月: 2023年4月

¿Qué es el Carburo de Silicio?

El carburo de silicio (SiC) es un compuesto químico formado por silicio y carbono. Aunque se encuentra de manera natural en meteoritos, no se encuentra en la naturaleza de forma abundante. Es conocido por su dureza y resistencia al desgaste, lo que lo hace muy útil en aplicaciones de abrasivos y materiales refractarios.

El carburo de silicio puro es incoloro y transparente, sin embargo, para uso industrial, suele ser de color negro debido a impurezas y otras características del proceso de fabricación.

El carburo de silicio de gran pureza, en particular, está atrayendo la atención, ya que se está desarrollando como material para semiconductores de potencia que superan a los semiconductores de silicio convencionales.

Usos del Carburo de Silicio

El carburo de silicio se caracteriza por su gran dureza, resistencia al desgaste, alta conductividad térmica y resistencia a la corrosión. Puede utilizarse en cierres mecánicos, ejes y otras piezas deslizantes, así como en piezas trituradoras como clasificadores, además de en piezas resistentes al calor como equipos de ensayo a alta temperatura y crisoles para fundir metales.

Los semiconductores de potencia de SiC también se utilizan en vehículos eléctricos híbridos (VEH).

Propiedades del Carburo de Silicio

El carburo de silicio es insoluble en agua. No se convierte en líquido, sublima a 2.545°C y se descompone térmicamente a temperaturas superiores a 2.800°C. Tiene una dureza Mohs de 9,5, sólo superada por el diamante y el carburo de boro. Su índice de refracción alcanza 2,65, por lo que los cristales grandes brillan como espejos.

Aunque el carburo de silicio puro es incoloro y transparente, los productos industriales son generalmente de color verde o negro debido a la presencia de impurezas y elementos que ingresan a su estructura cristalina durante la fabricación. Sin embargo, a medida que se limpia el entorno de fabricación, el color puede desvanecerse. Los cristales más claros, como los de color verde, tienen una mayor resistencia eléctrica y pueden utilizarse como materia prima para elementos calefactores.

Los átomos de silicio son más grandes que los de carbono. Por lo tanto, la distancia interatómica aumenta en el orden C < SiC < Si, y la conductividad térmica se hace menor y más blanda.

Estructura del Carburo de Silicio

El C y el Si del carburo de silicio pertenecen al mismo grupo 14 de la tabla periódica. Están unidos covalentemente, pero también son iónicos debido a su diferente electronegatividad. Por lo tanto, existe de forma estable como un compuesto de relación constante 1:1. La masa molar es de 40,097 g/mol y la densidad de 3,22 g/cm3.

Un átomo está rodeado por los demás átomos en una disposición tetraédrica, y existen más de 200 variedades, según el patrón de repetición de la estructura de capas. Básicamente, se dividen en dos tipos: el hexagonal de tipo α y el cúbico de tipo β.

Los polvos de carburo de silicio de tipo α pueden producirse cuando el coque y la piedra de sílice se calientan a más de 2.100°C en un horno eléctrico. Calentando negro de carbón y silicio a 1.800°C en una corriente de argón se produce el tipo beta.

Más Información sobre el Carburo de Silicio

1. Historia del Carburo de Silicio

En 1891, Edward Goodrich Acheson (EE.UU.) lo produjo calentando una mezcla de coque y arcilla en una lámpara de arco de carbono. Esto condujo a la creación de la Carborundum Abrasives Co. y a su producción industrial, que a veces se denomina carborundo.

Ferdinand Frédéric Henri Moissan descubrió el carburo de silicio en un meteorito de Arizona en 1905. En mineralogía, también se denomina moissanita.

2. Reacciones del Carburo de Silicio

El carburo de silicio es químicamente inerte. Es insoluble en agua, ácidos y álcalis, no reacciona con agua real ni con ácido nítrico concentrado caliente, ni tampoco con N2, H2 o CO. Se oxida en el aire a temperaturas superiores a 800°C, pero el SiO2 se forma en la superficie y frena la oxidación como película protectora; reacciona con el Cl2 a temperaturas superiores a 800°C para formar C y SiCl4; reacciona con el agua a temperaturas superiores a 800°C para formar C y SiCl4.

¿Qué es el Trimetilolpropano?

El trimetilolpropano (TMP) es un sólido orgánico que puede ser incoloro o blanco, con un ligero olor a temperatura ambiente.

Se encuentra disponible en forma de polvo o gránulos y se abrevia como TMP. También es conocido con los nombres de 2-etil-2-hidroximetil-1,3-propanodiol o 1,1,1-tris (hidroximetil) propano.

Es completamente soluble en agua, fácilmente soluble en alcoholes y acetona, soluble en tetracloruro de carbono, cloroformo y éter, e insoluble en hidrocarburos aromáticos. Es inflamable y reacciona violentamente con agentes oxidantes fuertes, por lo que debe evitarse su uso y almacenamiento.

Usos del Trimetilolpropano

El trimetilolpropano (TMP) se emplea en diversas aplicaciones industriales, incluyendo su uso como materia prima en la producción de polímeros, productos sintéticos e intermediarios como resinas alquídicas, poliuretanos, plastificantes, surfactantes, agentes humectantes, y agentes de procesamiento textil, entre otros. Gracias a sus tres grupos hidroxilo, puede someterse a esterificación con ácido acrílico para formar un ácido acrílico.

Además, se utiliza frecuentemente como agente reticulante para resinas de uretano, ya que los grupos hidroxilo reaccionan con grupos isocianato (-N=C=O) para formar enlaces de uretano.El trimetilolpropano éter dialílico, en el que un grupo alilo (-CH2CH=CH2) se añade a los dos grupos hidroxilo del trimetilolpropano mediante un enlace éter, también está disponible comercialmente y se utiliza como componente de resinas de poliéster insaturado y resinas alquídicas, y como agente de reticulación para otras resinas.

Propiedades del Trimetilolpropano

Propiedades físicas del Trimetilolpropano
Aspecto: cristales incoloros a blancos con propiedades higroscópicas.
Olor: ligero olor.
Punto de fusión: 58°C
Punto de ebullición: 304°C
Temperatura de descomposición: 307°C
Peso específico: 1,16
pH: 6.5

El trimetilolpropano tiene una estructura molecular formada por tres grupos metilol (-CH2OH) unidos a un carbono terminal del propano (CH3CH2CH3). Es similar al glicerol en que es una molécula pequeña con tres grupos hidroxilo en la molécula, pero en el caso del glicerol, dos de los tres grupos hidroxilo son grupos hidroxilo primarios y uno es grupo hidroxilo secundario, mientras que en el trimetilolpropano los tres son grupos hidroxilo primarios y todos los grupos hidroxilo son casi igual de reactivos.

Más Información sobre el Trimetilolpropano

1. Formas de Producción del Trimetilolpropano

En la producción de trimetilolpropano, las materias primas utilizadas son butiraldehído, formaldehído e hidróxido de sodio. El procedimiento específico es el siguiente:

1. Las materias primas se mezclan y se dejan reaccionar a 40~50 °C durante aproximadamente 3 horas.
2. Para separar el trimetilolpropano de la mezcla, se añade un disolvente orgánico para extraer el trimetilolpropano del lado de la fase oleosa.
3. Una vez eliminada la fase acuosa, se destila la fase oleosa a presión reducida. (Puede obtenerse trimetilolpropano de gran pureza).

Neutralizar los productos de reacción de la etapa 1 con ácido fórmico o acético hasta pH 7 y evaporar y concentrar el agua para obtener una mezcla concentrada de formiato sódico o acetato sódico y trimetilolpropano.

2. Otras Propiedades Físicas y Seguridad del Trimetilolpropano

El trimetilolpropano es un sólido cristalino que puede presentarse como incoloro o blanco a temperatura ambiente y puede ser molido hasta obtener un polvo fino. Posee altos puntos de inflamación y de ignición, lo que disminuye el riesgo de incendio.

Aunque la toxicidad aguda no es de categoría fuerte, se han planteado sospechas de posibles efectos sobre la fertilidad y el feto, lo que requiere precaución en su manipulación. Debido a su estabilidad en condiciones normales de almacenamiento, sin polimerización ni descomposición, su almacenamiento es seguro al rellenarse con gas inerte y prestar atención únicamente a la humedad.

Es relevante destacar que a nivel mundial se producen cientos de millones de toneladas de trimetilolpropano anualmente, ya que su baja biodegradabilidad y bajo potencial de bioacumulación lo convierten en un compuesto con bajo impacto ambiental.

¿Qué es un Codificador Lineal?

Es un dispositivo que utiliza un sensor para leer la posición lineal de un dispositivo en movimiento.

Existen dos tipos: los incrementales, que indican la distancia recorrida en función de la cantidad recorrida, y los absolutos, que indican la posición absoluta. Con el tipo absoluto, se puede conocer la posición actual cuando se vuelve a conectar la alimentación, independientemente de las condiciones en las que se desconecte el dispositivo.

Además de una medición fiable en formato digital, el encóder puede conectarse a un PC u otro dispositivo para registrar de forma sencilla y fiable los resultados de la medición.

Aplicaciones de los Codificadores Lineales

Los codificadores lineales se utilizan en equipos industriales que necesitan posicionarse mediante motores, hidráulica o neumática, y donde se requiere un posicionamiento múltiple de alta precisión.

Las aplicaciones típicas incluyen máquinas de medición, comparadores, instrumentos de precisión para sistemas de medición de longitud, equipos de inspección e instrumentos de medición para la fabricación de semiconductores.

Principios de los Codificadores Lineales

Un codificadores lineales consta de dos componentes: una escala lineal con una escala incorporada para la detección de posición y un sensor que lee la escala.

Existen dos tipos de métodos de detección de posición: óptico y magnético.

1. Codificadores Lineales Ópticos

Los codificadores lineales ópticos tienen una rendija o reflector en la posición de la escala y determinan la posición en función de si la luz pasa a través de la rendija o, en el caso de un reflector, si la luz se refleja.

Se utilizan para aplicaciones de alta precisión y alta resolución, pero requieren una cubierta para su uso en entornos donde pueda generarse agua, aceite o polvo. La estructura suele ser compleja y grande, ya que el sensor necesita moverse mientras está cubierto.

2. Codificadores Lineales Magnéticos

Los codificadores lineales magnéticos tienen una fuerza magnética en la posición de la regla y determinan la posición detectando cambios en la fuerza magnética. Gracias a su estructura de detección magnética, son resistentes al agua, al aceite y al polvo, y se caracterizan por su estructura sencilla y su tamaño compacto.

Los tipos absolutos tienen un patrón específico de rendijas, reflectores y fuerza magnética en el lado de la escala y utilizan una combinación de patrones para determinar la posición absoluta. Sin embargo, como el patrón es insuficiente cuando se pierde la distancia, a veces se utiliza junto con un mecanismo auxiliar para determinar la posición.

Los de tipo incremental generan una señal de impulso cada vez que recorren una distancia determinada. Dado que pueden producirse desalineaciones cuando funcionan de forma continua, es necesaria una operación periódica de referenciación.

Más Datos sobre los Codificadores Lineales

1. Mayor Precisión en la Detección de Posición

El rápido progreso de los semiconductores ha propiciado el desarrollo de la industria de semiconductores, con una mayor integración de acuerdo con la Ley de Moore. Este progreso en la industria de los semiconductores se ha extendido a diversos dispositivos electrónicos, y la situación es tal que diversos productos están cada vez más controlados electrónicamente y son de mayor precisión.

A medida que aumentan la integración y la densidad, es necesario aumentar la precisión de los equipos de fabricación y las piezas de las máquinas utilizadas para producir semiconductores, por lo que es importante aumentar la precisión de la detección de posición. El control preciso de la posición en equipos de fabricación de semiconductores y máquinas herramienta requiere un actuador para mover un objeto y un medio para detectar la posición precisa de dicho actuador.

Por lo tanto, se emplean codificadores lineales capaces de detectar la posición con precisión lineal. Se instalan escalas y detectores en las partes móviles y fijas, respectivamente, para detectar con precisión la distancia.

2. Resolución y Montaje de los Codificadores Lineales

Los codificadores lineales se utilizan a menudo en equipos de precisión para máquinas herramienta y fabricación de semiconductores, ya que pueden medir posiciones con gran precisión. Suelen estar disponibles con resoluciones del orden de micras o incluso por debajo de las micras.

El método de montaje y la precisión con la que se diseñan los codificadores lineales son importantes para su exactitud. Consulte los manuales de instrucciones de cada producto y fabricante para conocer la precisión de montaje necesaria para el funcionamiento de los codificadores lineales.

La precisión de los codificadores lineales es del orden de micras, por lo que se requiere una precisión de montaje inferior a 1 mm para cada una de las distancias de sensor a escala, guiñada, balanceo y cabeceo. Si es necesario, se diseñan y fabrican plantillas de precisión para el montaje, y los ajustes se realizan manualmente durante el montaje.

¿Qué es un Eje Lineal?

Los Ejes Lineales son barras redondas resistentes al desgaste y de alta precisión que se utilizan como guías en movimientos lineales (alternativos).

El diámetro exterior del eje es ajustado y suele estar disponible en f8, g6 y h5.

Los materiales incluyen el hierro (con tratamiento superficial como el cromo duro) y el acero inoxidable, que puede endurecerse por inducción para obtener una superficie resistente.

Las formas no sólo son rectas, sino que también pueden ser tubulares o escalonadas, roscadas en la cara extrema, biseladas en D o ranuradas en chaveta.

Usos de los Ejes Lineales

Se utilizan como guía en movimientos alternativos lineales.

Los accionamientos lineales que utilizan cilindros de aire o motores no proporcionan linealidad, por lo que los ejes Lineales se utilizan en combinación con piezas altamente deslizantes como cojinetes secos o casquillos lineales para aumentar la linealidad del movimiento.

Suelen utilizarse en útiles que se mueven en línea recta a mano, como una mordaza.

Recientemente, también se han comercializado motores de eje lineal que utilizan ejes lineales con una vibración extremadamente baja cuando están parados y capaces de moverse a alta velocidad, y se utilizan en equipos de mecanizado en los que se requiere precisión posicional.

Principios de los Ejes Lineales

Son un componente mecánico indispensable para accionamientos lineales económicos de alta precisión y exactitud posicional estática.

Están muy estandarizados y pueden utilizarse para conseguir movimientos lineales de alta precisión de forma muy barata y sencilla seleccionando entre una gama de productos estándar.

Están sujetos a desgaste debido al rozamiento constante del objeto. Para aumentar su durabilidad, a menudo se endurecen para reforzar la superficie, por lo que, incluso si realmente desea utilizar un mecanizado adicional después de la compra, tenga en cuenta que son duros y sólo pueden mecanizarse utilizando un centro de mecanizado completo.

Un método similar para conseguir un alto grado de linealidad son las guías lineales. Las guías lineales tienen el punto de apoyo en el punto donde se aplica la carga, mientras que los ejes lineales tienen el punto de apoyo alejado de la carga y, por lo tanto, son inferiores a las guías lineales en términos de resistencia. Es práctica común utilizar guías lineales cuando se requiere alta precisión y resistencia, y ejes lineales cuando se requiere un sistema de bajo coste y simplificado, dependiendo del propósito.

¿Qué es un Casquillo Lineal?

Un casquillo lineal es un rodamiento que utiliza la rodadura de una bola integrada para proporcionar un movimiento lineal sobre un eje lineal. Según el fabricante, también se denominan casquillos deslizantes.

La rodadura de las bolas se utiliza para mover el casquillo lineal porque las bolas realizan un movimiento de rodadura con poca fricción mientras hacen contacto puntual con el eje lineal. Esto permite que el casquillo lineal se mueva suavemente con poca fuerza.

Como los casquillos lineales por sí mismos no tienen fuerza de propulsión, se utilizan en combinación con mecanismos como cilindros, correas dentadas o husillos a bolas para moverse en cualquier dirección sobre el eje lineal.

Usos de los Casquillos Lineales

En combinación con ejes lineales, los casquillos lineales se utilizan en mecanismos de deslizamiento en equipos de precisión, maquinaria industrial, equipos médicos, equipos de ofimática y muchos otros tipos de equipos en los que no actúan cargas ligeras, vibraciones e impactos.

Como los casquillos lineales por sí solos no tienen potencia, pueden utilizarse en combinación con cilindros o motores para permitir el movimiento lineal.

Es posible un movimiento lineal de baja fricción y alta precisión entre el eje lineal y el casquillo lineal. Cuando se utilizan bajo carga, hay que tener cuidado para evitar la deflexión del eje lineal y del entorno de funcionamiento.

Principios de los Casquillos Lineales

Los casquillos lineales constan de un manguito exterior, una bola y una jaula. Se utiliza en combinación con un eje lineal y utiliza el movimiento de rodadura de las bolas para el movimiento lineal.

La carcasa exterior está fabricada con acero para rodamientos de gran resistencia al desgaste y tenacidad, y tras un tratamiento térmico se rectifican y acaban los diámetros interior y exterior. Es posible un posicionamiento de alta precisión en movimiento lineal.

El retén tiene una ranura guía para que ruede la bola. La bola puede rodar a lo largo de la ranura guía y la superficie interior del cilindro exterior, manteniendo la distancia entre la pista de rodadura del cilindro exterior y el eje a un intervalo constante. Debido al contacto puntual entre la bola y el eje lineal, el movimiento de rodadura se realiza con una pequeña carga admisible pero poca fricción, lo que permite que la bola se mueva suavemente y con gran precisión.

Los casquillos lineales se seleccionan en función de la posición de montaje, la velocidad de desplazamiento y la frecuencia de uso. Cuando se utilizan bajo carga en guiado horizontal, la cantidad de desviación del eje lineal se convierte en un problema. Cuando se utiliza el sistema, deben realizarse cálculos de carga y tenerse en cuenta la vida nominal y el entorno de funcionamiento.

¿Qué son las Pistolas Automáticas Lumina?

Son equipos de recubrimiento capaces de atomizar y pulverizar líquidos.

Existe una amplia gama disponible, que incluye versiones con circulación adecuadas para líquidos que tienden a separarse, aquellas con una función de control del volumen de líquido y versiones de acero inoxidable adecuadas para líquidos corrosivos. 5 tipos de boquillas para líquidos permiten una variedad de patrones de aplicación de pulverización, lo que le permite seleccionar el producto óptimo para el tamaño de las partículas y el tipo de líquido que se utiliza. La pistola automática lumina puede utilizarse para una amplia gama de aplicaciones.

Aplicaciones de las Pistolas Automáticas Lumina

Se utilizan para dosificar y pintar. Son especialmente adecuadas para pulverizar aceites, y se utilizan para la aplicación de diversos aceites, como agentes desmoldeantes, aceites de procesamiento de alimentos y aceites de prensa, el recubrimiento con diversas pinturas, como pinturas UV y pinturas fotocatalíticas, y la humidificación. También se utilizan para la aplicación de adhesivos, como pegamentos, y para la aplicación de líquidos de alta viscosidad.

Principios de las Pistolas Automáticas Lumina

El principio de la atomización de líquidos consiste en mezclar el líquido con aire comprimido, que convierte el líquido en partículas finas. El líquido se atomiza en partículas finas, que pueden extenderse de manera uniforme y fina.

Las pistolas pulverizadoras manuales se controlan apretando un gatillo, mientras que el aire comprimido se utiliza para el control automático de las pistolas pulverizadoras automáticas. Cuando entra aire comprimido en la pistola pulverizadora, se tira de la aguja y se abren los conductos del líquido. La mezcla del líquido y el aire comprimido atomiza el líquido, que sale automáticamente por los conductos abiertos.

¿Qué es un Espejo Láser?

Son espejos especiales diseñados para reflejar la luz láser.

Se caracterizan por su alta reflectividad y resistencia térmica y se utilizan para maximizar la energía del rayo láser. Se utilizan para diversos fines en dispositivos láser y óptica, pero su principal aplicación es enfocar o propagar la luz láser en forma de haz.

La salida de luz láser de un dispositivo láser se refleja en espejos, que pueden dirigir el haz en la dirección deseada. También se utilizan como reflectores para láseres. Los rayos láser se producen a longitudes de onda y gamas de potencia específicas, que pueden causar daños térmicos en los espejos convencionales.

Los espejos láser se fabrican a menudo con recubrimientos y materiales especiales que tienen una alta reflectividad para longitudes de onda y potencias específicas y también minimizan el daño térmico.

Aplicaciones de los Espejos Láser

Los espejos láser son componentes utilizados en una gran variedad de campos y aplicaciones. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones para espejos láser.

1. Fabricación

Los espejos láser desempeñan un papel importante en procesos de transformación como el corte por láser y el marcado por láser. Los espejos láser se caracterizan por su alta reflectividad y resistencia térmica, lo que les permite guiar el rayo láser con precisión.

En las cortadoras láser, los espejos enfocan el haz láser sobre el material que se va a cortar. En los sistemas de marcado por láser, el haz láser se enfoca para permitir el marcado y el grabado. La soldadura por láser también enfoca el haz sobre el material para controlar el proceso de soldadura.

2. Aplicaciones Médicas

Los espejos láser también son componentes muy utilizados en el sector médico. En cirugía láser, los espejos se utilizan para guiar el haz láser hacia el interior del cuerpo del paciente.

En el tratamiento de la piel, los espejos suelen utilizarse para dirigir con precisión el rayo láser con el fin de tratar lesiones cutáneas y tejidos no deseados. En cirugía oftalmológica, los espejos guían el rayo láser hacia el interior del ojo para la cirugía y el tratamiento oculares.

Los espejos Láser tienen una alta reflectividad y tolerancia al calor, elementos esenciales para el uso eficaz y seguro de los rayos Láser.

3. Telecomunicaciones

Los espejos Láser también son un elemento importante en el campo de la fibra óptica y las comunicaciones ópticas. Las fibras ópticas se utilizan para la transmisión de información a alta velocidad, en la que se emplean espejos Láser para reflejar y guiar las señales ópticas. Los espejos se utilizan en los extremos y empalmes de las fibras ópticas para controlar con precisión la señal óptica y garantizar así una comunicación de alta velocidad y calidad.

Los espejos también se utilizan a menudo en las redes de comunicaciones ópticas para el encaminamiento y la conmutación óptica de señales ópticas con el fin de ayudar a transmitir y controlar las señales.

Principios de los Espejos Láser

Un espejos láser consta de una capa reflectante, una base y un revestimiento protector.

1. Capa Reflectante

La capa reflectante es la parte responsable de reflejar el haz láser. Suele estar recubierta de un material con alta reflectividad, como metal o deposición de diodos. El grosor y la elección del material de esta capa suelen venir determinados por las propiedades del espejo y la longitud de onda del láser utilizado.

2. Sustrato

El soporte es la parte que sirve para apoyar la capa reflectante y proporcionar estabilidad. Normalmente, se utilizan materiales rígidos como el vidrio o el metal. La planitud y la resistencia al calor del sustrato son importantes, y a menudo se eligen sustratos de alta calidad para mantener la calidad del haz láser.

3. Espejos Láser

Los espejos láser pueden estar sujetos a suciedad y arañazos durante su uso, por lo que pueden estar provistos de un revestimiento protector. Este revestimiento puede proteger la superficie del espejo y mejorar la resistencia al desgaste y a los productos químicos.

Tipos de Espejos Láser

Existen varios tipos de espejos láser, dependiendo del recubrimiento, con diferentes propiedades y aplicaciones. Los siguientes son ejemplos de espejos láser típicos.

1. Revestimiento Metálico

Estos espejos están recubiertos de oro, plata o aluminio. Son baratos y pueden utilizarse en una amplia banda de longitudes de onda.

El oro tiene la propiedad de transmitir por debajo de 600 nm y la plata por debajo de 400 nm. El inconveniente es que la superficie se raya con facilidad.

2. Sustrato

Se trata de un espejo con un revestimiento de banda ancha altamente reflectante. La película no absorbe la luz y se utiliza en fuentes de luz láser con múltiples longitudes de onda.

3. Recubrimientos Dieléctricos para Láseres

Estos espejos están recubiertos con un revestimiento que es altamente reflectante en longitudes de onda específicas. Es el espejo láser más utilizado para láseres de longitud de onda corta y alta potencia. Otra ventaja es que la película no absorbe la luz y es dura y resistente a los arañazos.

¿Qué es una Sonda Lógica?

Una sondas lógicas es un dispositivo que detecta la señal a medir al observar una forma de onda y la transmite a un instrumento de medida como un osciloscopio.

En términos de función, son iguales que las sondas, pero se sitúan como sondas especiales entre las sondas. A veces se utilizan en codificadores de osciloscopio, que son instrumentos de medida integrados, y en osciloscopios de señal mixta que también admiten señales de RF, analógicas y digitales. A menudo se suministran como sondas dedicadas aptas para osciloscopios y se clasifican como sondas especiales. La gama se desarrolla con características añadidas para adaptarse a la aplicación, como el aislamiento o la transmisión a alta velocidad.

Muchos fallos de los sistemas digitales se deben a las características analógicas de la forma de onda digital. Se requiere la funcionalidad de un analizador lógico, que observa impulsos específicos para analizar la causa analógica. Las sonda lógica están diseñadas con circuitos lógicos compatibles y son adecuadas tanto para funcionamiento síncrono como asíncrono.

Usos de las Sondas Lógicas

Las sondas lógicas se utilizan en codificadores de alcance y osciloscopios de señal mixta, que son los más funcionales de todos los osciloscopios.

Se prepara el equipo y se pone la sonda en contacto con la placa. Tras ajustar los valores de tiempo y umbral, se puede realizar la medición.

Más Informaciones sobre las Sondas Lógicas

Precauciones con las Sondas

Las sondas tienen la particularidad de poder transmitir las señales Sin embargo, también existe el riesgo de que valores como la impedancia de salida, la frecuencia, la tensión, la corriente o la amplitud puedan afectar a la medición, por lo que es necesario conocer la señal considerada y las características de la sonda.

¿Qué es un Actuador Piezoeléctrico?

Es un tipo de actuador que utiliza elementos piezoeléctricos para convertir la energía eléctrica, como la salida de tensión de un circuito integrado u otro dispositivo, en energía cinética física, como movimiento lineal o deformación.

Utilizando elementos piezoeléctricos incorporados, también llamados elementos piezoeléctricos, la energía eléctrica puede convertirse en energía mecánica física. Por lo general, los actuadores piezoeléctricos utilizan la deformación de cerámicas piezoeléctricas, por lo que no generan ruido electromagnético en comparación con otros actuadores y se caracterizan por su altísima precisión y rápida velocidad de respuesta.

Otra característica importante es que no necesitan bobinas para su accionamiento y pueden hacerse compactos. Debido a su bajo consumo, los actuadores piezoeléctricos se utilizan en equipos de precisión como cámaras digitales y terminales móviles, donde se requiere miniaturización.

Aplicaciones de los Actuadores Piezoeléctricos

Los actuadores piezoeléctricos se utilizan en todo tipo de aplicaciones, desde productos industriales hasta electrodomésticos familiares, especialmente en equipos de precisión. Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, aprovechando características como la posibilidad de miniaturización, la alta velocidad de respuesta y el bajo consumo de energía.

Ejemplos concretos de aplicaciones de productos son los equipos de precisión, como las cámaras SLR, los soportes de almacenamiento, como las unidades de disco duro, las impresoras de chorro de tinta, los equipos médicos y los productos industriales.

Principios de los Actuadores Piezoeléctricos

El principio de los actuadores piezoeléctricos reside en la utilización de un fenómeno físico conocido como efecto piezoeléctrico inverso, en el que se genera una fuerza o distorsión al aplicar un campo eléctrico a un cristal, que es una característica de los materiales piezoeléctricos, y en el uso del desplazamiento preciso de los materiales piezoeléctricos como componentes mecánicos mediante control eléctrico.

Las cerámicas piezoeléctricas utilizadas en los actuadores piezoeléctricos han sido técnicamente concebidas para que puedan obtenerse grandes desplazamientos con una pequeña tensión de accionamiento mediante el efecto piezoeléctrico inverso. En particular, reduciendo el grosor del sustrato cerámico, la tensión de accionamiento del actuadores piezoeléctricos puede reducirse a una tensión relativamente baja.

Más Información sobre Actuadores Piezoeléctricos

1. Comparación con los Actuadores Electromagnéticos

Los actuadores electromagnéticos son actuadores utilizados convencionalmente, pero cuando se comparan con los actuadores piezoeléctricos, presentan las siguientes ventajas

• Se pueden asegurar grandes desplazamientos.
• Se puede conseguir fácilmente una tensión de accionamiento más baja.

Sin embargo, los actuadores electromagnéticos requieren bobinas electromagnéticas, lo que dificulta su miniaturización, y no igualan a los actuadores piezoeléctricos en cuanto a precisión de desplazamiento, controlabilidad y bajo consumo como actuadores. En la actualidad, los actuadores electromagnéticos se utilizan en las partes mecánicas de productos industriales y sistemas de equipamiento convencionales y relativamente grandes, mientras que los actuadores piezoeléctricos se utilizan en áreas donde la precisión, la compacidad y el bajo consumo de energía son importantes.

2. Histéresis de los Actuadores Piezoeléctricos

En principio, los actuadores piezoeléctricos pueden ser controlados a nivel de nano-orden, pero de hecho tienen un problema llamado histéresis (fenómeno de la historia). La histéresis se refiere al fenómeno por el cual el desplazamiento del actuador (= volumen de carrera) no es perfectamente proporcional a la tensión de control.

En los actuadores piezoeléctricos, la cantidad de carrera en relación con la tensión aplicada es curva, y las curvas no coinciden cuando se sube y se baja la tensión aplicada. Para compensar esto, es necesario utilizar un mecanismo externo de posicionamiento de alta precisión (por ejemplo, galgas extensométricas), y hay una serie de componentes de precisión que utilizan la retroalimentación de posicionamiento de las galgas junto con ASICs para controlar la cantidad de carrera con alta precisión.

3. Desarrollo de Aplicaciones de Captación de Energía

Los elementos piezoeléctricos también se están considerando para su desarrollo en aplicaciones de generación de energía, en las que la energía eléctrica, como el voltaje, se genera a partir del desplazamiento mecánico. Debido al creciente interés por las cuestiones medioambientales representado por los recientes ODS, se están llevando a cabo actividades de investigación y desarrollo para investigar aplicaciones de generación de energía utilizando el desplazamiento mecánico y la vibración aplicados a actuadores piezoeléctricos basados en elementos piezoeléctricos.

Esta tecnología se denomina captación de energía (generación de energía ambiental) y, además de la energía vibratoria, también se está prestando atención a la luz, el calor y las ondas electromagnéticas. También se está desarrollando la generación de energía por vibración para su uso en etiquetas de comunicación inalámbricas y otras aplicaciones, en las que se está aplicando la tecnología de actuadores piezoeléctricos.