月: 2023年8月

¿Qué es un Ordenador Monoplaca?

Los ordenadores monoplaca son sistemas compactos que integran los elementos informáticos – CPU, RAM, almacenamiento e interfaces de entrada y salida – en una única placa de circuito impreso.

Los circuitos integrados (CI) y diversos componentes electrónicos se montan directamente en la placa, lo que proporciona un alto grado de fiabilidad, además de miniaturización. Se utilizan en una amplia gama de ámbitos, como los sistemas integrados en el sector industrial, los dispositivos de control, los electrodomésticos, la tecnología robótica y la industria del automóvil.

Las formas y tamaños varían en función del uso previsto, con variaciones que van desde el tamaño de la palma de la mano hasta grandes unidades montables en bastidor. El rendimiento de procesamiento de los Ordenadores monoplaca también varía mucho.

Desde microcontroladores de bajas especificaciones hasta ordenadores industriales con CPU multinúcleo de alto rendimiento, existe una opción óptima para cada campo de aplicación.

Usos de los Ordenadores Monoplaca 

Debido a su pequeño tamaño y a su versatilidad, los ordenadores monoplaca se utilizan en una gran variedad de productos y sistemas. A continuación se enumeran algunos de los principales usos de los ordenadores monoplaca.

1. Sistemas Integrados

Los sistemas embebidos son sistemas dedicados diseñados para llevar a cabo tareas específicas. Gracias a su pequeño tamaño y autocontención, los ordenadores monoplaca son potentes herramientas para el manejo especializado de tareas específicas, como los sistemas de gestión de motores en automóviles, los controles de líneas de producción en fábricas y los sistemas operativos en equipos médicos.

2. Dispositivos IoT

El sector IoT (Internet de las cosas) es otro ejemplo importante del uso de los ordenadores monoplaca. Muchos dispositivos IoT, como los dispositivos inteligentes para el hogar y las redes de sensores para la industria, funcionan con ordenadores monoplaca en su núcleo.

Esto les permite interactuar con la nube agregando y procesando adecuadamente las grandes cantidades de datos generados por los dispositivos físicos.

3. Robótica

Los ordenadores de a bordo también desempeñan un papel en la robótica. Existen diferentes tipos de drones, robots autoconducidos y brazos robóticos industriales.

Estos robots necesitan procesar una serie de entradas de sensores y tomar las medidas adecuadas como respuesta. Los ordenadores monoplaca proporcionan este procesamiento computacional avanzado en un paquete compacto, aumentando la autonomía y eficiencia del robot.

Estos ejemplos son sólo algunas de las aplicaciones de los ordenadores monoplaca. Su compacidad, autocontención y escalabilidad sientan las bases para impulsar la innovación en todos los sectores industriales.

Principio de los Ordenadores Monoplaca

Como su nombre indica, un ordenador monoplaca es un sistema en el que los principales elementos de un ordenador están integrados en una única placa.

A continuación se describen los principios básicos y el funcionamiento de los ordenadores monoplaca.

1. Componentes Integrados

Los ordenadores monoplaca integran en una única placa todos los componentes principales de un ordenador, como la unidad central de procesamiento (CPU), la memoria de acceso aleatorio (RAM), el almacenamiento (por ejemplo, la memoria flash) y los puertos de entrada y salida.

Estos componentes están muy optimizados y trabajan en estrecha colaboración. Esto permite a los ordenadores monoplaca ofrecer la misma funcionalidad que un ordenador de sobremesa o portátil normal, pero en un formato más pequeño y de menor consumo.

2. Bajo Consumo y Alto Rendimiento

Los ordenadores monoplaca deben funcionar con bajo consumo y alto rendimiento. Por eso emplean procesadores de bajo consumo, memoria RAM de bajo consumo y sistemas de gestión de la energía. Estos componentes y sistemas reducen el consumo de energía y la generación de calor a la vez que ofrecen un alto rendimiento informático.

3. Opciones Flexibles de Entrada/Salida

A pesar de su pequeño tamaño, los ordenadores monoplaca ofrecen numerosas opciones de entrada y salida: puertos USB, conexiones HDMI, LAN inalámbrica y bluetooth, y pines GPIO son de uso común.

Estas características de conectividad permiten conectar ordenadores monoplaca a una amplia variedad de periféricos y utilizarlos en una gran variedad de aplicaciones.

Estos principios y características convierten a los ordenadores monoplaca en una plataforma informática compacta y versátil. Su escalabilidad y autocontención permiten una amplia gama de aplicaciones, desde dispositivos IoT hasta sistemas embebidos y robótica.

Características de los Ordenadores Monoplaca

La principal característica de los ordenadores monoplaca es que son baratos y pueden utilizarse para todo tipo de aplicaciones.

Como los circuitos están configurados en un único sustrato con un mínimo de funciones necesarias, no hay desperdicio y el precio puede mantenerse bajo.

En los últimos años, el rendimiento de las CPU y la memoria de los ordenadores monoplaca ha mejorado y son capaces de procesamientos más complejos que en el pasado.

Más Información sobre los Ordenadores Monoplaca

Edge Computing

Edge computing se refiere al procesamiento distribuido de la información en el que los datos de los sensores conectados a los equipos de producción, por ejemplo, no se recogen en un sistema de nivel superior como una nube y luego se procesan, sino que se procesan y limpian en el lado del sensor antes de enviar solo la información necesaria al sistema de nivel superior.

En un mundo en el que el IoT y otras tecnologías se extienden y los datos se desbordan, el procesamiento centralizado de la información que recoge todos los datos en un sistema superior acabará fallando. El procesamiento distribuido, en el que los datos se procesan antes de ser enviados a un sistema de nivel superior, será más importante en el futuro, y los métodos que utilizan ordenadores monoplaca están atrayendo la atención como medio para llevarlo a cabo.

¿Qué es un Cortaperno?

Los cortapernos son herramientas basadas en el principio de la palanca y están especialmente diseñadas para cortar alambrón, barras de acero, alambre de cobre duro y alambre de hierro blando.

Producen una gran cantidad de fuerza simplemente agarrando el mango, por lo que incluso las personas con un agarre débil pueden cortar alambrón duro y grueso con facilidad. Los cortapernos suelen tener unos 300 mm de longitud, pero también los hay más grandes, de más de 1.000 mm.

Los cortapernos se denominan a veces “cortaalambres de protección” o “cortapernos”, pero la designación estándar JIS es cortapernos.

Usos de los Cortapernos

Los cortapernos se utilizan principalmente para cortar materiales de acero duro en forma de alambre o barra, como material en barra, alambre de cobre duro, alambre de hierro blando, alambre trenzado, alambre para cables, alambre y clavos. También pueden utilizarse para cortar cadenas gruesas con candado y barras de refuerzo.

Entre los lugares en los que se suelen utilizar los cortapernos se incluyen las obras de construcción, las obras de ingeniería civil y las obras de fontanería. Además, también se utilizan habitualmente como herramienta de socorro en caso de catástrofe. En los centros de bricolaje también hay cortapernos pequeños y económicos que se utilizan como herramientas de bricolaje.

Principio del Cortapernos

El cortapernos consta de una cuchilla y un mango. El mecanismo se basa en una aplicación en dos etapas del principio de palanca, de modo que la fuerza aplicada en el extremo del mango se convierte en 20-50 veces la fuerza en el extremo de la hoja, lo que permite cortar fácilmente materiales de acero duro.

Los cortapernos tienen un mecanismo para ajustar la separación entre los filos de corte, y están disponibles en dos tipos: el tipo de bastidor de ajuste con el mecanismo de ajuste en la base del mango, y el tipo de perno excéntrico con el mecanismo de ajuste en la hoja.

Al cortar alambre fino o acero blando, si la separación entre los filos es demasiado grande para cortar completamente, utilice el perno de ajuste o el perno excéntrico del bastidor para reducir la separación.

Tipos de Cortapernos

1. Clasificación por Tamaños

Los tamaños de los cortapernos (longitud total) están definidos y se clasifican en los siete tipos siguientes.

• 300 mm
• 350 mm
• 450 mm
• 600 mm
• 750 mm
• 900 mm
• 1050mm

Además de las definidas también hay cortapernos en miniatura como los de 200 mm y 250 mm.

2. Clasificación Según la Forma del Filo de Corte

Existen dos tipos de formas de filo de corte: el tipo de doble filo (corte central) y el tipo de filo simple (corte de clip). El tipo de doble filo tiene una hoja más gruesa y resistente y, por lo tanto, puede cortar materiales más duros y gruesos que el tipo de un solo filo. El tipo de un solo filo tiene una superficie de corte más plana que el tipo de doble filo.

3. Cortadora Angular (Tipo Diagonal)

Los cortapernos están disponibles con un filo de corte inclinado, llamado cortador angular, que tiene un filo de corte doblado a unos 30 grados. Las cortadoras angulares pueden cortar desde la base barras de acero de refuerzo que sobresalen de paredes y suelos en obras de construcción de hormigón armado, ya que el filo de corte puede colocarse a ras de la pared o el suelo. Las cizallas angulares también pueden utilizarse como cortadoras de pernos normales si se sustituye la sección de la hoja.

Más Información sobre los Cortapernos

Precauciones de Seguridad al utilizar Cortapernos

Los cortapernos cortan objetos duros y gruesos, y los restos que salen despedidos pueden causar lesiones inesperadas. Las tres medidas de seguridad siguientes son importantes.

1. Gafas Protectoras
Es seguro trabajar con gafas protectoras para evitar lesiones en caso de que salgan escombros volando al cortar.

2. Medidas Contra la Dispersión
Cubra el punto de corte con un paño o una bolsa para evitar que salgan restos volando. Cuando corte mechas, envuelva la sección cortada con cinta de vinilo o similar y corte la cinta en su totalidad para evitar que se desprenda. 

3. Cortar Varias Veces
Si la pieza es difícil de cortar, no intente cortarla de una sola vez, sino varias veces. Si intenta cortar con demasiada fuerza, es probable que se dispersen los fragmentos y se dañe la cuchilla.

Además, es más fácil cortar desde el centro hacia la base de la hoja, que desde la punta de la hoja, ya que la fuerza se transmite con más facilidad.

¿Qué es una Microperforadora?

Las microperforadoras son brocas muy finas. Se utilizan principalmente para el mecanizado fino de componentes electrónicos, equipos médicos y joyería. 

Se fabrican con materiales de gran dureza y resistencia al desgaste, como el carburo cementado, ya que requieren un grado de precisión muy elevado.

Las microperforadoras también requieren un manejo muy cuidadoso para evitar la rotura o astillado del filo de corte, ya que la fuerza de corte es débil debido al filo de corte extremadamente fino y afilado. Deben seleccionarse las condiciones de mecanizado y el uso de refrigerante adecuados en función del material utilizado.

Usos de las Microperforadoras

1. Fabricación de Semiconductores

Se trata de la perforación de marcos de plomo, la perforación de silicio amorfo, la perforación de condensadores, la perforación de resistencias de chip y la perforación de condensadores electrolíticos. Los marcos de plomo son marcos metálicos utilizados en el embalaje de semiconductores para fijar los chips semiconductores y conectarlos a circuitos externos.

2. Mecatrónica

Algunos ejemplos son el taladrado de pequeños engranajes, el mecanizado de perfiles de dientes de engranajes, el taladrado de microespejos y el taladrado de ejes de motores. Los microespejos son espejos muy pequeños que pueden detectar señales ópticas y controlar el ángulo de reflexión mediante diminutos reflejos especulares.

3. Fabricación de Dispositivos Médicos

Algunos ejemplos son el taladrado de articulaciones, agujas y catéteres.

4. Fabricación de Componentes de Automoción y Aeronáutica

Algunos ejemplos son el taladrado de bloques de cilindros, el taladrado de álabes de turbina y el taladrado de codificadores rotativos. El bloque de cilindros es una de las piezas principales del motor, que alberga el cilindro con el pistón moviéndose en su interior y piezas importantes como la cámara de combustión y el mecanismo de válvulas.

5. Fabricación de Joyas

Incluye el taladrado de joyas, la fabricación de engranajes para relojes y el tratamiento de joyas.

6. Optoelectrónica

Incluye la fabricación de LED, la producción de fibras ópticas y lentes ópticas.

7. Fabricación de Componentes Electrónicos

Incluye el taladrado de placas de circuitos, el mecanizado de leadframes y conectores.

Tipos de Microperforadoras

Las microperforadoras pueden clasificarse por diámetro, por forma del filo de corte (por ejemplo, corte central, dos hojas, tres hojas), por número de hojas o por material. Cuando las microperforadoras se clasifican por material, existen los siguientes tipos

1. Carburo Cementado

El carburo cementado es una aleación con componentes principales como el carburo de tungsteno y tiene una dureza y resistencia al desgaste muy elevadas. El carburo cementado se utiliza generalmente para los filos de corte de las microperforadoras. Estas están hechas de carburo cementado son muy precisas y tienen componentes de alto poder de corte.

2. Acero de Alta Velocidad

Acero de alta velocidad es un material compuesto de hierro y elementos de aleación tales como molibdeno, cromo y vanadio, y tiene una excelente resistencia al calor y al desgaste.

Las microperforadoras HSS son menos precisos que el carburo cementado, pero son relativamente baratos y por lo tanto adecuado para la producción en masa.

3. Otros Materiales

Otros materiales como la cerámica, el diamante policristalino (PCD) y el diamante policristalino (PCBN) se utilizan a veces para los filos de corte de las microperforadoras.

Estos materiales tienen muy alta dureza y resistencia al calor y pueden proporcionar un rendimiento de mecanizado superior en comparación con el carburo cementado y HSS.

HSS (High Speed Steel) es la abreviatura de Acero de Alta Velocidad, un tipo de material de acero comúnmente utilizado para herramientas metalúrgicas y herramientas de corte.

Principio de las Microperforadoras

Las microperforadoras perforan agujeros mediante los siguientes procesos.

1. Generación de Viruta

Cuando la microperforadora entra en contacto con el material, el filo de corte gira y astilla el material. A continuación, el material es barrido en forma de virutas.

2. Evacuación de las Virutas

Las virutas son expulsadas a través de las ranuras en espiral de las microperforadoras. Estas ranuras en espiral proporcionan espacio para que las virutas sean recogidas.

3.Formación del Agujero

Un agujero se forma gradualmente a medida que las microperforadoras giran y el material es cortado y las virutas son expulsadas. La forma del agujero y la precisión del mecanizado pueden ajustarse regulando la velocidad de corte y el avance.

Más Información sobre las Microperforadoras

1. Precisión de Mecanizado

Las microperforadoras pueden alcanzar una precisión de mecanizado muy elevada utilizando materiales muy duros como el carburo cementado y el diamante. Se puede mecanizar una amplia gama de materiales, desde metales como el hierro y el acero inoxidable hasta materiales no metálicos como la cerámica y el vidrio.

Los carburos cementados y los diamantes utilizados en las microperforadoras son extremadamente duros y resistentes al desgaste y la deformación, por lo que mantienen una alta precisión de mecanizado durante un largo periodo de tiempo, y sus afilados filos de corte permiten perforar con precisión orificios muy pequeños.

El carburo cementado y el diamante son materiales con una conductividad térmica muy elevada. Por lo tanto, el calor en el filo de corte se disipa eficazmente, minimizando el efecto térmico durante el mecanizado y evitando la transformación y el deterioro del material de trabajo.

Además, la alta resistencia a la corrosión hace que sea menos susceptible al ataque químico y al óxido, manteniendo así la calidad de la pieza de trabajo.

2. Rigidez

Las cuchillas microperforadoras son muy delgadas, por lo que si la rigidez es baja, el filo de corte puede doblarse o vibrar, resultando en una menor precisión de mecanizado. Sin embargo, la rigidez de la cuchilla puede mejorarse utilizando materiales de alta dureza como el carburo cementado o la cerámica en las microperforadoras.

3. Materiales Compatibles

Las microperforadoras pueden utilizarse con varios materiales, como el carburo cementado, el acero rápido, la cerámica, el PCD y el PCBN.

4. Uso de Fluidos de Corte

Las microperforadoras tienen hojas muy delgadas, por lo que el calor generado durante el corte se concentra en el filo de corte y puede causar desgaste y deformación del filo. El fluido de corte tiene un efecto refrigerante y lubricante y también es eficaz para eliminar el polvo de corte y limpiar las superficies.

¿Qué es un Micrófono?

Los micrófonos son dispositivos que convierten el sonido en señales eléctricas. Convierten las vibraciones causadas por el sonido en señales eléctricas y se utiliza principalmente para la comunicación, la grabación y la megafonía.

Por lo general, se denomina micrófonos a los dispositivos de entrada de sonido, ya sean digitales o analógicos. Mientras que un micrófono es un dispositivo de entrada de sonido, un dispositivo que convierte las señales eléctricas en sonido y lo emite se denomina altavoz.

Usos de los Micrófonos

Los micrófonos se utilizan como dispositivos de entrada de audio y se emplean de diversas formas para distintos fines, como la radiodifusión, la grabación de música y las mediciones con medidores de ruido. También están integrados en muchos dispositivos electrónicos, como teléfonos inteligentes, PC, grabadoras IC y cámaras, para la entrada y el reconocimiento de voz.

También son útiles como altavoces para reunir a un gran número de personas en conciertos, actuaciones en directo, conferencias y eventos. Son muy utilizados en lugares familiares como karaokes, eventos deportivos y actos escolares.

Principio de los Micrófonos

Los micrófonos convierten las vibraciones acústicas en señales eléctricas, y el método de conversión varía. En concreto, los hay de tipo dinámico, de condensador, etc.

1. Tipo Dinámico

El tipo dinámico es de construcción sencilla y consta de una bobina unida a un diafragma que convierte el sonido en una señal eléctrica. Utiliza un diafragma llamado membrana, una bobina móvil y un imán, y el flujo magnético cambia debido a las vibraciones del sonido y se convierte en una señal eléctrica.

Los de tipo dinámico suelen utilizarse para actuaciones, música en directo y conferencias, ya que son robustos, fáciles de manejar y proporcionan un sonido potente.

2. Tipo Condensador

El tipo condensador tiene una estructura compleja, en la que el diafragma actúa como electrodo para el condensador, que convierte el sonido en una señal eléctrica. El diafragma, que está cargado de electricidad, y la placa posterior, que se denomina placa trasera, se combinan para formar un condensador eléctrico.

La distancia entre el diafragma y la placa posterior modifica el campo eléctrico del condensador debido a los cambios de vibración. Este cambio se utiliza como entrada eléctrica. Se caracteriza por una mayor sensibilidad que los de tipo dinámico.

Los micrófonos de condensador tienen una estructura compleja, requieren circuitos electrónicos internos y son más caros que los dinámicos.

Tipos de Micrófonos

1. De Bobina Móvil

Los micrófonos de bobina móvil convierten el sonido = vibraciones del aire en señales eléctricas cuando una bobina unida a un diafragma, el diafragma, se mueve en un campo magnético. Esta estructura es similar a la de los micrófonos de captación magnética utilizados en guitarras y bajos, en los que la vibración de las cuerdas genera una señal eléctrica.

2. Tipo Cinta

Los micrófonos de cinta utilizan como sistema vibratorio una fina cinta metálica que cuelga entre aberturas intercaladas por polos magnéticos. Las vibraciones del sonido generan señales eléctricas en ambos extremos de la cinta. La estructura ligera del sistema vibratorio permite captar el sonido en una amplia gama sonora, desde las frecuencias altas a las bajas, y la respuesta en frecuencia es menos peculiar y más natural.

3. Micrófono de Carbono

Los micrófonos de carbono utilizan el cambio en la resistencia de contacto del polvo de carbono para obtener una señal de audio. Se construye colocando polvo de carbono entre dos electrodos en forma de placa.

Cuando se aplica una corriente continua entre los electrodos, con uno fijo y el otro móvil, el electrodo móvil vibra debido al sonido, cambiando la resistencia de contacto entre el electrodo y el polvo de carbono para obtener una señal de audio. Los micrófonos de carbono son robustos y tienen una sensibilidad muy alta, pero como utilizan el cambio en la resistencia de contacto del polvo de carbono, tienen el punto débil de que el sonido se distorsiona fácilmente.

4. Micrófonos Piezoeléctricos

Los micrófonos piezoeléctricos utilizan elementos piezoeléctricos para obtener una señal de audio mediante la vibración de los electrodos provocada por el sonido. La sensibilidad es alta, pero la potencia de salida es baja. Se utilizan principalmente en situaciones en las que el ancho de banda es limitado.

5. Micrófonos Láser

Un micrófono láser es un tipo de micrófono que utiliza un rayo láser para detectar y demodular las fluctuaciones de luz causadas por la vibración de la voz mediante un elemento receptor de luz.

Está diseñado para su uso en entornos y situaciones en los que los micrófonos convencionales son difíciles de utilizar, y existen varias formas, incluidas las basadas en el efecto Doppler y la interferometría.

También se están estudiando los micrófonos llamados de iones o de plasma, que generan plasma sin diafragma y le aplican ondas sonoras para extraer ondas sonoras moduladas.