseño.

En la verificación del funcionamiento de circuitos digitales de alta velocidad, las señales deben capturarse con una temporización fiable que no se vea afectada por las fluctuaciones de la señal digital (jitter), y los osciloscopios se utilizan para establecer esta temporización.

Los osciloscopios también son un instrumento de medida eficaz para reparar equipos electrónicos, ya que si la causa del fallo del equipo reside en los circuitos electrónicos, se puede localizar la pieza defectuosa trazando las formas de onda de la señal de las distintas partes de los circuitos electrónicos.

Principio de los Osciloscopios

En los osciloscopios analógicos convencionales, la señal de entrada procedente de la sonda se transmite al circuito de amplificación vertical del osciloscopio. La señal se atenúa o amplifica en el circuito amplificador vertical y, a continuación, se transmite a la placa deflectora vertical del tubo de rayos catódicos.

La tensión aplicada a la placa deflectora vertical hace que el haz de electrones se escanee hacia arriba y hacia abajo. Esta secuencia de eventos es el principio de los osciloscopios. La señal de entrada se transmite simultáneamente al circuito de disparo, y el haz de electrones comienza a barrer horizontalmente en el momento en que la señal coincide con la condición de disparo establecida.

En los osciloscopios digitales, la señal de entrada se convierte en datos digitales mediante un convertidor A/D y los datos se almacenan secuencialmente en la memoria. A continuación, una vez transcurrido un tiempo especificado desde el momento en que la señal de entrada cumple la condición de disparo, se detiene el almacenamiento de nuevos datos.

Como resultado, la memoria anterior registra las señales antes y después del momento en que se cumple la condición de disparo, y estas señales se muestran como formas de onda en la pantalla. En otras palabras, también se puede observar la forma de onda de la señal antes del disparo.

Los datos de la memoria también pueden utilizarse para el análisis de formas de onda, por ejemplo, el análisis de frecuencia de señales mediante operaciones FFT. Además, los datos pueden enviarse a una tarjeta de memoria para su análisis y almacenamiento en un PC.

Cómo seleccionar un Osciloscopio

Al seleccionar un modelo, es importante que el osciloscopio tenga especificaciones suficientes para la tarea de medición. En concreto, hay que tener en cuenta la respuesta en frecuencia, la frecuencia de muestreo, el número de canales, la longitud de la memoria y los tipos de sonda disponibles.

Además del uso básico de los osciloscopios para observar formas de onda, las aplicaciones actuales de los osciloscopios se están ampliando para incluir la verificación de temporización, el análisis de formas de onda y las pruebas de conformidad, y el rango de medición y la funcionalidad están aumentando en consecuencia. En consecuencia, es necesario seleccionar un modelo con funciones adecuadas al propósito de uso.

Cómo utilizar los Osciloscopios

Además de observar las variaciones de tensión a lo largo del tiempo, los osciloscopios también pueden medir la frecuencia de señales repetidas y dibujar curvas de Lissajous. Se utilizan ampliamente para pruebas de evaluación de circuitos electrónicos, observación de formas de onda de señales de vídeo y audio, comprobación de las características de respuesta de dispositivos de potencia, medición del margen de temporización de circuitos digitales de alta velocidad y evaluación en productos mecatrónicos.

La preparación para la medición incluye el ajuste de fase de las sondas y el ajuste de desviación entre sondas. El ajuste de la inclinación es particularmente esencial cuando se utilizan conjuntamente sondas de corriente y tensión, ya que la sonda de corriente tiene un gran tiempo de retardo. También es esencial esperar unos 30 minutos después de conectar la fuente de alimentación antes de medir para garantizar una precisión de medición suficiente.

El truco para observar realmente la forma de onda deseada es el ajuste del disparo. En los osciloscopios analógicos, los únicos factores de ajuste son la selección de la pendiente, el nivel de disparo y el retardo de disparo, pero en los osciloscopios digitales, además de éstos, pueden ajustarse diversas condiciones de disparo, como la anchura de impulso y el intervalo.

Además, también está disponible el disparo secuencial, en el que las señales se capturan cuando se cumplen varias condiciones de disparo. Se requieren técnicas para utilizarlos con el fin de capturar la señal que se desea observar.

Más Información sobre los Osciloscopios

1. Características y Diferencias entre Osciloscopios Analógicos y Digitales

Las características de ambos tipos de osciloscopios pueden resumirse como sigue

Osciloscopios Analógicos

• Excelentes prestaciones en tiempo real, con un tiempo muerto corto entre la captura y la visualización de una nueva señal.
• La frecuencia de aparición de formas de onda idénticas puede determinarse por el brillo de la señal.
• No es adecuado para observar fenómenos puntuales o de baja frecuencia de repetición.
• Requiere equipo fotográfico para guardar los resultados de la observación.
• No es posible el análisis mediante formas de onda.

Osciloscopios Digitales

• Permite visualizar información complementaria sobre fenómenos puntuales.
• Los resultados de la observación pueden tratarse como datos electrónicos, lo que facilita su almacenamiento.
• Las formas de onda pueden tratarse como datos digitales y analizarse mediante un procesador.
• El tiempo real de observación es relativamente corto debido al largo tiempo muerto necesario para el procesamiento de la señal.
• La información sobre la frecuencia de las formas de onda se pierde en las formas de onda repetidas

Hoy en día, no existen osciloscopios analógicos disponibles únicamente para aplicaciones de medida industriales, y los osciloscopios digitales son casi el 100% de la elección.

<p.Esto se debe a la amplia disponibilidad de convertidores A/D y procesadores de alta velocidad para el procesamiento de formas de onda, así como a los avances tecnológicos que compensan las deficiencias de los osciloscopios digitales, lo que ha llevado a la disponibilidad de productos altamente funcionales a precios relativamente bajos.

2. Puntos a Tener en Cuenta sobre los Osciloscopios

A la hora de utilizar un osciloscopio para observar formas de onda correctas, hay que tener en cuenta varios puntos, y es especialmente importante seleccionar un modelo con una respuesta en frecuencia que cubra suficientemente la banda de frecuencias que se va a medir.

La respuesta en frecuencia de un osciloscopio se define como la frecuencia a la que la amplitud cae a -3 dB, por lo que para una medición precisa de la amplitud, se debe seleccionar un modelo con una respuesta en frecuencia de aproximadamente cinco veces la frecuencia de la señal bajo prueba.

En el caso de los osciloscopios digitales, también debe prestarse atención a la frecuencia de muestreo de los datos. Si la frecuencia de muestreo es inferior al doble de la frecuencia de la señal bajo prueba, se producirá aliasing y se mostrarán formas de onda falsas.

¿Qué es un Analizador Lógico?

Analizador lógico (en inglés: Logic analyzer) es un analizador dedicado a las señales digitales y es un instrumento de medida cuyo principal objetivo es verificar el funcionamiento de los circuitos digitales. Como dispositivo para analizar señales, a veces se compara con un osciloscopio, que se utiliza principalmente para analizar señales analógicas.

Usos de los Analizadores Lógicos

Los analizadores lógicos son herramientas esenciales en la verificación y localización de averías de circuitos digitales y se utilizan en el desarrollo y fabricación de productos.

En el caso de las entradas de señales múltiples, las características analógicas no se miden, sino que se convierten en 0 y 1 mediante valores umbral antes de procesarlas. Como las señales se tratan como datos digitales, se utilizan en circuitos digitales para lo siguiente:

• Depuración y verificación del funcionamiento del sistema.
• Seguimiento y correlación simultáneos de múltiples señales digitales.
• Detección de violaciones de temporización y transitorios en buses
• Seguimiento de la ejecución de software embebido

Principio de los Analizadores Lógicos

Se coloca una sonda en el punto de medición del sistema bajo prueba (SUT: system under test) y las señales se introducen en el analizador lógico. Las señales captadas se introducen primero en un comparador.

El comparador compara la señal con una tensión umbral (valor umbral) fijada arbitrariamente por el usuario, y si es superior o inferior a la tensión umbral, la señal se transmite a la etapa siguiente como un “1” o un “0”. En otras palabras, tras pasar por el comparador, la señal se trata como una señal digital.

La salida del comparador se emite como una señal digital correspondiente a las condiciones de reloj y disparo. El reloj puede ser el reloj de muestreo interno del analizador lógico o un reloj externo del SUT, dependiendo de la aplicación.

El primero se realiza para obtener información de temporización entre cada señal, el segundo para obtener el estado. Las condiciones de disparo pueden establecerse para varios elementos, como patrones lógicos específicos, recuentos de cualquier número de eventos y duraciones de eventos.

Es importante fijar el umbral adecuado en función del nivel de señal del circuito bajo prueba y establecer las condiciones de reloj y disparo apropiadas para la información que se desea obtener.

Cómo utilizar los Analizadores Lógicos

Conecte la sonda al SUT y establezca nombres para las señales de entrada individuales. En este punto, cuando se miden varias señales, como buses, es más fácil observar los resultados de la medición si se agrupan y registran.

A continuación, determine el tiempo de muestreo de la señal. Cuanto mayor sea la frecuencia del reloj de muestreo, más detallada podrá ser la medición de la señal. Por otro lado, la cantidad de datos que se pueden capturar es constante, por lo que el intervalo de tiempo que se puede observar se hace más estrecho. El intervalo de muestreo de la señal puede calcularse a partir de la siguiente fórmula

Intervalo de Muestreo (seg) = 1/frecuencia (Hz)

Por último, está el ajuste de la condición de disparo. Además de iniciar la medición, el ajuste de la condición de disparo también permite especificar cómo se muestra la pantalla cuando se produce un disparo. Para el método de visualización de la pantalla, puede especificar si se detiene después de un disparo o si actualiza los resultados de la medición cada vez que se produce un disparo.

Más Información sobre los Analizadores Lógicos

1. Diferencias entre Analizadores Lógicos y Osciloscopios

Mientras que los osciloscopios pueden observar características analógicas como las formas de onda de las señales, los analizadores lógicos manejan datos digitales (información) de las señales.

Los osciloscopios proporcionan una mayor cantidad de información a partir de una sola señal, pero sólo pueden observar unas cuatro señales (cuatro canales) simultáneamente, mientras que los analizadores lógicos se caracterizan por su capacidad para manejar un gran número de señales de entrada simultáneamente. 

2. Puntos a Tener en Cuenta al utilizar un Analizador Lógico

Al utilizar un analizador lógico deben tomarse una serie de precauciones que conviene conocer para evitar fallos de funcionamiento del TUE o del analizador lógico y obtener resultados de medida correctos.

Asegúrese de que el USE esté apagado
Al conectar una sonda al terminal, existe el riesgo de contacto entre el punto de medición y su entorno a través de la sonda; si el terminal está bajo tensión, puede fluir una corriente importante en ese momento y provocar un fallo. Por lo tanto, tenga siempre en cuenta que el USE debe recibir tensión después de conectar las sondas.

Selección de la Sonda Adecuada para la Aplicación
Las sondas incluyen sondas de cable volante, en las que se conecta un cable independiente para cada señal que se va a medir, sondas de conector, que se conectan a un conector dedicado del analizador lógico, y sondas sin conector, que se conectan directamente a la huella de la placa. Seleccione la sonda en función de la aplicación.

Configure las Condiciones de Medida en Función de la Aplicación
Ajustar el reloj de muestreo y el tiempo de registro en función de la frecuencia de cambio de la señal a medir y del rango de medida. En función de las prestaciones del analizador lógico, seleccionar los ajustes y el modelo para obtener resultados de medida correctos en función de la resolución y la capacidad de memoria.