月: 2023年3月

¿Qué es un Contador?

Un contador es un dispositivo, herramienta o pieza para contar. La palabra deriva del inglés count.

Al contar, un número pequeño se puede contar y memorizar fácilmente, pero cuando el número es grande, resulta difícil utilizar sólo la memoria. Por esta razón, los contadores son dispositivos que cuentan números correctamente en nombre de los humanos.

Usos de los Contadores

Los contadores utilizados por las personas para recordar números se denominan contadores. Se utilizan, por ejemplo, para contar el número de vehículos que pasan en las encuestas de tráfico. Actualmente, es posible sustituir los contadores por aplicaciones para teléfonos inteligentes.

También hay contadores que se incorporan a equipos industriales como componentes eléctricos. Se denominan contadores digitales y se utilizan principalmente en el interior de los paneles de control de los centros de producción; si se realiza la misma operación varias veces en un lote, los contadores digitales pueden utilizarse para medir la automatización.

Tipos de Contadores

Los contadores digitales incluyen contadores de preselección y contadores totales.

1. Contadores de Preselección

Se emite una señal de control cuando el recuento alcanza un valor preestablecido. Como señales de entrada se suelen utilizar señales de impulsos y señales de contacto abierto/cerrado. Como señales de salida se utilizan señales digitales como salidas de contacto o salidas de transistor.

Si se desea detener la salida del contadores, se lleva a cabo un proceso de reseteado. El proceso de reseteado puede realizarse mediante un pulsador o cortocircuitando el terminal de resetado.

Muchos contadores de preselección necesitan una fuente de alimentación auxiliar para suministrar electricidad al propio contador. Las fuentes de alimentación auxiliares pueden adquirirse entre una selección de fuentes de alimentación de CA o CC.

2. Contadores Totales

Estos contadores sólo tienen la función de mostrar el valor de conteo. Cuenta las entradas de contactos e impulsos y las muestra en la pantalla de salida.

Los contadores totales también se pueden poner a cero. El proceso de puesta a cero se realiza con el pulsador o el terminal de puesta a cero de la misma forma que para los contadores de preselección.

Muchos contadores totales también están disponibles con una batería incorporada, eliminando la necesidad de una fuente de alimentación auxiliar. Además de los anteriores, también hay contadores de tiempo que miden la duración de la salida del contacto.

También hay contadores de suma, en los que el valor de conteo aumenta con cada entrada de señal, y contadores de resta, en los que el valor de conteo disminuye en la dirección opuesta. Existen muchos tipos de contadores y especificaciones diferentes, por lo que es necesario seleccionar con precisión el adecuado para la aplicación.

Principio de los Contadores

En el caso de los contadores, la salida se produce girando manualmente una rueda de caracteres mediante un pulsador. El circuito interno sólo utiliza engranajes para accionar la rueda de caracteres, y el botón de reinicio también devuelve manualmente la rueda de caracteres a cero.

Los contadores digitales se dividen en tres partes principales: la parte del display para mostrar el valor de conteo, el circuito interno que recibe y opera la señal de entrada, y la parte del actuador para reajustar o preajustar el valor.

Las señales de entrada se envían a los contadores de varias formas, como la entrada mediante pulsadores o la entrada digital mediante sensores. Los contadores digitales suelen ser de entrada por contacto. Los pulsadores con contactos permiten convertir la entrada en entrada mediante un pulsador.

La circuitería interna mantiene siempre el valor actual. El valor inicial es generalmente 0, pero puede ajustarse arbitrariamente.      Al recibir una señal de entrada, la circuitería interna del contador muestra el valor actual más uno en el display.

Cuando se utiliza un contador de preselección, es posible transmitir una señal de salida mediante preselección. El valor prefijado se compara con el valor actual y si es igual al valor prefijado, se emite una señal de salida.

Una vez finalizada la operación, el contador entra en un estado de espera de una señal de entrada y se prepara para la siguiente operación. Repitiendo estas series de operaciones, el contador cuenta el número de dígitos y continúa mostrando el número en el display.

La sección de visualización puede ser de rueda de caracteres o digital. La mayoría de los visualizadores de rueda de caracteres se denominan contadores electromagnéticos y utilizan electroimanes para hacer girar la rueda de caracteres. Los contadores electromagnéticos tienen la ventaja de que la pantalla se mantiene incluso sin una fuente de alimentación.

En los últimos años, también se utilizan muchos contadores con visualizadores digitales. Las pantallas digitales requieren una fuente de alimentación, pero las que emiten luz tienen la ventaja de que son fáciles de leer en la oscuridad.

¿Qué es un Condensador de Mica?

Los condensadores de mica utilizan como dieléctrico una cerámica mineral natural llamada ummo. Estos condensadores tienen una resistencia al calor muy alta y buenas características de temperatura.

El ummo está formado por finas capas que se desprenden una a una. Las capas de Unmo tienen la característica de agrietarse con facilidad, lo que hace que su procesamiento sea más difícil que el de otros condensadores y lo convierte en un condensador caro.

Aunque la cuota de los condensadores cerámicos ha disminuido recientemente debido a la mejora de sus propiedades, siguen siendo la opción preferida para aplicaciones relacionadas con el audio.

Tamaño de los Condensadores de Mica

Un condensador de mica fotografiado con una birome. Hay muchos tamaños diferentes de condensadores de mica.

Usos de los Condensadores de Mica

Los condensadores de mica se utilizaron popularmente en amplificadores de válvulas de vacío y acondicionadores de potencia, especialmente en las décadas de 1970 y 1980. La calidad de sonido exclusiva de los condensadores de mica ha llamado la atención, y algunos modelos se instalan en amplificadores de audio de gama alta.

El condensador tiene una larga historia, se introdujo alrededor de 1850 y se utilizó en casi todos los equipos electrónicos, como los de radiocomunicación y las calculadoras electrónicas en la época de la Segunda Guerra Mundial. Después también se utilizaron en televisores y radios, pero debido a su elevado coste, en los últimos años han sido sustituidos por condensadores más baratos.

Principio de los Condensadores de Mica

La mica es el mineral natural unmo, y en los condensadores de mica se utiliza unmo como dieléctrico. El unmo es un mineral de silicato con resistencia al calor y propiedades aislantes, y su forma de película fina lo hace adecuado para dieléctricos. Al estar hecho de un mineral, mantiene propiedades estables incluso a altas temperaturas y tiene buenas características de alta frecuencia.

Hay dos tipos principales de condensadores de mica: el tipo apilado, en el que la lámina de estaño u otro metal y el unmo se disponen alternativamente sobre los electrodos, y el de pasta de plata impresa sobre el unmo y apilados unos sobre otros, estando la pasta de plata impresa sobre el unmo. El tipo silverbird tiene mejores características porque se comprime con calor y se distribuye más ampliamente.

El unmo está disponible en mica blanca o negra, con formas y colores ligeramente diferentes según la composición de la materia prima. Por ello, su calidad y composición varían ligeramente según la zona de origen y la parte utilizada.

Al ser un mineral natural, es más difícil que otros condensadores mantener una calidad estable. Además, el proceso de pelar cuidadosamente la fina capa de unmo debe hacerse a mano, lo que requiere habilidad y es caro.

¿Qué es una Lámpara de Infrarrojos?

El término “lámparas de infrarrojos” se utiliza para hacer referencia a las lámparas que emiten radiación infrarroja.

Las ondas electromagnéticas se clasifican según su longitud de onda, de mayor a menor longitud de onda se encuentran los rayos γ, rayos X, rayos ultravioleta, luz visible, rayos infrarrojos, microondas y ondas de radio. La banda de 400 nm a 800 nm se conoce como luz visible y es perceptible por el ojo humano. La luz infrarroja se refiere a la banda de 800 nm a 1 mm, dentro de la cual se distingue la luz infrarroja cercana (800 nm a 2.500 nm), la luz infrarroja media (2.500 nm a 4.000 nm) y la luz infrarroja lejana (4.000 nm a 1 mm).

Las radiaciones ultravioleta e infrarroja, que son adyacentes a la luz visible, pueden ser detectadas indirectamente bajo ciertas condiciones. Por esta razón, a veces se consideran como luz, a pesar de ser ondas electromagnéticas, y se les denomina lámparas aunque emitan radiación electromagnética.

Usos de las Lámparas de Infrarrojos

Las lámparas de infrarrojos se pueden clasificar en dos tipos: las que se utilizan para iluminar y las que se utilizan para calentar. Las que se utilizan para iluminar se denominan a veces IR (infrarrojas) y suelen utilizar radiación cercana al infrarrojo.

Las lámparas de calefacción están disponibles tanto en versión de infrarrojo cercano como de infrarrojo lejano.

1. Aplicaciones de Iluminación

El ojo humano sólo puede ver la luz visible, pero muchos elementos CCD (Charge Coupled Device) utilizados en cámaras y otros dispositivos tienen características de fotosensibilidad. Algunos productos pueden recibir luz infrarroja cercana y se venden como cámaras de infrarrojos.

Las cámaras de infrarrojos utilizan una lámpara de infrarrojos como dispositivo de iluminación para visualizar objetos que emiten o son iluminados por radiación infrarroja. La ventaja en este caso es que la luz infrarroja no es visible para el ojo humano y, por tanto, no contamina la luz ni queda oculta. Se utilizan en combinación con cámaras de seguridad.

Las lámparas de infrarrojos también se utilizan como equipos de iluminación para otros equipos de inspección y procesamiento. El agua tiene un espectro de absorción en torno a los 2.600-2.700 nm, donde se encuentra la vibración de referencia del estiramiento O-H, y tiene la propiedad de absorber la radiación infrarroja en esta longitud de onda. El agua es una sustancia estrechamente relacionada con la industria, la medicina y la alimentación, e interviene en un gran número de situaciones.

2. Uso como Calefacción

Como ya se ha mencionado, el agua tiene la propiedad de absorber radiación infrarroja. La energía de la radiación infrarroja absorbida se convierte en calor. Por lo tanto, las lámparas de infrarrojos pueden calentar el agua de manera eficiente y se utilizan para aplicaciones como la calefacción, el tratamiento térmico y el secado.

Las lámparas de infrarrojos para calefacción pueden denominarse calentadores de infrarrojos, calentadores de vaina o calentadores cerámicos, todos los cuales emiten radiación infrarroja.

Principios de las Lámparas de Infrarrojos

1. Lámparas de Infrarrojos para Aplicaciones de Iluminación

Las lámparas de infrarrojos para aplicaciones de iluminación se componen casi siempre de LED infrarrojos, que son diodos emisores de luz (LED) que emiten luz específicamente en la gama de los infrarrojos.

El ancho de banda de la longitud de onda de emisión es generalmente de 800 nm a 1.500 nm, pero todos ellos se caracterizan por una banda estrecha de longitudes de onda de emisión, lo que facilita la obtención de cualquier longitud de onda. Las lámparas de infrarrojos fabricadas con estos LED se utilizan ampliamente para fines de iluminación.

2. Lámparas de Infrarrojos para Aplicaciones de Calefacción

Las lámparas de infrarrojos se utilizan comúnmente para aplicaciones de calefacción. Estas lámparas se construyen con diferentes fuentes de calor, como lámparas calefactoras halógenas, calefactores de carbono, calefactores de nicromo y lámparas de infrarrojos reflex.

Entre los tipos de lámparas de infrarrojos utilizadas en calefacción se encuentran los calentadores cerámicos, en los que la fuente de calor, como un alambre de nicromo, está recubierta de cerámica. También existen los calentadores de vaina, en los cuales la fuente de calor, como un alambre de nicromo, está aislada con óxido de magnesio e incrustada en un tubo metálico u otro material similar. Estos diferentes tipos de lámparas de infrarrojos proporcionan una fuente de calor eficiente y efectiva para diversas aplicaciones de calefacción.

¿Cómo Elegir una Lámpara de Infrarrojos

Como ya se ha mencionado, existen dos tipos de lámparas de infrarrojos, unas para iluminar y otras para calentar, por lo que es fundamental aclarar la aplicación a la hora de elegir una. En concreto, existe una gran variedad de productos para aplicaciones de calefacción. La selección debe basarse en la aplicación, el tamaño y los requisitos de potencia.

¿Qué es un Condensador Cerámico?

Los condensadores cerámicos son condensadores que utilizan cerámica en el derivado. El condensador consta de dos placas metálicas y un derivado intercalado entre las placas metálicas. En el derivado del condensador se utilizan varios materiales, cada uno con sus propias características.

Los condensadores cerámicos tienen una constante dieléctrica elevada, son compactos y resistentes al calor. Además, como condensadores con buena respuesta en frecuencia, se suelen utilizar en circuitos de alta frecuencia.

Usos de los Condensadores Cerámicos

Los condensadores cerámicos se utilizan como condensadores de derivación en circuitos digitales. Los condensadores se caracterizan por su capacidad para pasar corriente alterna, pero no corriente continua.

Los condensadores cerámicos se utilizan como condensadores de acoplamiento o filtros de línea debido a sus propiedades cerámicas. Algunos ejemplos son los circuitos convertidores CA/CC y CC/CC y los circuitos para disyuntores. También se utilizan mucho para anular ruidos de alta y baja frecuencia.

Principio de los Condensadores Cerámicos

El principio es el mismo que el de un condensador general: se coloca un dieléctrico cerámico entre dos electrodos, y cuando se genera una tensión entre los electrodos, se almacena una carga eléctrica en los electrodos, y cuando se almacena una cierta cantidad de carga, el condensador libera la carga.

La capacidad de la carga almacenada por un condensador se denomina capacitancia. La capacitancia y sus propiedades dependen del material dieléctrico, la distancia entre los electrodos y el número de capas dieléctricas.

Se utilizan derivados cerámicos con un alto factor inductivo, siendo los principales materiales el dióxido de titanio y la alúmina. También se utiliza el titanato de bario, que es ligeramente más caro, pero da lugar a condensadores con mayor capacitancia.

Tipos de Condensadores Cerámicos

Existen tres tipos principales de condensadores cerámicos: los de baja constante dieléctrica, los de alta constante dieléctrica y los semiconductores.

1. Tipo de Baja Constante Dieléctrica

El dieléctrico principal está hecho de dióxido de titanio, que es muy resistente a las fluctuaciones de temperatura y se utiliza para la compensación de temperatura. También se utiliza para el acoplamiento.

2. Tipo de Alta Constante Dieléctrica

Como dieléctrico se utiliza titanato de bario, etc., cuya constante dieléctrica es superior a la del dióxido de titanio. Se caracteriza por una alta capacitancia y se utiliza en circuitos de suavizado, pero es ligeramente más caro.

3. Tipo Semiconductor

Utiliza cerámicas semiconductoras como el titanato de estroncio como dieléctrico. Se considera un condensador compacto con alta capacitancia y buenas propiedades de aislamiento. Son los más caros de los tres.

Más Información sobre los Condensadores Cerámicos

1. Cómo leer la capacitancia de los condensadores cerámicos

debido al pequeño tamaño del cuerpo de los condensadores cerámicos, su capacitancia no se indica directamente, como “0,1uF” o “10uF”, sino que se indica utilizando sólo de uno a tres dígitos.

Para 1 a 2 Dígitos
En el caso de uno a dos dígitos, la capacitancia es simplemente el número leído tal cual, con la unidad “pF (picofaradio)” añadida. Por ejemplo, “5” es 5 pF y “33” es 33 pF.

Esto se debe a que cuanto más pequeño es el número, más se puede imprimir tal cual, y un condensador con una capacitancia menor tendrá un cuerpo de menor tamaño.

Caso de Tres Dígitos
En el caso de tres dígitos, como en las resistencias de película de carbono, los dos dígitos superiores se leen tal cual, y el tercer dígito se multiplica como multiplicador. En este caso, la unidad también es “pF”. Por ejemplo, “104” es 10 x 10 a la 4ª potencia = 100000pF = 100nF = 0,1uF, y “223” es 22 x 10 a la 3ª potencia = 22000pF = 22nF = 0,022uF.

Por otro lado, muchos condensadores cerámicos tipo chip no indican su capacitancia en el cuerpo. Se recomienda comprobar la capacitancia con un comprobador capaz de medir la capacitancia antes de montar o sustituir piezas, por ejemplo, sacando el condensador de la cinta inmediatamente antes de utilizarlo o guardándolo en un estuche que pueda dividirse en piezas más pequeñas.

2. Polaridad de los Condensadores Cerámicos

Por lo general, los condensadores cerámicos no tienen polaridad y pueden montarse en cualquier dirección en un circuito. En el caso de los componentes con plomo, la capacitancia está impresa en una sola cara, por lo que básicamente las caras con la capacitancia impresa deben estar orientadas en el mismo sentido.

Si hay componentes más altos cerca, monte la placa en una orientación que permita leer los valores más adelante, de modo que sean fáciles de ver al comprobarlos.

3. Tensión Soportada de los Condensadores Cerámicos

Los condensadores cerámicos tienen un límite superior definido de tensión que puede aplicarse. Sin embargo, dependiendo del tamaño y de la capacidad nominal del propio condensador, es posible que esto no se indique en el cuerpo o que se indique como una abreviatura.

Compruebe cuidadosamente la hoja de datos o el número de modelo del fabricante, especialmente cuando se utilice en circuitos que manejen tensiones elevadas. Esto se debe a que el número de modelo del fabricante, que es una larga lista de caracteres alfanuméricos, puede contener información sobre la tensión soportada.

¿Qué es un Condensador Trimmer?

Un condensador trimmer es un tipo de condensador variable que se utiliza para ajustar circuitos y compensar las variaciones en los componentes.

La capacitancia de estos condensadores se puede ajustar mediante la rotación mecánica de un botón con un destornillador. También se conocen como condensadores semifijos, ya que se ajustan durante la fabricación o el servicio y no se modifican una vez en uso. Son comúnmente utilizados en aplicaciones de montaje en superficie y suelen tener forma de chip o redonda. Estos condensadores se emplean principalmente para regular la frecuencia de oscilación de cristales de cuarzo.

Los condensadores trimmer funcionan mediante cambios en la superficie efectiva entre los electrodos, la distancia entre los electrodos, o ambos, lo cual permite ajustar la capacitancia según sea necesario.

Aplicaciones de los Condensadores Trimmer

Los condensadores trimmer se utilizan ampliamente en circuitos de oscilación y radio, especialmente en la calibración de frecuencias en cristales de cuarzo. Estos condensadores son utilizados en diversas aplicaciones, como sistemas de acceso sin llave en automóviles, puertas automáticas de estaciones, radios portátiles, amplificadores de potencia y módulos Bluetooth RF.

Además, se encuentran presentes en otras aplicaciones como radios, relojes, bolígrafos electrónicos para ordenadores, reproductores de DVD, circuitos integrados híbridos y cámaras de vigilancia. También se utilizan condensadores trimmer no magnéticos en equipos médicos, como resonancias magnéticas, donde se requiere una alta precisión y estabilidad en la calibración.

Principio de los Condensadores Trimmer

Los condensadores trimmer son dispositivos que tienen la capacidad de ajustar su capacitancia dentro de un rango específico. Estos condensadores consisten en dos electrodos separados por un aislante, que almacenan una carga eléctrica cuando se aplica una tensión. La capacitancia se puede ajustar moviendo uno de los electrodos.

En los condensadores trimmer, el dieléctrico utilizado puede ser aire o cerámica. Debido a su estructura, estos condensadores tienen una capacitancia pequeña, generalmente en el rango de pF. Los electrodos móviles suelen tener forma redonda y se pueden girar utilizando un mando o similar, utilizando el eje central o el exterior como guía.

El ajuste de la capacitancia se logra al cambiar la superficie del electrodo desplazado. Una vez que se ha realizado el ajuste inicial utilizando un controlador, la capacitancia se puede fijar y utilizar sin necesidad de cambios adicionales. Al realizar el ajuste con un destornillador u otra herramienta, es importante tener precaución para no aplicar una fuerza excesiva que pueda dañar el condensador.

Estructura de los Condensadores Trimmer

La estructura de un condensador trimmer es la misma que la de un condensador general, pero se diferencia en que tiene una ranura para destornillador y un rotor metálico para el ajuste. Debido a esta estructura, debe tenerse en cuenta que si el soldador se adhiere a zonas distintas de la zona de terminales, la soldadura fundente puede entrar en la zona variable, fijando el rotor e impidiendo el contacto.

Además, si la punta del soldador toca el condensador trimmer cubierto, puede fundirse o dañarse.

Más Información sobre los Condensadores Trimmer

1. Formas de Ajustar el Condensador Trimmer

Para ajustar el condensador trimmer, gire el rotor con un destornillador hasta conseguir el ajuste de capacitancia deseado. Existen dos tipos de destornilladores para el ajuste: manual y automático.

Asegúrese de que el destornillador está colocado en la ranura para el destornillador y que la capacitancia se ajusta después de una rotación preliminar de al menos 360°. Al ajustar con un destornillador, se recomienda utilizar una carga de 1 N o menos. Si se aplica una carga superior, pueden producirse daños o pérdida de funcionamiento.

La capacitancia parásita al ajustar con un destornillador puede reducirse conectando el terminal negativo a la masa del circuito.

2. Colores de los Condensadores Trimmer Según su Rango de Capacidad

Algunos condensadores trimmer tienen carcasas de diferentes colores según la capacitancia y el rango. La codificación por colores varía de un fabricante a otro, pero a continuación se ofrece un ejemplo.

• Los condensadores con una capacitancia máxima (pF) de 3,0 +50/-0% tienen un aspecto marrón.
• Los condensadores con una capacidad máxima (pF) de 6,0 +50/-0% son de color azul.
• Los que tienen una capacitancia máxima (pF) de 10,0 +50/-0% tienen aspecto blanco

Algunos están marcados además de coloreados, como se muestra a continuación.

• Los que tienen un valor máximo de capacitancia (pF) de 50,0 +100/-0% tienen una indicación + exterior de color negro.

Las indicaciones incluyen la forma de los terminales y si se utiliza o no una película de recubrimiento. De este modo, los condensadores de ajuste codificados por colores facilitan la determinación visual de la capacitancia, reduciendo así el riesgo de utilizar uno equivocado.

¿Qué es un Motor sin Núcleo?

Un motor sin núcleo, también conocido como motor sin núcleo de hierro, se caracteriza por la ausencia de un núcleo de hierro en su diseño. Una de las ventajas principales de este tipo de motor es la eliminación de las pérdidas de hierro asociadas con el núcleo de hierro convencional. Además, al no tener engranajes, el motor sin núcleo reduce las vibraciones y funciona de manera silenciosa.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que este tipo de motor tiene una menor capacidad de generación de fuerza magnética en comparación con un motor convencional. Como resultado, el par producido por un motor sin núcleo es inferior al de un motor estándar.

Aplicaciones de los Motores sin Núcleo

Los motores sin núcleo se utilizan en motovibradores para teléfonos móviles vibratorios y servomotores para vehículos radiocontrolados y robots, aprovechando su pequeño tamaño y su bajo nivel de vibraciones, ruido e interferencias electromagnéticas.

Gracias a su excelente capacidad de respuesta y control, también se utilizan en instrumentos topográficos, motores de objetivos de cámaras, endoscopios ultrasónicos, taladros quirúrgicos, etc., lo que los convierte en motores indispensables, sobre todo en aplicaciones médicas. Los fabricantes están desarrollando sus propios y exclusivos métodos de bobinado, materiales, etc.

Principio de los Motores sin Núcleo

Un motor ordinario consta de una bobina enrollada alrededor de un núcleo de hierro, con un imán situado fuera de la bobina. Una corriente eléctrica circula por la bobina y el campo magnético generado por la inducción electromagnética se utiliza para hacer girar el imán.

En los motores sin núcleo, el núcleo de hierro se elimina colocando imanes permanentes en el interior y bobinando la bobina en forma de copa utilizando resina u otro material en el exterior de los imanes, en sentido inverso. Cuando se aplica corriente eléctrica a la bobina, ésta gira según la regla de la mano izquierda de Fleming. Como la bobina gira, se denomina rotor.

1. Respuesta a la Corriente

Los motores sin núcleo tienen una inductancia de bobinado bajo y son muy eficientes. La constante de tiempo eléctrica del motor es un parámetro que describe las características del aumento de corriente con respecto a la tensión de entrada. Debido a la constante de tiempo eléctrica relativamente baja de los motores sin núcleo, la corriente responde muy rápidamente.

2. Respuesta de la Aceleración/Deceleración

Los motores sin núcleo son motores de baja inercia debido a su reducido peso. La inercia se refiere al momento de inercia, que aumenta en proporción a la masa.

La inercia es proporcional al par de aceleración/deceleración, que es el par necesario para acelerar o decelerar a una velocidad de rotación determinada. Esto significa que el par de aceleración/desaceleración también es menor en los motores sin núcleo, lo que los hace adecuados para aceleraciones y desaceleraciones rápidas.

El uso de potentes imanes de tierras raras, como los imanes de neodimio para los imanes internos, ha permitido una mayor miniaturización y un aumento del par motor. Ayudan a reducir el tamaño, el grosor y el peso.

Más Información sobre los Motores sin Núcleo

1. Eficiencia de los Motores sin Núcleo

Los motores sin núcleo presentan una eficiencia superior debido a la ausencia de pérdidas de hierro. Las pérdidas de hierro se refieren a las pérdidas causadas por histéresis y corrientes de Foucault. La pérdida por histéresis se produce cuando hay cambios en el campo magnético del núcleo de hierro, lo que resulta en la disipación de energía. Además, los cambios en la dirección del campo magnético generan corrientes eléctricas dentro del núcleo de hierro, lo que provoca pérdidas por corrientes parásitas.

En el caso de los motores sin núcleo, al no contar con un núcleo de hierro, se eliminan estas pérdidas. Esto permite que el motor funcione con alta eficiencia incluso a altas velocidades. Además, las empresas emplean tecnologías de bobinado específicas para reducir aún más las pérdidas y mejorar el rendimiento de los motores.

2. Diferencia entre los Motores sin Núcleo y los Motores sin Escobillas

Un motor sin núcleo se caracteriza por no utilizar un núcleo de hierro en su diseño, en contraste con los motores convencionales que sí lo emplean. En cambio, están compuestos por bobinas e imanes. Por otro lado, los motores sin escobillas son aquellos que prescinden de las escobillas y funcionan mediante un circuito electrónico que controla la dirección de la corriente. En contraste, los motores de corriente continua (DC) pueden ser controlados mediante un circuito electrónico o mediante un conmutador y escobillas, ya que se requiere invertir periódicamente la dirección de la corriente para mantener el movimiento del motor.

En el caso de los motores sin núcleo, existen dos tipos: los motores sin núcleo con escobillas y los motores sin núcleo sin escobillas. En los motores con escobillas, el rotor consiste en bobinas, mientras que el estator se compone de un imán permanente. En cambio, en los motores sin escobillas, el rotor es un imán permanente y el estator está formado por bobinas.

3. Ventajas y Desventajas de los Motores sin Núcleo

Ventajas:

1. Compactos y ligeros: La ausencia de un núcleo de hierro en los motores sin núcleo los hace más compactos y ligeros en comparación con los motores que sí lo tienen. Esto facilita su instalación en espacios reducidos y contribuye a la portabilidad del dispositivo en el que se utilizan.

2. Posibilidad de rotación a alta velocidad: Los motores sin núcleo ofrecen la capacidad de alcanzar altas velocidades de rotación. Esto los hace ideales para aplicaciones que requieren movimientos rápidos y precisos, como en equipos de automatización y robótica.

3. Alto rendimiento y bajo consumo de corriente: Estos motores son conocidos por su eficiencia energética, lo que se traduce en un alto rendimiento y un bajo consumo de corriente. Esto no solo reduce los costos de energía, sino que también permite un funcionamiento más eficiente y una mayor vida útil de la batería en dispositivos portátiles.

4. Sin cogging: A diferencia de los motores con núcleo, los motores sin núcleo no experimentan el fenómeno de cogging, que es el atrapamiento de la fuerza magnética cuando el núcleo de hierro y el imán se acercan y se alejan repetidamente. Esto resulta en una rotación suave y silenciosa del motor.

Desventajas:

1. Bajo par: Una desventaja de los motores sin núcleo es que suelen tener un par (fuerza de rotación) relativamente bajo. Debido a la falta de un núcleo de hierro robusto, la bobina no puede soportar grandes corrientes, lo que limita la capacidad del motor para generar un par alto. Esto puede ser un inconveniente en aplicaciones que requieren un torque significativo.

2. Insensibles al calor: Los motores sin núcleo son más sensibles al calor debido a la falta de un núcleo de hierro que ayude a disipar el calor generado durante su funcionamiento. Esto puede llevar a la deformación de la bobina y, en última instancia, al fallo del motor si se aplica una corriente excesiva sin el enfriamiento adecuado.

3. Precio elevado: Debido a su diseño y características especiales, los motores sin núcleo suelen tener un precio más elevado en comparación con los motores convencionales con núcleo. Esto puede ser una limitación en términos de costos para algunos proyectos o aplicaciones.

¿Qué es un Condensador Eléctrico de Doble Capa?

Un condensador eléctrico de doble capa es un condensador que utiliza la doble capa eléctrica formada en la interfaz entre el electrodo y el electrolito para almacenar una carga eléctrica, y se caracteriza por una densidad de energía especialmente alta. Debido a su alta densidad de energía, a menudo se comparan con las baterías recargables, como las baterías de níquel-hidruro metálico y las baterías de iones de litio, pero mientras que las baterías implican una reacción química durante la carga y la descarga, los condensadores eléctricos de doble capa sólo adsorben una carga física y no implican una reacción química.

Por esta razón, los condensadores eléctricos de doble capa son inferiores a las pilas recargables en términos de densidad energética (la cantidad de energía que puede almacenarse por unidad de peso o volumen), pero, por otro lado, tienen la ventaja de la densidad de salida (la cantidad de potencia instantánea que puede extraerse) y una degradación del rendimiento (vida útil) extremadamente baja debido a las cargas y descargas repetidas. Las ventajas del condensador eléctrico de doble capa son las siguientes.

Aplicaciones de los Condensadores Eléctricos de Doble Capa

Los condensadores eléctricos de doble capa se utilizan como dispositivos de almacenamiento de energía, y mientras que las baterías recargables son adecuadas para aplicaciones que requieren mucha energía, los condensadores eléctricos de doble capa se seleccionan cuando se necesita una carga y descarga rápidas y se requiere durabilidad.

Concretamente, se utilizan en fuentes de alimentación de reserva para circuitos electrónicos de dispositivos móviles, etc., impresoras, fotocopiadoras, cepillos de dientes eléctricos y relojes alimentados por energía solar. También se utilizan en el sistema de alimentación robótica de la sonda Hayabusa para asteroides y en la regeneración de energía durante la deceleración de vehículos.

Principio del Condensador Electrolítico de Doble Capa

Los condensadores electrolíticos de doble capa utilizan la doble capa eléctrica generada en la interfaz de los materiales activos para fabricar el condensador. La capacitancia C se define mediante la fórmula “C=εS/d” y a partir de esta fórmula se requieren las siguientes medidas para aumentar la capacitancia C

• Aumentar la superficie (S) del material activo
• Reducir el espesor de la doble capa eléctrica (d)
• Aumentar la constante dieléctrica (ε) del electrolito.

El electrolito está compuesto por electrolitos tales como sales de amonio cuaternario y sales de imidazolio disueltas en disolventes orgánicos, mientras que el carbón activado se utiliza como material activo para los electrodos positivo y negativo, y para aumentar la capacitancia C se requieren las siguientes medidas

• Utilizar carbón activado con una gran superficie (tamaño de partícula pequeño)
• Utilizar electrolitos con un radio iónico pequeño
• Utilizar disolventes orgánicos con una constante dieléctrica elevada.

La carga y descarga de los condensadores utiliza el efecto de un aumento de la carga en la interfaz entre el electrolito y los electrodos en pares cuando los iones positivos y negativos del electrolito se adsorben en los respectivos electrodos. Cuando se descarga la carga almacenada, los iones se absorben de la doble capa eléctrica. Los condensadores eléctricos de doble capa pueden ser cilíndricos o apilados. El tipo cilíndrico tiene la ventaja de ser fácil de fabricar, ya que el electrodo positivo, el electrodo negativo y el separador simplemente se apilan, se enrollan y se colocan en un cilindro, y luego se llenan de electrolito.

Más Información sobre los Condensadores Eléctricos de Doble Capa

1. Vida Útil de los Condensadores Eléctricos de Doble Capa

A diferencia de las baterías, los condensadores eléctricos de doble capa no sufren una reacción química durante la carga y la descarga. Por esta razón, mientras que la capacidad de una batería recargable disminuye considerablemente desde la fase inicial después de unos 1000 ciclos, se dice que el rendimiento de un condensador eléctrico de doble capa, en principio, apenas se deteriora incluso después de 1 millón de ciclos de carga y descarga. En realidad, sin embargo, la capacidad de los condensadores eléctricos de doble capa disminuye debido a los siguientes factores:

• Durante la carga y la descarga, el condensador genera calor debido a la resistencia interna, lo que provoca un deterioro por aumento de la temperatura, con la consiguiente disminución de la capacidad.
• La tasa de degradación se duplica a medida que la temperatura del entorno de funcionamiento aumenta 10°C. (en un entorno operativo de 70°C o inferior).
• El electrolito se descompone cuando el condensador se somete a una tensión superior al límite superior de tensión de funcionamiento.

Cuando se utilizan condensadores eléctricos de doble capa, es necesario tener en cuenta el efecto sobre la vida útil y prestar atención al aumento de temperatura y a la polarización de la tensión y la corriente cuando se utilizan en serie o en paralelo. 2. Desventajas de los condensadores eléctricos de doble capa

2. Desventajas de los Condensadores Eléctricos de Doble Capa

Las desventajas de los condensadores eléctricos de doble capa son las siguientes:

Secado
Se produce cuando el electrolito se evapora hacia el exterior del encapsulado del condensador eléctrico de doble capa. Esta desventaja puede suprimirse utilizando un electrolito con un punto de ebullición alto y haciendo más pequeña la sección de sellado.

Fugas de Líquido
Pueden producirse fugas de líquido debido al deterioro del sellado de caucho butílico. Esto puede controlarse reduciendo el tamaño de la sección de sellado para evitar que la humedad, que provoca el deterioro del caucho, penetre en el interior.

No Puede Utilizarse en Circuitos de Corriente Alterna
El producto está destinado a un uso eléctrico secundario, como respaldo de energía en circuitos de CC, y no puede utilizarse en circuitos de CA.

¿Qué es un Fusible?

Los fusibles son componentes eléctricos y electrónicos que evitan los incendios eléctricos y la propagación a circuitos superiores en caso de sobrecorriente.

Cuando en un circuito eléctrico se produce una anomalía, como un cortocircuito o una sobrecarga, se produce una sobrecorriente cuando el valor de la corriente supera el valor diseñado del circuito. Las sobrecorrientes no sólo provocan el fallo del equipo en el propio circuito eléctrico, sino que también pueden causar incendios debido a la generación anormal de calor o a la ignición.

También existe un alto riesgo de que se produzcan caídas de tensión y otras anomalías en los circuitos superiores del lado de la fuente de alimentación. Los fusibles se incorporan para proteger contra estos peligros derivados de las sobrecorrientes. Cuando se conectan en serie en un circuito, actúan como conductores de corriente en condiciones normales. En caso de sobrecorriente, la parte conductora del fusible se funde, interrumpiendo así el suministro eléctrico al circuito del lado de la carga.

Usos de los Fusibles

Los fusibles se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en la industria. Entre las aplicaciones específicas se incluyen las siguientes:

• Para la protección de circuitos de instrumentación y control
• Para la protección de piezas de control de automóviles
• Para la protección de equipos OA como impresoras y máquinas multifunción
• Para la protección de electrodomésticos como televisores y aparatos de aire acondicionado.
• Para la protección contra cortocircuitos de transformadores en redes de transmisión y distribución de energía de alta tensión.
• Para la protección contra cortocircuitos de motores de alta tensión.

En el pasado, los disyuntores sin fusibles eran comunes en los paneles eléctricos residenciales, pero en los últimos años, los fusibles han ganado más popularidad ya que necesitan ser reemplazados solo cuando se funden.

Sin embargo, en el contexto de los vehículos, los fusibles siguen siendo ampliamente utilizados para proteger los sistemas eléctricos y prevenir incendios. Hay diferentes tipos de fusibles, como los de placa y los de cuchilla, que se utilizan en diversas aplicaciones según su forma y características específicas.

Principio de los Fusibles

El principio básico de los fusibles es que se funden solos debido al calor generado por las sobrecorrientes. Constan principalmente de una boquilla, un elemento fusible y una carcasa.

1. Boquilla

La boquilla es la pieza metálica que conecta el fusible al circuito eléctrico. También existen fusibles con terminales en Y o fusibles tipo de cuchilla.

2. Elemento Fusible

El elemento fusible es la parte que se funde en caso de sobrecorriente. Cuando la corriente circula por el elemento fusible, se genera un calor Joule proporcional al cuadrado del valor de la corriente. Si la corriente es inferior a la nominal, la disipación de calor es superior al aumento de temperatura asociado a la generación de calor Joule, por lo que no se produce la fusión. Si se supera la corriente nominal, la temperatura aumenta y la corriente se interrumpe por fusión. La fusión es generalmente irreversible y requiere la sustitución del fusible para restablecerla.

3. Carcasa

La carcasa es la pieza que soporta el elemento fusible y la boquilla. Está fabricada con materiales aislantes como el vidrio, la porcelana o la resina. Los fusibles cuya carcasa está formada por un tubo de vidrio se denominan fusibles de tubo de vidrio.

¿Cómo elegir un Fusible?

Los fusibles se seleccionan principalmente en función de su valor de corriente nominal. El punto clave es seleccionar una corriente nominal que esté por debajo del valor de la corriente nominal de los componentes del circuito, garantizando al mismo tiempo que no se produzca una interrupción del circuito debido a un mal funcionamiento.

Las corrientes que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar son la corriente de régimen permanente y la corriente de irrupción. La corriente permanente es el valor de corriente que fluye cuando el circuito realmente utilizado es estable, mientras que la corriente de irrupción es la alta corriente de arranque que se produce cuando se conecta la alimentación al circuito. La corriente de irrupción no provoca fusibles, pero la corriente de irrupción se selecciona para que se produzcan fusibles cuando se supere la corriente de régimen permanente durante el funcionamiento en régimen permanente. Las condiciones de protección se consideran conjuntamente con la característica de tiempo de fusión y la corriente nominal.

La característica de tiempo de fusión es la característica de la magnitud de la corriente y el tiempo que tarda en interrumpirse. La selección se realiza de forma que la corriente de irrupción no se funda durante la duración de la corriente de irrupción y que la corriente de irrupción se funda inmediatamente en caso de accidente por cortocircuito. Otra consideración importante a la hora de seleccionar los fusibles es la temperatura ambiente a la que se utilizará realmente el circuito. Los fusibles se ven afectados por la temperatura ambiente que rodea al equipo, ya que están diseñados para fundirse por efecto del calor.

Tipos de Fusibles

Los fusibles se presentan en una gran variedad de formas para adaptarse al tipo de circuito y al entorno en el que se montan. A continuación se enumeran los tipos típicos:

• Fusibles para montaje en placa electrónica
• Fusibles térmicos
• Fusibles de tubo de vidrio
• Fusibles de cuchilla
• Fusibles limitadores de corriente para circuitos de alta tensión

Si el tipo o la forma que desea utilizar no está disponible en la gama ya preparada, algunos fabricantes aceptan pedidos especiales. La mayoría de los fusibles son fusibles de potencia que se interrumpen por sobreintensidad, pero también existen fusibles térmicos que se interrumpen por temperatura.

Estos detectan un aumento de la temperatura ambiente y se funden, por lo que suelen utilizarse en aparatos que generan calor, como los secadores de pelo. Los elementos fusibles térmicos tienen poca resistencia y generan poco calor debido a la corriente.

¿Qué es un Autocolimador?

Un autocolimador es un instrumento óptico que utiliza la linealidad de la luz para medir desplazamientos angulares mínimos de un objeto. Este puede medir ángulos sin contacto y suele utilizarse para ajustar la posición de piezas o medir distorsiones en sistemas ópticos o mecánicos.

Usos de los Autocolimadores

Los autocolimadores se utilizan para inspeccionar y ajustar el paralelismo, la rectitud, el eje óptico y la alineación, así como para medir ángulos con precisión.

1. Medición de la Rectitud de Bancadas de Máquinas, Herramientas y Equipos de Procesamiento Robotizado

La rectitud se convierte a partir de la cantidad de movimiento de la imagen del retículo por el espejo plano deslizando el soporte en el que está fijado el espejo plano a lo largo de la superficie guía.

2. Medición del Paralelismo de Caras Extremas como Ventanas Ópticas y Caras en Cuña

Transmitiendo un único haz láser, es posible medir el paralelismo entre dos superficies coaxiales. El paralelismo de las placas de vidrio, por ejemplo, puede medirse midiendo la diferencia angular entre la luz reflejada de las superficies delantera y trasera.

3. Medición de la Cuadratura

Las mediciones pueden realizarse curvando la luz mediante un prisma pentagonal denominado escuadra óptica.

4. Medición del Ángulo de Rotación de un Plato Giratorio

Utilizando un espejo multifacético, se puede medir la precisión de división de una plataforma giratoria o de un disco de indexación.

5. Medición de la Desviación de Piezas Elásticas

Fijando un reflector a una pieza elástica y observándola con un autocolimador, es posible medir variaciones mínimas.

6. Ajuste del Eje Óptico

Si el eje óptico está alineado, como en un telescopio astronómico, la marca central del espejo primario puede verse en varias capas en el campo de visión del autocolimador.

7. Inspección de Productos Ópticos

Medir el alabeo y la ondulación de discos y obleas, y la precisión de espejos poligonales.

Principio del Autocolimador

Las mediciones del autocolimador utilizan los principios de rectitud de la luz láser y enfoque de la lente. En primer lugar, se utiliza principalmente un láser semiconductor como fuente de luz, y el láser se convierte en un haz colimado mediante una lente primaria. Esta luz colimada pasa a través de una lente secundaria para formar una imagen en el punto focal.

En este caso, la luz reflejada es dividida espectralmente por un semiespejo en el camino óptico y llega a un elemento receptor de luz, como un CCD, que entonces forma una imagen. Si el objeto está instalado sin ninguna inclinación con respecto al haz láser irradiado, la imagen producida por la luz reflejada es exactamente la misma que la de la luz incidente. En cambio, si el objeto está inclinado, la imagen se forma desalineada, por lo que el ángulo de alineación puede determinarse a partir del grado de desalineación.

Más Información sobre el Autocolimador

1. Instalación del Espejo

En el interior del autocolimador se incorporan muchos espejos que no están directamente relacionados con el principio de medición. Si todas las ópticas del autocolimador están dispuestas en serie, el tamaño del dispositivo es el necesario para el recorrido óptico.

En la mayoría de los autocolimadores se instalan varios espejos reflectores para reducir el tamaño del dispositivo.

2. Tolerancias Geométricas que pueden Medirse con Autocolimadores

Los autocolimadores pueden utilizarse para determinar tolerancias geométricas que pueden definirse mediante líneas rectas y planos. Los autocolimadores miden la inclinación de los espejos utilizando la luz reflejada de espejos instalados a cierta distancia de la fuente de luz y desplazados del eje óptico.

El ángulo del espejo se sustituye por el desplazamiento y se calcula, lo que permite medir el desnivel de cada punto de medición. La rectitud puede determinarse poniendo a cero la posición inicial y trazando el desplazamiento para cada punto de medición.

Si el autocolimador se utiliza para repetir la determinación de la rectitud en otra línea, los puntos trazados pueden utilizarse para medir la planitud, ya que se puede trazar un plano desde una línea a un plano. Modificando la forma en que se coloca el autocolimador y la forma en que se sujeta el espejo, los resultados de la medición pueden desarrollarse también para la inclinación y la cuadratura. Sin embargo, es difícil medir la redondez y la cilindricidad, que se definen mediante curvas y superficies curvas.

3. Desventajas de los Autocolimadores

Los autocolimadores tienen el problema de que si la fuente de luz no está en la posición focal de la lente, la imagen no puede formarse correctamente, lo que provoca errores de medición y desenfoque de la imagen observada. Este error de posicionamiento de la fuente luminosa requiere una precisión estricta inferior al 0,1% de la distancia focal de la lente del colimador.

Dado que este posicionamiento es muy severo, los autocolimadores pueden posicionarse de varias maneras: algunos pueden posicionarse por el diámetro del punto utilizando una apertura, otros utilizan una cuchilla.