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ISSN: 0328-5073 - Año 33ISSN: 0328-5073 - Año 33 Nº 392Nº 392
$199,90$199,90
Una cUarEntEna InéDIta
Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra re-
vista predilecta, para compartir las novedades del mundo de la electrónica.
“En cuarentena con TOTO”
Durante Es la primera vez que empleo este espacio para hacer comentarios sobre esta pandemia de
COVID por la que estamos atravesando desde hace casi un año en el planeta y lo hago porque ya creo
haber asimilado el cambio rotundo que ha generado en mi forma de vida y supongo que también en mu-
chos de nuestros lectores.
Desde nuestro lugar hemos intentado “contribuir” con nuestro granito de arena publicando GRATUITAMENTE diferentes proyectos de desinfec-
tantes electrónicos y equipos protectores del medio ambiente. Ha sido y sigue siendo un período bastante complicado en el que, además, los
servidores de e-mails gratuitos se han puesto muy rigurosos a la hora de recibir correos desde un mismo dominio sin que sean considerados
SPAM. Durante meses casi no pudimos tener contactos con nuestros lectores registrados pese a haber invertido “fortunas” en los servidos de em-
presas como Doppler, Webmatter, Sendinblue, MailRelé y Mailchimp.
Es por eso que si Ud. está leyendo estas líneas y no recibe correos electrónicos nuestros al menos una vez por semana, rogamos envíe un mail a
ateclien@webelectrronica.com.ar solicitando que veamos si está debidamente inscripto en nuestro banco de datos.
Recordamos que todos los meses enviamos correos con promociones e instrucciones para descargar GRATUITAMENTE nuestras revistas (es por
ello que necesitamos que Ud. reciba nuestros e-mails).
Continuando con “aspectos” de esta pandemia, en los últimos 9 meses hemos compartido diferentes artículos de investigación sobre el COVID, el
combate mediante rayos UV, ultrasonido y ozono, publicando varios montajes completos de circuitos prácticos. Ud. puede consultar nuestra web
para obtener todo lo publicado SIN CARGO.
Muchos lectores nos solicitaron que comercialicemos equipos prácticos pero no quisimos hacerlo para que no nos tilden de “oportunistas” (como
sucedió con varios que no entendieron nuestros mensajes). Sin embargo, liberamos los derechos de propiedad intelectual para que todo aquél so-
cio del Club Se que nos lo solicitó pudiera armar y comercializar estos equipos.
Si Ud. lector tiene sugerencias que permitan palear esta crisis puede escribirnos con el compromiso que será tenido en cuenta.
Por último, quiero comentarles que seguimos trabajando para que Saber Electrónica siga siendo la revista referente en capacitación electrónica y
esperamos seguir mejorando mes a mes.
Hasta el mes próximo.
Ing. Horacio D. Vallejo
contEnIDo DEl DISco MUltIMEDIa DE ESta EDIcIón
Saber Electrónica nº 393 Edición Argentina
Saber Electrónica nº 348 Edición Internacional
club SE nº 173 cIrcUItoS IMprESoS
Service y Montajes nº 226
cD MUltIMEDIa: pc SolUtIonS y SUpErSoft
cD Multimedia para DEScarga:
Si compró este ejemplar, Ud. puede descargar el disco multimedia de esta edición con el código dado en la portada,
para ello, envíe un mail a cursos.se.virtuales@gmail.com diciendo que quiere el disco y coloque en “asunto” la clave
que está en la portada de la revista que compró. El disco es un beneficio para quienes comprar el ejemplar.
Editorial Quark SRL: Altolaguirre 310, 1874 V. Domínico, BsAs, Argentina,
Tel: (11) 4206-1742
Director: Horacio D. Vallejo
Dis tri bu ción en Ca pi tal: Carlos Can ce lla ro e Hi jos SH. Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942
Dis tri bu ción en Interior: DISA, Distribuidora Interplazas SA, Pte. Luis
Sáenz Peña 1836 - Cap. 4305-0114
Número de Registro de Propiedad Intelectual Vigente: 966 999
EDIcIón DIgItal
Año 33 - Nº 393
Edición Digital de Saber ElectrónicaEdición Digital de Saber Electrónica
Lautaro, 2 años
Vea en Internet el primer portal de electrónica interactivo.
Visítenos en la web, y obtenga información gratis e innumerables beneficios.
www.webelectronica.com.ar
Saber Electrónica 5
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Hace casi 30 años que los automóviles a combustible (gasolina y diesel) incorporan
sistemas electrónicos de gestión para optimizar el uso del carburante, minimizar la eli-
minación de gases contaminantes y aumentar la vida útil del motor.
Hoy en día no existe automóvil que no cuente con algún sistema de inyección elec-
trónica de combustible por lo cual es preciso que el mecánico incorpore conocimientos
de electrónica y sepa cómo diagnosticar el buen funcionamiento del sistema de inyec-
ción.
Es por ello que en esta edición comenzamos la publicación de una serie de artículos
destinados a sentar las bases de diseño de “bancos de prueba” para Inyección
Electrónica en automóviles.
Hemos analizado varias tesis de grado en ingeniería y post grado, seleccionando tra-
bajos de Ecuador, Colombia y España para compartir con los lectores de Saber
Electrónica.
Basamos este artículo en trabajos de OSCAR DANIEL CABRERA GRÁJEDA de Bolivia y de BARCO
VARGAS WILSON XAVIER y PACAY GUINGLA JHON ALVARO de Ecuador.
Nuestros lectores podrán consultar los trabajos completos de los profesionales desde
la bibliografía consultada.
InyeccIón electrónIca de combustIble
bases para el dIseño de bancos de prueba de Inyectores
Artículo de tapa
6 Saber Electrónica
IntroduccIón
Desde los años 90, la inyección electrónica de combustible en los motores a gasolina ha evo-
lucionado a tal nivel que en la actualidad todos los vehículos modernos con motores a gasolina
la utilizan. Esta revolución tuvo su comienzo en los 1920 gracias a Robert Bosch.
Robert Bosch fue un industrial ingeniero alemán, inventor y de la ingeniería, fundador de
Robert Bosch GmbH.
El 15 de noviembre de 1886, Bosch abrió su propio "Taller de Mecánica de Precisión e
Ingeniería Eléctrica" en Stuttgart. Un año más tarde, hizo una mejora decisiva en un dispositivo
magnético de encendido no patentados, realizados por el fabricante de motores Deutz. El obje-
tivo del dispositivo era generar una chispa eléctrica para encender. En 1897, Bosch fue el pri-
mero en adaptar un magneto a un motor de vehículo. De este modo, se resuelve uno de los
mayores problemas técnicos que enfrentaba la naciente industria del automóvil.
Bosch en el año 1973 con el nombre K-Jetronic.
Este es el sistema mecánico de inyección de combustible, la letra “K” representa a la pala-
bra en alemán “Kontinuierlich”, que significa continuo. Este sistema difiere al del sistema de
inyección de pulsos, ya que el combustible fluye continuamente a todos los inyectores, mientras
la bomba de combustible presuriza el sistema aproximadamente a los 5 [Bar]. El aire de entrada
es también medido para determinar la cantidad de combustible a inyectar. El combustible es
bombeado desde el tanque de combustible hacia una válvula de control llamada Distribuidor de
combustible, la cual, separa la alimentación simple de combustible de una cañería en varias de
acuerdo a número de inyectores del sistema. El distribuidor de combustible está montado
encima de un plato de control de vacío por el cual pasa todo el aire de admisión, y el sistema
funciona variando el volumen de combustible que es entregado a los inyectores basándose en
el ángulo de dicho plato de control de vacío el cual es determinado por el flujo de aire que pasa
por el plato y por el control de la presión de combustible, el control de la presión de combusti-
ble en este sistema es del tipo mecánico, el cual cuenta con un resorte calibrado el cual deter-
mina la presión del sistema. Los inyectores también son del tipo mecánico su funcionamiento es
muy similar al de los inyectores de motores Diesel, cuando la presión del combustible llega a
cierto valor, este vence la presión del resorte del inyector haciendo que el combustible sea ato-
mizado en el múltiple de admisión.
Comúnmente llamado Sistema de inyección continua en los Estados Unidos, (C.I.S.
Continuous Injection System), estesistema no contaba con el sensor de oxigeno llamado
Lambda. El sistema hizo su debut en Enero de 1973 en el automóvil Porche 911T, luego fue ins-
talado a Volkswagen, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Rolls-Royce, Bentley, Lotus e incluso Ferrari,
el último vehículo que utilizo este sistema fue Porche 911 turbo 3.6 en el año 1994.
Este sistema de inyección de combustible mecánico fue evolucionando con el pasar de los
años, después del éxito del K-Jetronic, en el año 1985 salió el KE-Jetronic, el cual tenía el
mismo principio de funcionamiento, solo que estaba controlado electrónicamente, por eso la E,
del alemán Electronik, poseía una unidad de control electrónico ya fuese analógica o digital. El
sistema fue usado por última vez en 1993.
En 1974 sale a la luz el sistema L-Jetronic, fue comúnmente llamado sistema de flujo de aire
controlado, por la L que deriva del alemán Luft, el sistema el flujo de aire es medido por un sen-
sor llamado LMM (LuftMassenMesser) o Sensor de flujo de aire pero el sistema era basado en
el sistema K-jetronic, el L-jetronic fue muy usado en Europa, Bosch comenzó a dar licencia de
sus sistemas, conceptos y tecnología, Lucas, Hitachi Automotive, NipponDenso, comenzaron a
desarrollar productos similares para sistemas de inyección de combustible para vehículos japo-
neses. Este sistema tuvo vigencia desde 1974 hasta 1989.
A su vez este sistema fue evolucionando en LE1-Jetronic, LE2-Jetronic, LE3- Jetronic, las
cuales fueron modernas variantes del sistema L-Jetronic, la unidad de control electrónico del
motor (ECU) era más barata para producir dado a modernos componentes, y estaba más estan-
darizada, estos sistemas eliminaron el inyector de combustible para el arranque en frio, hacién-
dolo parte del programa de la unidad de control electrónico del motor. Estos sistemas tuvieron
vigencia desde 1981 hasta 1991.
En 1983 sale al mercado el sistema LU-Jetronic, que es el mismo que el LE2- Jetronic, pero
este sistema incorporó el control Lambda, que fue inicialmente diseñado para el mercado ame-
ricano., este sistema tuvo vigencia hasta 1991.
En 1982 sale a la luz el sistema LH- Jetronic el cual es un sistema digital de inyección de
combustible.
Las letras LH, derivan del alemán Luftmasse-Hitzdraht, que nos indica que la medición del
aire es llevada a cabo por la tecnología anemométrica gracias a un hilo caliente, usada para
determinar la masa de aire que ingresa al motor.
Esta tecnología fue utilizada principalmente por vehículos de producción Escandinava, vehí-
culos deportivos y vehículos de lujo como el Porche 928. Las variantes principales de este sis-
temas son la LH2.2 el cual usa un micro controlador Intel 8049 usualmente con una memoria
programada de 4 kB, la LH 2.4 la cual usa un micro controlador Siemens 80535 con 32 kB de
memoria programada, esta versión tiene un control Lambda adaptable, y soporta usa seria de
ventajas como ser, enriquecimiento de combustible basado en la temperatura de los gases de
escape. Algunas versiones posteriores (1995) poseían un conector para diagnosis de acuerdo
a la norma ISO 9141 conocido también como OBD-II (On board diagnosis second generation,
diagnostico a bordo del vehículo segunda generación) y las funciones de inmovilizador. Este sis-
tema fue vigente hasta 1998.
En 1988 sale a la luz el sistema Mono-Jetronic, sistema de inyección digital, la principal
característica de este sistema es que solo se cuenta con un inyector para todo el sistema, en
los Estados Unidos y el Reino Unido fue promocionado como Throttle body injector” o TBI por
sus siglas en ingles que significan que el único inyector está situado en el cuerpo de la mari-
posa de aceleración. Este sistema es diferente a los demás vistos anteriormente ya que no con-
taba con sensores de medición de la masa o flujo de aire que ingresa al motor, esto se hacía
Saber Electrónica 7
Inyección electrónica de combustible
Artículo de tapa
8 Saber Electrónica
solo con el sensor de posición de la mariposa de aceleración, la corrección de la inyección
depende de manera principal por el control de la sonda lambda en el tubo de escape, la cual
monitorea la cantidad de oxígeno en los gases de salida, enviando una señal hacia la ECU para
enriquecer o empobrecer la mezcla aire-combustible, variando el periodo de apertura del inyec-
tor.
En la actualidad los sistemas de inyec-
ción en motores a gasolina se divide en:
“Inyección Mono punto, Multipunto,
Secuencial, Directa“, la inyección Mono
punto posee un sólo punto de inyección, es
decir, muy similar a lo que hacía un carbu-
rador, pero actualmente se consigue una
mejor relación aire combustible. La inyec-
ción Multipunto tiene tantos inyectores
como cilindros tenga el motor. La inyección
secuencial es muy parecida a la multipunto,
la diferencia radica en que la inyección se
lleva a cabo según el orden de encendido
del motor. La inyección directa es muy
parecida a la inyección de combustible en
los sistemas Diesel, donde se inyecta el
combustible en este caso, gasolina, directamente en el cilindro, por lo que este sistema trabaja
a mayores presiones que los anteriormente nombrados.
En los sistemas multipunto, que en la actualidad la mayoría de los vehículos cuentan con
este sistema, los inyectores se alojan en el múltiple muy cerca de la válvula de admisión y pul-
verizan el combustible según lo indicado por el computador del vehículo. El sistema determina
la cantidad de combustible a inyectar según las condiciones de carga, presión, temperatura en
que se encuentre el motor. Para lograr lo anterior, dispone de sensores y actuadores, lo que
junto al microcomputador desarrollan los programas de dosificación dados por el fabricante.
El siguiente documento demuestra que con la aplicación de conocimientos de ciertas áreas,
puede ser posible el diseño y la construcción de una máquina, o un banco de pruebas, éste
diseño, está orientado para la construcción de un banco de pruebas, el que permitirá diagnosti-
car el estado de un inyector del sistema de inyección electrónica de un motor a gasolina,
mediante la emulación de los pulsos que comanda la computadora del motor a dicho inyector,
lo que permitirá observar de forma clara la forma de la inyección de combustible gracias a una
lámpara estroboscópica de manera que el usuario, técnico, u operador, pueda evaluar el estado
del inyector de manera más acertada y determinar si dicho inyector debe ser reemplazado o no.
El banco de pruebas cuenta un manual de operaciones de manera que el usuario pueda ope-
rarlo sin complicaciones, de igual manera adjunta una hoja de trabajo la que colaborará para el
diagnóstico del inyector que el usuario esté probando.
BIBlIografía
https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/2367/12/UPS-GT000132.pdf
Diseño y construcción de un prototipo de un banco de pruebas para diagnosticar inyectores
de motores a gasolina (umsa.bo)
Saber Electrónica 9
1. MARCO TEÓRICO.
Dentro del ámbito automotriz, son de mucha relevancia la medición de temperatura,
presión y nivel, ya que están presentes en todos los vehículos a diesel, con sistema
electrónico o cualquier clasificación que este dentro de la industria automotriz.
La selección eficaz de un medidor de presión, temperatura o de nivel, exige un
conocimiento práctico de la tecnología del medidor, además de un profundo
conocimiento del proceso y del fluido que se quiere medir.
En este banco, vamos probar los inyectores electrónicos a diesel. Estos inyectores
son accionados por medio de una bobina eléctrica y esta a su ves es controlada por
una computadora principal del vehículo la cual controla la cantidad de combustible
entregado en las diferentes etapas de aceleración “relantin, carga media y carga
máxima”.
1.1. Tipos de Mediciones
Tenemos dos tipos de mediciones, puntual y continua.
1.1.1. Medición puntual.
Este tipo de medición, por lo general son realizadas con dispositivos desalida
binaria, que actúan únicamente a un valor o punto específico de medida.
1.1.2. Medición contínua.
Esta medición nos da una constante de la variable a través del tiempo, permite
saber en todo momento como cambia el valor de una variable (Ej.: nivel,
caudal ) dentro de un campo de medida determinado.
Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
10 Saber Electrónica
1.2. Medición de nivel.
Para nuestra aplicación se mencionarán los siguientes principios de medición de
nivel:
Medición directa.
Medición de presión hidrostática
Medición de características eléctricas del fluido.
1.2.1. Medición directa.
Hay un gran número de procedimientos mediante los cuales podemos realizar
una medición directa. Uno de ellos es el que se realiza a través de un
instrumento de medición indirecta que actúa por desplazadores.
Medidor de sonda
Medidor de cinta y plomada
Medidor de nivel de cristal
Medidor de flotante
1.2.1.1. Medidor de varilla o sonda.
Consiste en una varilla o regla graduada, de la longitud conveniente para
introducirla dentro del depósito. La determinación del nivel se efectúa por la
lectura directa de la longitud mojada por el líquido. En el momento de la
lectura el tanque debe estar abierto a presión atmosférica. Se emplea en tanques
de agua a presión atmosférica.
Figura 1.1. Medición de varilla o sonda
Fuente: Enrique José Caroli, Monografias.com, 2007,
http://www.monografias.com/trabajos11/valvus/valvus.shtml#MEDIC
Saber Electrónica 11
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Saber Electrónica 17
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Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
18 Saber Electrónica
Para nuestra explicación tomemos como referencia la figura 1.11. El combustible a
alta presión procedente del rail entra por "11" al interior del inyector para seguir por
el canal de afluencia "9" hacia la aguja del inyector "10", así como a través del
estrangulador de entrada "6" hacia la cámara de control "12". La cámara de control
"12" esta unida con el retorno de combustible "1" a través del estrangulador de salida
"7" y la electroválvula "3".
Cuando la electroválvula "3" no esta activada el combustible que hay en la cámara de
control "12" al no poder salir por el estrangulador de salida "7" presiona sobre el
embolo de control "8" que a su vez aprieta la aguja del inyector "10" contra su
asiento por lo que no deja salir combustible y como consecuencia no se produce la
inyección.
Cuando la electroválvula esta activada entonces se abre y deja paso libre al
combustible que hay en la cámara de control. El combustible deja de presionar sobre
el embolo para irse por el estrangulador de salida hacia el retorno de combustible "1"
a través de la electroválvula. La aguja del inyector al disminuir la fuerza del embolo
que la apretaba contra el asiento del inyector, es empujada hacia arriba por el
combustible que la rodea por lo que se produce la inyección.
Como se ve la electroválvula no actúa directamente en la inyección sino que se sirve
de unservomecanismo hidráulico encargado de generar la suficiente fuerza para
mantener cerrada la válvula del inyector mediante la presión que se ejerce sobre la
aguja que la mantiene pegada a su asiento. El caudal de combustible utilizado para
las labores de control dentro del inyector retorna al depósito de combustible a través
del estrangulador de salida, la electroválvula y el retorno de combustible "1".
Además del caudal de control existen caudales de fuga en el alojamiento de la aguja
del inyector y del embolo. Estos caudales de control y de fugas se conducen otra vez
al depósito de combustible, a través del retorno de combustible "1" con una tubería
colectiva a la que están acoplados todos los inyectores y también la válvula
reguladora de presión.
1.3.2 Funcionamiento del inyector
La función del inyector puede dividirse en cuatro estados de servicio, con el motor en
marcha y la bomba de alta presión funcionando.
Saber Electrónica 19
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Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
20 Saber Electrónica
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Saber Electrónica 21
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Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
22 Saber Electrónica
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Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
24 Saber Electrónica
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Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
26 Saber Electrónica
1.4.4
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Saber Electrónica 27
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Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
28 Saber Electrónica
1.5.1 Funciones del sistema common rail
El sistema de inyección de acumulador "Common Rail" ofrece una flexibilidad
destacadamente mayor para la adaptación del sistema de inyección al funcionamiento
motor, en comparación con los sistemas propulsados por levas (bombas rotativas).
Esto es debido a que están separadas la generación de presión y la inyección.
La presión de inyección se genera independientemente del régimen del motor y del
caudal de inyección. El combustible para la inyección esta a disposición en el
acumulador de combustible de alta presión "Rail". El conductor preestablece el
caudal de inyección, la unidad de control electrónica (UCE) calcula a partir de
campos característicos programados, el momento de inyección y la presión de
inyección, y el inyector (unidad de inyección) realiza las funciones en cada cilindro
del motor, a través de una electroválvula controlada.
La instalación de un sistema "Common Rail" consta de:
unidad de control (UCE)
sensor de revoluciones del cigüeñal
sensor de revoluciones del árbol de levas
sensor del pedal del acelerador
sensor de presión de sobrealimentación
sensor de presión de "Rail"
sensor de temperatura del liquido refrigerante
medidor de masa de aire.
La ECU registra con la ayuda de sensores el deseo del conductor (posición del pedal
del acelerador) y el comportamiento de servicio actual del motor y del vehículo. La
ECU procesa las señales generadas por los sensores y transmitidas a través de líneas
de datos. Con las informaciones obtenidas, es capaz de influir sobre el vehículo y
especialmente sobre el motor, controlando y regulando.
El sensor de revoluciones del cigüeñal mide el número de revoluciones del motor, y
el sensor de revoluciones del árbol de levas determina el orden de encendido
(posición de fase). Un potenciómetro como sensor del pedal acelerador comunica
Saber Electrónica 29
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Inyección Electrónica de CombustibleArtículo de Tapa
30 Saber Electrónica
Funciones básicas
Las funciones básicas de un sistema "Common Rail" controlan la inyección del
combustible en el momento preciso y con el caudal y presión adecuados al
funcionamiento del motor.
Funciones adicionales
Estas funciones sirven para la reducción de de las emisiones de los gases de escape y
del consumo de combustible, o bien sirven para aumentar la seguridad y el confort.
Algunos ejemplos de estas funciones son: la retroalimentación de gases de escape
(sistema EGR), la regulación de la presión turbo, la regulación de la velocidad de
marcha, el inmovilizador electrónico de arranque, etc.
El sistema CANbus hace posible el intercambio de datos con otros sistemas
electrónicos del vehículo (p. ejemplo: ABS, control electrónico de cambio). Una
interfaz de diagnostico permite al realizar la inspección del vehículo, la evaluación
de los datos del sistema almacenado en memoria.
1.5.2 Estructura y función de los componentes del sistema common rail
La instalación de un sistema Common Rail se estructura en dos partes fundamentales
la parte que suministra el combustible a baja presión y la que suministra el
combustible a alta presión.
La parte de baja presión consta de:
Depósito de combustible con filtro previo.
Bomba previa.
Filtro de combustible.
Tuberías de combustible de baja presión.
Saber Electrónica 31
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Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
32 Saber Electrónica
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Saber Electrónica 33
1.5.4.2 Electrobomba de combustible
Se aplica únicamente en turismos y vehículos industriales ligeros. Junto a la función
de suministrar combustible para la bomba de alta presión, tiene además la función de
interrumpir el suministro de combustible en caso necesario, dentro del marco de una
supervisión del sistema.
Comenzando con el proceso de arranque del motor, la electrobomba de combustible
funciona continuamente y de forma independiente del régimen del motor. La bomba
transporta así el combustible continuamente desde el depósito de combustible, a
través de un filtro de combustible, hacia la bomba de alta presión. El combustible
excedente retorna al depósito a través de una válvula de descarga. Mediante un
circuito de seguridad se impide el suministro de combustible estando conectado la
llave de encendido y parado el motor.
Existen electrobombas de combustible para el montaje en tubería o montaje en el
depósito. Las bombas de montaje en tubería se encuentran fuera del depósito, en la
tubería de combustible, entre el depósito y el filtro.
Las bombas de montaje en el depósito se encuentran, por el contrario, dentro del
depósito de combustible en un soporte especial, que normalmente contiene también
un tamiz de combustible por el lado de aspiración.
Una electrobomba de combustible consta de los tres elementos fundamentales.
Elemento de bomba (A).
Electromotor (B)
Tapa de conexión (C).
Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
34 Saber Electrónica
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Saber Electrónica 35
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Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
36 Saber Electrónica
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Saber Electrónica 37
1.6.1.1 Efecto Venturi en aeronáutica.
Aunque el efecto Venturi se utiliza frecuentemente para explicar la sustentación
producida en alas de aviones el efecto Venturi por sí solo no es suficiente para
explicar la sustentación aérea. Durante la Primera Guerra Mundial, Albert Einstein
diseñó para el ejército alemán un modelo de alaa partir de un análisis del principio
de Bernoulli y el efecto Venturi. El prototipo que llegó a ser construido no pudo
apenas despegar.
1.6.1.2 Efecto Venturi en motores.
El carburador aspira el carburante por efecto Venturi, mezclándolo con el aire (fluido
del conducto principal), al pasar por un estrangulamiento.
1.6.1.3 Efecto Venturi en el hogar.
En los equipos ozonificadores de agua, se utiliza un pequeño tubo Venturi para
efectuar una succión del ozono que se produce en un depósito de vidrio, y así
mezclarlo con el flujo de agua que va saliendo del equipo con la idea de destruir las
posibles bacterias patógenas y de desactivar los virus y otros microorganismos que
no son sensibles a la desinfección con cloro.
1.6.1.4 Tubos de Venturi.
Tubos de Venturi: Medida de velocidad de fluidos en conducciones y aceleración de
fluidos.
1.6.1.5 Efecto Venturi en la industria.
En la industria también se usa este principio en la parte de automatización, ya que se
lo emplea en maquinas autónomas y estas pueden agarrar cosas o mover objetos
mediante este principio.
Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
38 Saber Electrónica
1.6.2
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Saber Electrónica 39
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2009
Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
42 Saber Electrónica
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2009
elaskHaered
Saber Electrónica 43
1.7.4. Funcionamiento.
Las bombas hidroneumáticas Haskel trabajan según un principio automático de
vaivén por diferencia de áreas que utiliza un pistón neumático de diámetro grande
conectado a un pistón/émbolo hidráulico de menor tamaño para convertir la energía
de aire comprimido en energía hidráulica.
La relación ("ratio") nominal entre las áreas del pistón neumático y del pistón
hidráulico va indicada por el dígito detrás del guión en la descripción del modelo, e
indica aproximadamente la máxima presión que la bomba es capaz de generar. A
diferencia de otras bombas, la relación real es aproximadamente un 15% mayor que
la nominal, por lo que la bomba seguirá aún ciclando incluso cuando la relación entre
la presión hidráulica de salida con respecto a la presión de pilotaje alcance su
relación nominal. Por ejemplo, una bomba AW- 35 tiene una relación real de 40:1.
Ejemplo:
Si el área del pistón neumático es = 25.9 sq. in. (167 cm2)
y el área del pistón hidráulico es = 0.65 sq. in. (4.2 cm2)
entonces la relación real de la bomba es = 40:1
y la relación nominal de la bomba es = 35:1
Si la presión de aire es = 75 psi (5.2 bar)
entonces la máxima presión de salida de parada en equilibrio ("stall"), estará cerca de
40 x 75 = 3000 psi (204 bar) (dependiendo de la fricción)
Figura 1.33 Pistón hidráulico Haskel
Fuente: Haskel, Bombas, 2009
http://www.haskel- es.com/LiquidPumps.htm#1
Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
44 Saber Electrónica
Si la presión de pilotaje de aire se incrementa a 100 psi (7 bar) entonces la presión
mínima de salida se puede acercar a 4000 psi (272 bar) en la parada en equilibrio.
Cuando se aplica aire comprimido a la bomba en el arranque, ésta funcionará a su
máxima velocidad produciendo su máximo caudal y comportándose como una
bomba de trasvase, llenando el calderín de presión o botella con líquido. La bomba
comenzará gradualmente a ir más despacio a medida que la presión en la salida
aumente ofreciendo mayor resistencia al conjunto de pistones alternantes
diferenciales, hasta que se para cuando se alcance el equilibrio de fuerzas, por
ejemplo, cuando la presión de aire X áreade pistón neumático = presión de equilibrio
("stall") X área de pistón hidráulico.
La caída de presión hidráulica (histéresis) necesaria para hacer que la bomba Haskel
arranque de nuevo es extremadamente pequeña debido a la muy baja resistencia de
fricción que presenta la junta del pistón neumático de gran diámetro y la junta
hidráulica. En condiciones ideales (buena lubricación, etc.) ésta histéresis puede ser
tan pequeña como el equivalente a 2 PSI (0,1378 bar) X el "ratio" de la bomba.
Características de Potencia de Salida
Las características nominales de potencia están indicadas para una presión de aire de
pilotaje de 85 psi (5.5 bar) y son valores aproximados. Se considera que se dispone
de un amplio suministro de aire a la presión adecuada para la bomba. Un tamaño
inadecuado en los tubos de suministro de aire de pilotaje, filtros de aire sucios, etc.,
puede afectar al rendimiento de cualquier bomba. La máxima potencia se obtiene
aproximadamente al 75% de la relación ("ratio") nominal de la bomba X presión de
aire de pilotaje.
ej.: Una bomba de relación 100:1 pilotada a 100 psi (7 bar) rendirá su máxima
potencia a una presión hidráulica de salida de aproximadamente 100 x 100 x 0.75 =
7500 psi (517 bar).
Saber Electrónica 45
Bombas de Doble y Triple Cabezal Neumático
La capacidad de presión de las bombas en la gama de 1.5(HP) (1.12 kw) puede ser
ampliada escalonando pistones neumáticos uno encima de otro para doblar o triplicar
la relación multiplicadora sin cambiar el pistón hidráulico. Las bombas de doble o
triple cabezal neumático consumen menos aire que las de la competencia de un solo
pistón de área equivalente ya que sólo una de las dos o tres cabezales es presurizado
en la carrera de retorno.
Single Air Head Pump Double Air Head Pump Triple Air Head Pump
Figura 1.34 Cabezal de las bombas Haskel
Fuente: Haskel, Bombas, 2009
http://www.haskel- es.com/LiquidPumps.htm#1
La adición de un segundo o tercer cabezal aumenta la potencia de la bomba desde
aproximadamente 1.5 a 2 HP (1.12 kw).
Las bombas de doble cabezal neumático se identifican por el último dígito (2) del
número de modelo de bomba. Así, una bomba de relación nominal 50:1 con dos
cabezales se referencia como 52 de manera similar, una bomba de triple cabezal se
identifica por el último dígito(3). Así, una bomba de relación nominal 900 con tres
cabezales se referencia como 903.
Inyección Electrónica de Combustible
Artículo de Tapa
46 Saber Electrónica
1.7.5. Líquidos usados.
Líquidos más frecuentes usados en las bombas:
Aceites minerales, Keroseno, Gasóleo, Agua con un 5% de
aceite soluble.
Agua corriente.
La mayoría de fluidos hidráulicos
Disolventes procedentes del petróleo
Skydrol y fluidos hidráulicos Aerosafe. Acetona y algunos
alcoholes (Etil, Metil e lsopropil).
Agua desionizada, agua desmineralizada.
1.7.6. Temperatura de trabajo.
Parte Neumática
- 4ºC a 65ºC (+25º a +150º F) (Disponible también juntas para bajas temperaturas.
Parte líquida
Para una duración razonable de las juntas, la temperatura debería limitarse a 51ºC a
54ºC para los modelos con juntas "F" o "W" y 135ºC para los modelos con juntas
"T" o "TV" (con pieza separadora).
Saber Electrónica 47
TT écnicoécnico RR epaRadoRepaRadoR
Comenzamos a editar artículos sobre telefonía celular y teléfonos celulares en 1992
“hace casi 30 años” y el primer artículo sobre “cómo es un celular por dentro” lo escribí
en 1998, en base a un teléfono de Nokia. Como mencioné en la edición anterior (y como
lo hago desde el número uno de nuestra querida revista) pensamos que la educación
debe ser gratuita y que lo que se debe cobrar son “los servicios de la educación” es
decir, el tiempo de un docente, la generación de contenidos, etc. pero una vez amortiza-
dos, los contenidos deben estar a disposición de todos los que se quieran capacitar.
Como nuestros lectores saben, en 2007 elaboramos una Carrera VIRTUAL de Técnico en
Telefonía Celular con el aval de la Universidad Tecnológica Nacional de la República
Argentina y muchos inescrupulosos han lucrado y siguen haciéndolo, al ofrecer dichos
cursos por dinero, pero sin la debida asistencia. Muchos “crédulos” se sienten estafa-
dos porque al no conocer la mecánica y sin saber cómo se debe estudiar, hojean el con-
tenido y ven que la explicación se realiza sobre teléfonos que hoy son viejitos como el
Nokia 100 o el StarTac pero “no saben” que primero deben aprender en forma estructu-
rada para luego poder dar servicio técnico a todo tipo de terminal, aún al Galaxy S10 o al
iPhone 12. El mes pasado “me equivoqué” al decir que llevamos casi 20 años escri-
biendo artículos de telefonía celular… ya van casi 30… y sabemos que queda muchísimo
por compartir; es por ello que en esta entrega compartimos la segunda parte del manual
de reparación del termina GALAXY NOTE 8 de Samsung.
Un Smartphone por Dentro
Cómo eS Un manUal De ServiCio
Técnico Reparador
48 Saber Electrónica
Saber Electrónica 49
SaMSUnG GaLaXY: cómo es un celular por dentro y cómo se lo Repara
Técnico Reparador
50 Saber Electrónica
Saber Electrónica 51
SaMSUnG GaLaXY: cómo es un celular por dentro y cómo se lo Repara
Técnico Reparador
52 Saber Electrónica
Saber Electrónica 53
SaMSUnG GaLaXY: cómo es un celular por dentro y cómo se lo Repara
Técnico Reparador
54 Saber Electrónica
Saber Electrónica 55
SaMSUnG GaLaXY: cómo es un celular por dentro y cómo se lo Repara
Técnico Reparador
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SaMSUnG GaLaXY: cómo es un celular por dentro y cómo se lo Repara
Técnico Reparador
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SaMSUnG GaLaXY: cómo es un celular por dentro y cómo se lo Repara
Técnico Reparador
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Saber Electrónica 61
SaMSUnG GaLaXY: cómo es un celular por dentro y cómo se lo Repara
Técnico Reparador
62 Saber Electrónica
Saber Electrónica 63
MM icrocontrol adoresicrocontrol adores
Estamos describiendo el diseño de un trazador de curvas utilizando FPGA. Las FPGAs son disposi-
tivos que nos permiten describir un circuito digital usando un lenguaje específico (los dos más comu-
nes son VHDL y Verilog) y que tras cargarlo en el integrado, es creado físicamente en el chip. Su
nombre es un acrónimo inglés que significa matriz de puertas reprogramable o Field Programmable
Gate Array. Internamente se componen principalmente de cables, puertas lógicas, biestables, y puer-
tos de entrada y salida. Todo ello sin conectar, como una plantilla en blanco, hasta que se les carga
un bitstream -un archivo generado a partir de la descripción del circuito-. Un símil que nos parece
muy fácil de entender, es que las FPGAs son el equivalente a las impresoras 3D para los circuitos
digitales. A diferencia eso sí de las impresoras, es posible reprogramar una FPGA tantas veces como
se necesite, es decir, siguiendo con la analogía, el material imprimible nunca se acaba.
En la edición anterior describimos estos dispositivos y propusimos una serie de artículos destinados
a mostrar su potencial. En esta edición veremos la simulación de una curva I vs V de un transistor
NPN.
https://www.luisllamas.es/que-es-una-fpga
http://robots-argentina.com.ar/didactica/un-fpga-en-un-arduino
Juan Santiago Vega Martinez
Diseño De un TrazaDor De Curvas Con
FPGa
simulación del Diseño
64 Saber Electrónica
Microcontroladores
Saber Electrónica 65
diseño de un trazador de curvas con FPGa
66 Saber Electrónica
Microcontroladores
Saber Electrónica 67
diseño de un trazador de curvas con FPGa
68 Saber Electrónica
Microcontroladores
Saber Electrónica 69
diseño de un trazador de curvas con FPGa
70 Saber Electrónica
Microcontroladores
Saber Electrónica 71
diseño de un trazador de curvas con FPGa72 Saber Electrónica
Microcontroladores
Saber Electrónica 73
AAudioudio
Estamos describiendo el diseño de un amplificador de audio valvular. La válvula elec-
trónica, también llamada válvula termoiónica, válvula de vacío, tubo de vacío o bulbo,
es un componente electrónico utilizado para amplificar, conmutar, o modificar una
señal eléctrica mediante el control del movimiento de los electrones en un espacio
"vacío" a muy baja presión, o en presencia de gases especialmente seleccionados. La
válvula originaria fue el componente crítico que posibilitó el desarrollo de la electrónica
durante la primera mitad del siglo XX, incluyendo la expansión y comercialización de
la radiodifusión, televisión, radar, audio, redes telefónicas, computadoras analógicas y
digitales, control industrial, etc. Algunas de estas aplicaciones son anteriores a la vál-
vula, pero vivieron un crecimiento explosivo gracias a ella. En esta entrega empeza-
mos a describir el desarrollo técnico del proyecto..
Autor: DAVID MORENO VALLS
Audio RetRo:
diseño y FAbRicAción de un AmpliFicAdoR de Audio A
VálVulAs de 100W Rms
desARRollo tÉcnico del pRoyecto
74 Saber Electrónica
Audio
Saber Electrónica 75
constRucción de lAs VálVulAs de VAcio
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constRucción de lAs VálVulAs de VAcio
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constRucción de lAs VálVulAs de VAcio
84 Saber Electrónica
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CC omputadorasomputadoras dede unauna ss ól aól a pp l aCal aCa
Computadora de plaCa reduCida odroid
odroid
SHoW 2 - poniendo en marCHa el módulo
86 Saber Electrónica
Computadoras de una sola placa
Saber Electrónica 87
SHoW 2 - poniendo en marCHa el módulo
88 Saber Electrónica
Computadoras de una sola placa
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SHoW 2 - poniendo en marCHa el módulo
90 Saber Electrónica
Computadoras de una sola placa
Saber Electrónica 91
EE lEctrónicalEctrónica ii ndustrialndustrial
Curso Programado de
Logo
ProgramaCión deL móduLo (ContinuaCión)
92 Saber Electrónica
Electrónica industrial
Saber Electrónica 93
curso Programado de lOGO de siemens
94 Saber Electrónica
Electrónica industrial
Saber Electrónica 95
curso Programado de lOGO de siemens
96 Saber Electrónica
Electrónica industrial
Saber Electrónica 97
curso Programado de lOGO de siemens
98 Saber Electrónica
Electrónica industrial
Saber Electrónica 99
curso Programado de lOGO de siemens
100 Saber Electrónica
Electrónica industrial
Saber Electrónica 101
II mpresorasmpresoras 3D3D
Estamos analizando cómo es el sistema de tracción DOUBLE DRIVE GEAR de las impresoras
3D. Esta es la séptima lección de este curso programado en el que nos preguntamos: ¿cono-
ces realmente cómo son las impresoras 3D? En este curso pretendemos destriparte a nivel
técnico todos los secretos de las impresoras 3D cartesianas, para que puedas conocer a la
perfección la base de su funcionamiento y te adentres por completo en este mundo.
Para ello, vamos a dividir el curso en cinco bloques:
Extrusor, atrévete a conocerlo
Mecánica
Electrónica
Firmware, el cerebro de la máquina
Filamento
http://diwo.bq.com/course/curso-tecnico-de-impresoras-3d-cartesianas/
Curso TéCniCo de
impresoras 3d
nuevo exTrusor de BQ. douBle drive Gear aCTivo y
FilamenTo Guiado
102 Saber Electrónica
Impresoras 3D
Saber Electrónica 103
Curso Técnico de Impresoras 3D Cartesianas
104 Saber Electrónica
Impresoras 3D
Saber Electrónica 105
Curso Técnico de Impresoras 3D Cartesianas
106 Saber Electrónica
Impresoras 3D
Proyectos Electrónicos 107
E
l contacto de un líquido con el material de
una pared o techo afecta su conductividad
eléctrica lo que podrá servir de punto de par-
tida para un equipo de detección.
De hecho, incluso antes que podamos percibirlo
por el tacto, un cambio de la consistencia o la
humedad de una pared, antes incluso de aparecer
una alteración de la coloración, la resistencia eléc-
trica de un lugar con una pequeña presencia de
humedad puede caer de millones de ohm a algu-
nos centenares o incluso decenas de kilohm.
Este hecho es la base de nuestro proyecto, un
pequeño detector portátil que puede acusar la
disminución de la resistencia de una pared o
techo, indicando así alguna filtración.
El aparato es muy simple de montar y da una
indicación sonora.
Alimentado por pilas puede ser transportado
fácilmente en un bolso y su consumo de ener-
gía es tan pequeño, que las pilas durarán
meses. Bastará que el usuario lo apoye en el
lugar sospechoso para que el aparato indique si
existe o no humedad presente, lo que significa
una manera de usarlo muy sencilla. Se ali-
menta con una tensión de 3V y tiene un con-
sumo cercano a 1mA.
El circuito consiste, básicamente, en un oscilador
de audio en que la frecuencia de la señal y el punto
de funcionamiento dependen del grado de hume-
dad del sensor, o sea, de la resistencia que el
mismo encuentra en el contacto con una superficie.
Este sensor puede estar formado por dos chapi-
tas de metal o bien por dos esponjas conductoras
pegadas en la parte inferior de la caja que alojará al
aparato, como sugiere la figura 1.
Si la resistencia fuera muy alta, lo que ocurre con
una superficie seca, o con muy pequeña humedad
(debe ser tenida en cuenta la humedad ambiente
MM onta jeonta je
El detector de humedad es uno de los circuitos
de mayor aplicación en el automatismo electró-
nico. Las pequeñas filtraciones de agua en
paredes, techos y otros lugares semejantes no
son fáciles de detectar y ocasionan un enorme
problema que va desde el deterioro de la pin-
tura, revestimiento o empapelado hasta incluso
el debilitamiento de la estructura de un edificio.
Cómo encontrar inclusive pequeñas filtracio-
nes, con un sencillo aparato electrónico, es el
tema de este interesante proyecto.
Adaptación de Federico Prado
e-mail: fprado@webelectronica.com.ar
Detector De HumeDaD y
De Filtraciones
Figura 1
Mont- detecto la humedad_ArtTapa 29/12/2020 03:33 p. m. Página 107
108 Proyectos Electrónicos
Montajes
en los días lluviosos, para que no
haya una falsa indicación) el oscilador
no funciona pues no hay polarización
para la base del transistor Q1.
Con una humedad relativamente
baja ya puede funcionar, pero su fre-
cuencia será también baja, lo que
equivale a la producción de una serie
de "clics" en el parlante. Pero si la
humedad fuera elevada, la resistencia
puede caer al punto de que tengamos
un sonido continuo que será tanto
más agudo cuanto mayor sea su
grado.
El contacto directo con agua ya
representa una resistencia muy
pequeña, que lleva al aparato a pro-
ducir el tono más alto. Por supuesto que en el caso
de un contacto directo con agua los electrodos
deben ser secados antes de una nueva prueba, lo
que significa que el usuario debe tener siempre a
mano un trozo de tela con este fin.
En la condición de no emisión de sonido, o
sequedad total, el consumo de corriente del aparato
será extremadamente bajo, lo que significa que
hasta incluso el interruptor general puede ser elimi-
nado.
El capacitor C2 influye en la frecuencia de los
sonidos que son emitidos en la prueba de hume-
dad. Valores entre 22nF y 220nF pueden ser expe-
rimentados en caso que el lector quiera hacer modi-
ficaciones al proyecto.
En la figura 2 tenemos el diagrama completo del
aparato, observándose su simplicidad.
Los componentes pueden ser montados en un
pequeño puente de terminales, ya que el aparato
no es crítico. Fuera del puente quedan solamente el
parlante, sensor, soporte de pilas e interruptor
general.
Existe, también, la opción de la placa de circuito
impreso que tendrá la diagramación de la figura 3.
Los transistores admiten equivalentes, yel par-
lante es una pequeña unidad de 5 cm con 8 ohm
que fácilmente entrará en la caja elegida para alo-
jar el proyecto.
Los capacitores C1 y C2 tanto pueden ser de
poliéster como cerámicos, mientras que C3 es un
electrolítico con tensión de trabajo a partir de 6V.
El sensor está formado por dos chapitas de metal
de aproximadamente 3 x 2 cm, o bien dos trozos
del mismo tamaño de esponja conductora del tipo
usado para proteger circuitos integrados.
Para probar el aparato, es muy fácil: basta colo-
car las pilas en el soporte y conectar S1. Tocando
con los dedos al mismo tiempo en las dos áreas del
sensor debe haber emisión de sonido.
Para usar el aparato basta apoyar el sensor en la
pared o techo donde se sospeche que puede haber
una filtración y verificar si hay o no emisión de
sonido. Tenemos entonces las siguientes posibili-
dades:
Figura 2
Figura 3
Mont- detecto la humedad_ArtTapa 29/12/2020 03:33 p. m. Página 108
Proyectos Electrónicos 109
a) Sin sonido o chasquidos espaciados: pared
seca o bien con muy poca humedad (si este hecho
ocurre en todos los lugares donde se prueba,
puede ser debido a la humedad natural del
ambiente).
b) Sonidos graves o pulsos rápidos algo espacia-
dos: poca humedad, pero si sólo ocurre en una
región de la pared, con ausencia de sonido en otras
zonas, puede indicar algo anormal que precisa ser
investigado.
c) Sonido agudo: indica humedad fuerte o incluso
filtración. En esta condición, ya puede haber cam-
bio de coloración perceptible, dependiendo de la
pared o techo analizados. Observe con cuidado.
Detector con temPorizADor 555
Tal como hemos dicho, el detector de humedad
es uno de los circuitos de mayor aplicación en el
automatismo electrónico.
Tiene mucha utilidad en el sector agropecuario;
además nos sirve en nuestros experimentos case-
ros para varias aplicaciones como detector de men-
tiras y similares.
En la figura 4 se puede observar otro circuito
detector. Creamos un oscilador con el LM555.
Abrimos la línea que conduce entre el pin 7 y 6
que está conectada al pin de disparo.
Al quedar en el aire la línea ve una alta resisten-
cia, la cual es muy grande y, por tanto, quedará
encendido un Led al azar.
Cuando colocamos un par de sensores en la
línea de entrada de modo que al estar en presencia
de un material húmedo la resistencia baja. Para
aplicaciones normales, los sensores pueden ser
simplemente las puntas de prueba de un multíme-
tro, luego las colocamos en el lugar donde quere-
mos medir la humedad de modo que entre una
punta y la otra no haya más de 5 mm.
Al ocurrir esta disminución en la resistencia, se
logra hacer oscilar el LM555 y se puede visualizar
este estado en los diodos Led verde y rojo.
La velocidad de oscilación será proporcional al
grado de humedad del material a medir, es decir
cuanto más húmedo, más rápido será la oscilación.
Luego amplificamos esta señal y colocamos en la
salida un relé para aplicar este circuito al control
real de aparatos los cuales pueden manejarse una
tensión diferente al de la placa de circuito impreso,
que corresponde a 12V de corriente continua. J
Detector de Humedad y Filtraciones
Lista de Materiales (figura 2)
Q1 - BC548 ó equivalentes - transistor NPN de uso general
Q2 - BC558 ó equivalentes - transistor PNP de uso general
S1 - interruptor simple
X1 - sensor - ver texto
B1 - 3V - 2 pilas pequeñas
PTE - parlante de 8Ω x 5 cm.
C1 - 10nF - capacitor cerámico o poliéster (103 ó 0,01)
C2 - 47nF - capacitor cerámico o poliéster (473 ó 0,047)
C3 - 10µF x 6V - capacitor electrolítico
R1 - 47k - resistor (amarillo, violeta, naranja)
R2 - 1k - resistor (marrón, negro, rojo)
Varios:
Placa de circuito impreso o puente de terminales, caja para
montaje, soporte de pilas, cables, estaño, etc.
Lista de Materiales (figura 4)
1 x Integrado LM 555
1
1 x Zócalo o Base de 8 pines
1
1 x Relé con bobina de 12V
5 x pines
de un contacto
1 x 2N3904
1
1 x 1N4004
1
1 x 1N4148
2
1 x Led verde
1 x Led rojo
1 x R de 1,2 kΩ
1 x C de 10µF x 16V
Varios
Puntas de prueba comunes de multímetro, Circuito Impreso
,
cables, soldadura, etc.
Figura 4
Mont- detecto la humedad_ArtTapa 29/12/2020 03:33 p. m. Página 109
U
na manera muy empleada para estudiar los
hábitos de animales salvajes de mediano o
gran tamaño consiste en sujetar en el animal
un pequeño transmisor de alta frecuencia que irra-
dia señales para su ubicación.
El receptor es entonces dotado de una antena
direccional que facilita la ubicación y por la intensi-
dad de la señal se puede estimar la distancia en
que se encuentra.
La banda de operación más conveniente para
este tipo de equipo se sitúa entre 50 y 500MHz, lo
que corresponde a la parte del espectro de VHF y
parte del de UHF.
Estas señales tienen buena penetración con
antenas pequeñas y bajas potencias, y pueden ser
recibidas con más facilidad con antenas direcciona-
les.
De hecho, una antena de mayor direccionalidad
puede ser proyectada y transportada si fuera de fre-
cuencias más altas.
Según la bobina, nuestro pequeño transmisor
puede operar entre 50 y 200MHz, lo que significa
que hasta incluso se puede usar una radio comer-
cial de FM para operar como receptor.
110 Proyectos Electrónicos
Figura 1
MM onta jeonta je
Contar con algún circuito que transmita una señal por
RF con un alcance de hasta 800 metros puede ser muy
útil para un sin fin de aplicaciones, desde un sistema de
rastreo para automóviles hasta un localizador de mas-
cotas. Un pequeño transmisor sujeto al animal que se
pretende estudiar, facilita su localización y el acompa-
ñamiento de sus movimientos cuando se hace el estu-
dio de sus hábitos
Adaptación de Federico Prado
e-mail: fprado@webelectronica.com.ar
RastReadoR poR RF
de Hasta 800 MetRos
Mont- Rastreador_ArtTapa 29/12/2020 03:36 p. m. Página 110
Montado en una pequeña caja, será alimentado
con baterías de larga duración o incluso con pilas
alcalinas, posibilitando así que tenga una autono-
mía de algunos días.
Recordamos que la potencia influye directamente
en la autonomía de la fuente de alimentación; esto
significa que podemos sacrificar el alcance si que-
remos más autonomía.
Por supuesto que para un animal de gran
tamaño, la batería puede tener un tamaño mayor, lo
que también implicará un alcance y autonomía
mayores.
En la figura 1 damos la sugerencia básica de
montaje que consiste en el uso de collar con la
antena envolviendo este elemento.
Las características básicas de nuestro transmisor
(que pueden ser alteradas sensiblemente) son:
* Tensión de alimentación : 6 ó 9V
* Frecuencias de operación: 50 a 200MHz
* Alcance: 100 a 800 metros (dependiendo de las
condiciones locales)
* Autonomía: depende de la alimentación usada
* Receptor usado: VHF o FM
* Tipo de emisión: bips.
Para la producción de las señales de alta fre-
cuencia tenemos un oscilador de tipo bastante
conocido, con un único transistor operando en la
configuración de base común (Q1).
En este circuito C5 tiene por finalidad realimentar
la señal entre el colector (salida) y el emisor
(entrada), manteniendo así las oscilaciones.
L1 y CV determinan la frecuencia de operación
mientras que los resistores R3 y R4 proporcionan la
polarización de la base del transistor.
El capacitor C4 hace el desacoplamiento de la
base, y C3 proporciona un camino para la señal de
audio que viene de la etapa moduladora.
El modulador consiste en un doble oscilador
basado en las 4 puertas de un circuito integrado
CMOS del tipo 4093B.
Una puerta (CI-1a) es usada como un oscilador
lento que determinará, por medio de R1 y C1, el
intervalo entre los bips. La salida de esta puerta va
al nivel alto con un ciclo activo de aproximada-
mente 50% en intervalos que varían entre 0,5 y 2
segundos. Este intervalo podrá ser fácilmente alte-
rado por la elección apropiada de C1.
La otra puerta (CI-1b) es usada como un oscila-
dor de audio determinando la tonalidad delos bips
producidos. Esta tonalidad puede también ser alte-
rada, ya sea con el cambio de R2, ya sea con el
cambio de C2. No recomendamos que R22 sea
menor que 10kΩ.
Las señales de los dos osciladores son combina-
das en las dos puertas restantes (CI-1c y CI-1d).
De esta forma, tenemos en la salida de las dos
puertas y en la entrada de modulación del transmi-
sor bips a intervalos con la forma de onda que
Rastreador por RF de Hasta 800 Metros
Proyectos Electrónicos 111
Figura 2
Figura 3
Mont- Rastreador_ArtTapa 29/12/2020 03:36 p. m. Página 111
muestra la figura 2. El alcance de este tipo de apa-
rato está condicionado a diversos tipos de factores
que deben ser analizados en función de la aplica-
ción: el primero es la absorción más alta que deter-
minados ambientes tienen, por ejemplo las selvas
cerradas que reducen el alcance.
Otro factor es el relieve ya que, por ejemplo, un
cerro, puede impedir que la señal llegue al receptor.
Finalmente tenemos la propia potencia, que
según dijimos está condicionada a la autonomía.
Para una alimentación de 6V tenemos una
corriente consumida de 10 a 20mA y que puede ser
alterada por el aumento de R5 (el aumento de este
componente hasta 150Ω reduce el consumo,
aumenta la autonomía de las pilas pero reduce el
alcance).
Para una potencia mayor, el transistor puede ser
cambiado por el 2N2218 y la fuente de alimentación
debe ser proporcionalmente más potente, esto con
una alimentación de 9V o incluso de 12V. Mientras
tanto, tendremos un consumo que variará entre 50
y 200mA.
En la figura 3 tenemos el diagrama completo del
aparato.
En la figura 4 tenemos la disposición de los com-
ponentes en una pequeña placa de circuito
impreso.
Observe que podemos tener un montaje bastante
compacto que, con una fuente de alimentación
podrá ser instalado en una caja plástica robusta. La
robustez de la caja es muy importante, dada la
posibilidad de que el animal estudiado esté
expuesto a la lluvia o incluso entre al agua.
L1 tendrá un número de espiras que depende de
la banda de frecuencias de operación:
–––––––––––––––––––––––––––––––
Nº de espiras Banda (MHz)
6 50-80
4 80-110
3 110-130
2 130-150
1 150-200
–––––––––––––––––––––––––––––––
El diámetro de la bobina es 1 centímetro y el
alambre usado puede ser de 18 a 22 (1,024 mm a
0,6438 mm) rígido común o esmaltado. El capacitor
C5 debe ser reducido a 2,2pF en la banda de 130 a
150MHz y a 1pF en la banda de 150 a 200MHz.
El trimmer es del tipo 2-20pF y todos los capaci-
tores deben ser cerámicos de buena calidad.
112 Proyectos Electrónicos
Montajes
Lista de Materiales (figura 2)
CI-1 - 4093B - circuito integrado
Q1 - BF494 ó 2N2218 - transistor de RF - ver texto
L1 - bobina de antena - ver texto
S1 - interruptor simple
B1 - batería o pilas de 6 a 12V
A - antena - ver texto
R1 - 3,3MΩ - resistor (naranja, naranja, verde)
R2 - 22KΩ - resistor (rojo, rojo, naranja)
R3 - 8,2KΩ - resistor (gris, rojo, rojo)
R4 - 6,8KΩ - resistor (azul, gris, rojo)
R5 - 47Ω - resistor (amarillo, violeta, negro)
C1 - 470nF - capacitor cerámico (474 ó 0,47)
C2 - 47nF - capacitor cerámico (473 ó 0,47)
C3 - 100nF - capacitor cerámico (104 ó 0,1)
C4 - 4,7nF - capacitor cerámico (102 ó 4700pF)
C5 - 4,7pF - capacitor cerámico (ver texto)
C6 - 100nF - cap. cerámico (104 ó 0,1)
C7 - trimmer 3-30pF
Varios: placa de circuito impreso, zócalo para el circuito inte-
grado, soporte de pilas, caja para montaje, antena para el
receptor, receptor, cables, estaño, etc.
Figura 4
Figura 4
Mont- Rastreador_ArtTapa 29/12/2020 03:37 p. m. Página 112
Los resistores son de 1/8W ó 1/4W con 5 a 20%
de tolerancia.
Para el transistor tenemos dos opciones: pode-
mos usar el BF494 o incluso el BF495 si la alimen-
tación fuera con 6V. Para alimentación con 9V o
incluso 12V el transistor debe ser el 2N2218. La
antena será un trozo de alambre que quedará arro-
llado junto al collar que sujeta el aparato al animal.
Este alambre debe tener de 20 a 80 cm de largo.
La prueba de funcionamiento puede hacerse con
un receptor que sintonice la banda buscada. Basta
entonces ajustar CV para que la operación ocurra
de la manera esperada. Las alteraciones de los
valores de los componentes que determinan el Bip
pueden hacerse en el taller.
Comprobado el funcionamiento debemos pensar
en la conexión de una antena direccional al recep-
tor, según muestra la figura 5.
Esta antena puede ser del tipo comercial de FM o
UHF o bien TV para los canales más altos, de
pequeño porte, en la cual adaptamos un cable para
facilitar la manipulación.
Esta antena es conectada al receptor preferible-
mente por medio de cable coaxil. Si el receptor no
tuviera entrada para esta antena, la misma se
puede hacer según muestra la figura 6.
Vea que uno de los cables está conectado a la
entrada de antena normal (que debe ser desconec-
tada) y otra a la tierra del circuito.
Comprobado el funcionamiento sólo resta pasar
al tipo de fijación que se desea en el animal. Una
prueba en campo abierto o bien en las condiciones
normales de investigación verificará el alcance.
Con la antena direccional, la señal recibida será
más fuerte en la dirección en que se encuentra el
animal. Este tipo de aparato también se puede usar
para encontrar estaciones de recolección de datos
que estén instaladas en lugares difíciles, o que pue-
den “perderse” fácilmente como por ejemplo, en
medio del bosque. El agregado de un temporizador
permite conectar la alimentación y colocar el tem-
porizador en funcionamiento solamente en el hora-
rio en que se pretende recuperar el material. J
Rastreador por RF de Hasta 800 Metros
Proyectos Electrónicos 113
Figura 5
Figura 6
CollaR eleCtRóniCo paRa
ContRol de ladRidos
P
resentamos un generador que servirá de base
para armar el collar completo, sabiendo que los
generadores de ultrasonido se pueden usar con
diversas finalidades prácticas interesantes. Una de
ellas es como control remoto, para accionar un disposi-
tivo a distancia, usando señales inaudibles, como ocu-
rre en diversos tipos de televisores. Otra aplicación,
que necesita ser estudiada más ampliamente en diver-
sos casos, es para alejar ciertos animales (como ratas
o murciélagos) ya que según parece, diversas especies
animales no soportan las frecuencias elevadas en nive-
les por encima de lo normal. Ya existen en venta apa-
ratos que emiten una señal ultrasónica potente que
según afirman los fabricantes, espanta, en depósitos y
silos, a animales tales como ratones y ratas.
Nuestra gama de audición no abarca todas las vibra-
Mont- Rastreador_ArtTapa 29/12/2020 03:37 p. m. Página 113
ciones que pueden existir, y ni siquiera es la
más amplia del mundo animal. Existen ani-
males que pueden escuchar sonidos que no
nos ocasionan la más mínima sensación,
como por ejemplo los murciélagos, que pue-
den oír hasta los 50.000Hz, o incluso los
perros, que llegan a los 25.000Hz.
Para especificar estos sonidos, que están
más allá de nuestra capacidad de percepción,
usamos dos términos: denominamos infraso-
nido a los que están por debajo de los 20Hz,
y ultrasonidos los que están por arriba de los
20.000; este límite superior varía también de
persona a persona. Los ultrasonidos pueden
usarse en varias aplicaciones importantes.
Muchas de estas aplicaciones, deben justa-
mente, al hecho de que la presencia de una
señal de ultrasonido fuerte no nos ocasiona
ninguna molestia, ¡pues simplemente no
podemos oírla! Así, diversos tipos de control
remoto se basan en este hecho: se emite un sonido
inaudible que es captado por el televisor, que lo inter-
preta y realiza la orden correspondiente. Como cita-
mos en la introducción, una señal fuerte de ultrasonido
puede ser oída por diversas especies animales, y ade-
más puede ocasionarles incomodidad, repeliéndolas.
Nuestro aparato produce señales de dos frecuencias,
en la versión básica: una de 14,54 Hz y otra de
21,81KHz, dependiendo delcomponente elegido. No
vamos más allá, ya que pretendemos usar como trans-
ductor un tweeter común, y este componente pierde su
eficiencia con frecuencias más elevadas. Un oscilador
como el 555 es la base del circuito. Para C = 1n5 tene-
mos una frecuencia de 14,54KHz, y para 1nF el valor
será 21,81kHz. El lector puede experimentar con otros
valores, inclusive con la utilización, en serie con R2,
cuyo valor será reducido a 4K7, de un potenciómetro
de 47kΩ.
La salida de este inte-
grado será conectada a
una etapa de potencia for-
mada por un transistor de
potencia TIP41.
Con una alimentación
de 12V obtenemos una
corriente de 400mA en el
transistor, que corres-
ponde a una potencia con-
sumida de 4,8W. El cir-
cuito completo del genera-
dor se muestra en la figura
1.
En la figura 2 aparece la
pequeña placa de circuito impreso que sugerimos.
Conectando el aparato a una fuente de alimentación,
como la sugerida, no se debe oír nada, evidentemente,
pues la emisión es de ultrasonidos. Si la frecuencia es
de 14,54kHz, algunas personas de oído fino podrán oír
un silbido.
En la frecuencia más elevada no se oirá nada. En
este caso, para saber si el aparato está realmente
oscilando, basta acercar al mismo un receptor de
ondas medias (AM) conectado fuera de estaciones, a
medio volumen.
La gran cantidad de armónica, dada la forma rectan-
gular de la señal generada, produce una fuerte interfe-
rencia en la radio.
Para usar, basta montarlo en el lugar en que sus
efectos deban ser estudiados. Para saber si el aparato
está alimentado puede ser útil conectar en paralelo con
la alimentación un Led. J
114 Proyectos Electrónicos
Montajes
Figura 1
Figura 2
Mont- Rastreador_ArtTapa 29/12/2020 03:37 p. m. Página 114
4ª forros.qxd:Maquetación 1 15/10/13 10:37 Página 1
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