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Técnico en Producción
Módulo IITecnología para la conservación y transformación de la leche
Submódulo IIEfectuar análisis fisicoquímicos a la leche y productos lácteos
Técnico en Electrónica
Módulo IIMantenimiento a Sistemas Básicos de Electrónica
Submódulo IIIMantenimiento a Circuitos Básicos de Control Eléctrico
Versión 1.0 Junio, 2008
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Alberto Caro Espino
Edgar Arturo García Portillo
Francisco Antonio García Ledezma
Raul Enrique Lopez Diaz
Baja California
Morelos
Nuevo León
Sonora
Venancio Manuel Hernandez San Luis Potosí
Técnico en Electrónica
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Al terminar el submódulo serás capaz de aplicar las normas de seguridad y protección al medio ambiente vigentes, así como realizar el mantenimiento a circuitos básicos de control eléctrico, preservando los insumos, información y lugar de trabajo.
Las actividades que se desarrollaran tendrán un nivel de competencia 2, efectuando funciones en diferentes contextos, con cierta autonomía y responsabilidad individual, pero formando parte de un equipo de trabajo.
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Técnico en Electrónica
Módulo II Mantenimiento a Sistemas Básicos de Electrónica
Submódulo III Mantenimiento a Circuitos Básicos de Control Eléctrico
Competencia 1 Competencia 2
Analizar el funcionamiento de los tipos de sistemas de control
Diferenciar cada uno de los elementos de un sistema de control
Habilidades y destrezas Habilidades y destrezas
Elaborar el diagrama de un sistema de control de lazo cerrado
Determinar el propósito de los elementos de un sistema de control de lazo cerrado.
Implementar diversos tipos de sistemas de control.
Analizar el funcionamiento de sensores y actuadores
Aplicar dispositivos prácticos de mando: sensores y actuadores
Conocimientos: Conocimientos:
Tipos de sistemas de control Fundamentos de la teoría de
control Diagrama a bloques general de
un sistema de control de lazo cerrado
Aplicaciones de los tipos de sistemas de control
Características de los elementos de un sistema de control.
Funcionamiento de sensores y actuadores.
Aplicaciones de sensores y actuadores.
Actitudes: Actitudes:
Orden Responsabilidad Limpieza
Orden Responsabilidad Limpieza
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Módulo II Mantenimiento a Sistemas Básicos de Electrónica
Submódulo III Mantenimiento a Circuitos Básicos de Control Eléctrico
Competencia 3 Competencia 4
Analizar el funcionamiento de los tipos de transductores
Implementar montaje de circuitos básicos de control, utilizando transductores fotoeléctricos
Habilidades y destrezas Habilidades y destrezas
Analizar el funcionamiento de los distintos tipos de transductores.
Aplicar distintos tipos de transductores en circuitos de control
Construir circuitos básicos de control utilizando transductores fotoeléctricos.
Conocimientos: Conocimientos:
Tipos de transductores Funcionamiento de diferentes
tipos de transductores Aplicaciones de los tipos de
transductores en sistemas de control
Características de los transductores fotoeléctricos.
Funcionamiento de diferentes tipos de transductores fotoeléctricos.
Aplicaciones de los transductores fotoeléctricos.
Actitudes: Actitudes:
Orden Responsabilidad Limpieza
Orden Responsabilidad Limpieza
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Bienvenido, hoy iniciamos el módulo 2 “Mantenimiento a circuitos básicos de electrónica” de tu carrera de técnico en electrónica, esta guía corresponde al submódulo 3 titulado “Mantenimiento a circuitos básicos de control electrónico” y te servirá de apoyo para que logres desarrollar conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes, que te permitirán lograr las competencias laborales propuestas. Al terminar este submódulo lograrás de manera específica realizar el
mantenimiento a circuitos básicos de control eléctrico, preservando los insumos, información y lugar de trabajo.
Conocerás el funcionamiento de los diversos tipos de sistemas de control: manuales, semiautomáticos y automáticos, así como las características y funcionamiento de los elementos que los conforman.
Tendrás la oportunidad de conocer diversos tipos de transductores, de posición, presión, velocidad, etc. Además de implementar circuitos básicos de control empleando transductores fotoeléctricos, para así, obtener los siguientes beneficios:
Este submódulo se relaciona directamente con el módulo 4 “Mantenimiento a Sistemas de Control Industrial con PLC’s”. Debes tener presente que para lograr las competencias propuestas, se requiere de todo tu esfuerzo y dedicación, así como de una actitud apropiada. Las competencias serán desarrolladas en el aula, taller y/o industria. A fin de demostrar que has desarrollado las competencias propuestas, deberás entregar una serie de productos que tu maestro te irá solicitando, estos productos consisten en una serie de ejercicios y actividades prácticas que tendrás que ir realizando a lo largo del submódulo.
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Se propone la visita guiada a una empresa de la localidad donde se lleve a cabo el control automático de un proceso, como una forma de mostrar la aplicación práctica de los diversos tipos de sistemas de control.
Al finalizar la conferencia se le aplicará un cuestionario, que se anexa en la parte final de esta guía, para corroborar lo aprendido en esta actividad.
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1. Charles Gómez
2. ¡Controla a este tipo!
3. Ele - Mental
1. Abriendo y cerrando
2. Controlando Los L-Mentos
1. Viceversa
2. Día: Grama
3. Control L- Mental
1. Contrólate
2. Descontrol
Analizar el funcionamiento de los tipos de sistemas de control. 1
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Sistemas de Control
Un sistema es una red de componentes interdependientes que funcionan juntos tratando de lograr un objetivo. Deming (1993)
Si revisamos a nuestro alrededor, basándonos en la anterior definición, entonces veremos que prácticamente todo lo que nos rodea es un sistema.
En el mundo actual, es cada vez más frecuente el uso de sistemas automatizados que nos facilitan nuestras vidas.
Pero… ¿Por qué es tan importante la automatización?
La necesidad de crear procesos de manufactura, bienes de capital y productos cada vez más especializados en el área industrial, así como la
creación de productos y sistemas mecánicos de uso cotidiano, ha llevado al hombre a trabajar en forma multidisciplinaria para la creación de dichas tecnologías.
Actualmente se reconoce que el futuro en la innovación tecnológica vendrá con la optimización de la unión entre los sistemas electrónicos y los sistemas mecánicos. Esta unión es ya un hecho en algunas aplicaciones de manufactura avanzada, sistemas de producción y en el diseño de productos.
Es evidente que el impacto tecnológico que ha producido la combinación de la mecánica de precisión con el control electrónico inteligente en el diseño y manufactura de productos o procesos, ha sido tal que ha dejado obsoletos o rezagados a los sistemas electromecánicos. Estos procesos de transformación serán diseñados y controlados utilizando tecnologías heterogéneas, principalmente las de la mecánica de precisión y el control electrónico inteligente.
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Como primera actividad es muy importante realizar un encuadre grupal para que el alumno comprenda las posibles aplicaciones de los sistemas de control, y su utilidad.
El docente emplea fotografías, diapositivas, presentaciones en power point o películas donde se muestre el funcionamiento de distintos tipos de sistemas de control, explicando la diferencia que existe entre ellos, la utilidad de conocerlos y sus aplicaciones.
HABILIDADES
Elaborar el diagrama de un sistema de control de lazo cerrado
Determinar el propósito de los elementos de un sistema de control de lazo cerrado.
Implementar diversos tipos de sistemas de control.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
Al término de esta el alumno será capaz de analizar el funcionamiento de los distintos tipos de sistemas de control.
El encuadre grupal ayuda a comprender la importancia de lograr la
competencia.
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1. Sistema de control
2. Sistema de control de lazo abierto
3. Sistema de control de lazo cerrado
4. Retroalimentación
5. Variable controlada
Nombre Charles Gómez No. 1
Instrucciones para el Alumno
Ayuda a Charles Gómez a investigar los siguientes conceptos y elabora una definición de cada uno de estos términos con tus propias palabras.
Conocimientos a adquirir
Sistemas de control de lazo abierto y cerrado
Manera Didáctica
de Lograrlos
Investiga y comprende el significado de diversos conceptos que se emplean en el desarrollo de esta competencia.
Recuerda siempre citar la fuente de tu investigación.
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Nombre ¡Controla a este tipo! No. 2
Instrucciones para el Alumno
Interpreta el mapa conceptual y establece la diferencia entre un sistema de control de lazo abierto y uno de lazo cerrado
Conocimientos a adquirir
Sistemas de control de lazo abierto y cerrado
Manera Didáctica
de Lograrlos
Interpreta el mapa conceptual que se muestra a continuación y determina la diferencia entre un sistema de control de lazo abierto y un sistema de control de lazo cerrado.
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Recuerda:
Los sistemas de control de lazo abierto No comparan la señal de salida con la señal de entrada.
Ejemplos de Sistemas de lazo abierto
Una lavadora es un ejemplo de sistema de control de lazo abierto, sigue un determinado ciclo de lavado y no identifica si la ropa quedó limpia o sucia.
Nombre Abriendo y cerrando No. 1
Instrucciones para el Alumno
Analiza los ejemplos que te muestra Juanito y aprenderás a diferenciar los sistemas de lazo abierto y los sistemas de lazo cerrado
Actitudes a formar
Orden
Manera Didáctica
de Lograrlas
Juanito te muestra las diferencias existentes entre los sistemas de lazo abierto y los sistemas de lazo cerrado
Competencias Genéricas a Desarrollar
Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva.
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analiza, reflexiona y comprende las diferencias existentes entre los sistemas de lazo abierto y los sistemas de lazo cerrado.
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Un semáforo es otro ejemplo de sistema de control de lazo abierto, que cambia de color a un tiempo predeterminado.
Recuerda:
Los sistemas de control de lazo cerrado Sí comparan la señal de salida con la señal de entrada.
Ejemplos de Sistemas de control de lazo cerrado
Una cámara fotográfica con flash automático integrado, es un ejemplo de un
sistema de sistema de control de lazo cerrado, el flash de la cámara se activa
cuando hay poca iluminación.
El clima automático de un automóvil, es otro ejemplo de un sistema de control de lazo cerrado, el clima mantiene el interior del coche a una temperatura deseada.
Prácticamente todo cuanto nos rodea es un sistema de control.
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Los sistemas de control de lazo cerrado comparan la señal de salida con la señal de entrada, mientras que los sistemas de control de lazo abierto no lo hacen.
En base a la afirmación anterior, identifica los sistemas de control de lazo abierto y lazo cerrado, además, emplea tu imaginación y explica como convertirías los sistemas de control de lazo abierto a cerrado y viceversa.
Nombre Viceversa No. 1
Instrucciones para el Alumno
Analiza las características que debe reunir un sistema para ser considerado de lazo abierto o de lazo cerrado, identifica los sistemas de control de lazo abierto y lazo cerrado, además, emplea tu imaginación y explica como convertirías los sistemas de control de lazo abierto a cerrado y viceversa.
Actitudes a formar
Orden
Responsabilidad
Limpieza
Manera Didáctica de
Lograrlas
El ejercicio propuesto deberá entregarse en tiempo y forma indicados por el maestro.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos
Manera Didáctica de
Lograrlas
Se convierte un sistema de lazo abierto en cerrado y viceversa.
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Debes tener cuidado de no confundir un sistema de control de lazo abierto con un sistema de control de lazo cerrado o viceversa.
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Señal de entrada
Comparador o detector de error
Realimentación
Elemento de control o regulador
Planta o proceso
Transductor
Señal de salida
Nombre Ele- Mental No. 3
Instrucciones para el Alumno
Investiga el propósito de los elementos de un sistema de control y ayuda a nuestro amigo Charles Gómez a completar el cuadro de doble entrada, reuniendo los nombres de los distintos elementos de un sistema de control con la descripción de su propósito dentro del sistema.
Conocimientos a adquirir
Elementos de un sistema de control
Manera Didáctica
de Lograrlos
Analiza e interpreta la información investigada y comprende la función de los elementos de un sistema de control.
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Elemento Función
Señal de entrada
Comparador o detector de error
Realimentación
Elemento de control o regulador
Planta o proceso
Transductor
Señal de salida
Siempre que realices una investigación, recuerda citar la fuente.
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Nombre Día: Grama No. 2
Instrucciones para el Alumno
En equipos de 3 alumnos y empleando las piezas del diagrama que se muestran a continuación, y los conocimientos adquiridos sobre el tema, elaboren el diagrama general a bloques de un sistema de control de lazo cerrado
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica de
Lograrlas
Se deberá entregar el ejercicio en tiempo y forma indicados por el maestro.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar el trabajo asignado.
Señal de entrada
Comparador
Controlador Realimentación Señal de salida
Planta Transductor
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Para comprender la función de cada uno de los elementos de un sistema de control, veamos el ejemplo de un sistema de control de temperatura en una habitación
Nombre Controlando los L-Mentos No. 2
Instrucciones para el Alumno
Analiza el ejemplo que se te muestra a continuación y comprenderás la función que realiza cada uno de los elementos dentro de un sistema de control.
Actitudes a formar
Orden
Manera Didáctica
de Lograrlas
Observando el ejemplo que te muestra Juanito, comprenderás la función que realiza cada uno de los elementos dentro de un sistema de control.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analiza, reflexiona y comprende la función de cada uno de los elementos dentro de un sistema de control.
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• El diagrama del sistema de control sería como este
• La variable de entrada sería la temperatura deseada
• La variable de salida sería la temperatura real de la habitación
• El interruptor tomaría el papel de controlador
• El comparador del sistema sería el termostato
• La planta o sistema sería la habitación
• La retroalimentación estaría a cargo del dispositivo de medida de la temperatura.
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Nombre Control L-mental No. 3Instrucciones
para el Alumno
Dibuja el diagrama de control del sistema y explica la función que realiza cada uno de los elementos del sistema de control ejemplificado.
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica de
Lograrlas
Describir la función de los elementos dentro de un sistema de control. Se deberá entregar el ejercicio en tiempo y forma indicados por el maestro.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analizar, Reflexionar y Describir la función de los elementos dentro de un sistema de control.
Un error típico se puede presentar si confundes la función de los elementos de control del sistema.
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Nombre Contrólate No. 1
Competencia a Desarrollar
Analizar el funcionamiento de los tipos de sistemas de control
Habilidades
Elaborar el diagrama de un sistema de control de lazo cerrado Determinar el propósito de los elementos de un sistema de control de lazo
cerrado. Implementar diversos tipos de sistemas de control.
Instrucciones para el Alumno
a) Realiza el diagrama en bloque correspondiente al sistema descrito. b) Identifica las distintas variables del sistema descrito. c) Determina si es un sistema a lazo abierto o a lazo cerrado.
Instrucciones para el
Docente
Proporcionar la información necesaria para que los alumnos elaboren el trabajo solicitado
Recursos materiales de
apoyo Formato con descripción del caso a resolver
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
La práctica propuesta se deberá entregar en tiempo y forma indicados por el maestro.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados.
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analiza, reflexiona y aplica los conocimientos adquiridos para la solución del problema planteado.
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Planteamiento Los seres humanos respiran para poder vivir, la variable a controlar es la adecuada ventilación. La respiración se controla por impulsos nerviosos, que dentro del cerebro, se transmiten a la cavidad torácica y al diafragma para controlar la frecuencia y el volumen de aspiración. Una fuente de señal son receptores situados cerca del centro respiratorio, que son sensibles a las concentraciones de anhídrido carbónico y oxígeno en la sangre que circula por el quimiorreceptor. a) Realiza el diagrama en bloque correspondiente al sistema descrito. b) Identifica las distintas variables del sistema descrito. c) Determina si es un sistema a lazo abierto o a lazo cerrado.
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Nombre Descontrol No. 2
Competencia a Desarrollar
Identificación de los tipos de sistemas de control
Habilidades
Elaborar el diagrama de un sistema de control de lazo cerrado Determinar el propósito de los elementos de un sistema de control de lazo
cerrado. Implementar diversos tipos de sistemas de control.
Instrucciones para el Alumno
Para que puedas comprender el funcionamiento de un sistema de control, realiza la siguiente práctica en equipo de 3 personas.
Instrucciones para el
Docente Proporcionar la información necesaria para que los equipos desarrollen la práctica
Recursos materiales de
apoyo Formato de la práctica a realizar
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
La práctica propuesta se deberá entregar en tiempo y forma indicados por el maestro.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar la práctica asignada.
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Planteamiento
La figura siguiente representa al sistema de control de nivel de líquido de un tinaco. Este sistema posee un control automático cuya finalidad es mantener el nivel de líquido comparando el nivel efectivo con el deseado, y corrigiendo cualquier error por medio del ajuste de la apertura de la válvula.
a) Realizar un diagrama en bloque de todo el sistema a lazo cerrado. b) Dibuje el diagrama en bloque correspondiente para este mismo sistema de control de nivel de líquido pero operado por un ser humano, como muestra la siguiente figura.
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Como te habrás dado cuenta saber cómo funcionan los circuitos
básicos de control es muy interesante, y será aún más interesante
mientras más lo practiques, por lo que seguiremos llevándote por el
interesante mundo de la electrónica.
Te felicitamos porque si tú llegaste hasta aquí significa que sigues
avanzando, y esperamos que nada ni nadie te detenga. Te invitamos a
que continúes, pregunta a tu maestro todas las dudas que tengas y
verás que el futuro será mucho mejor para ti.
Date cuenta ahora, tú sabes analizar el funcionamiento de los tipos de sistemas de control.
FELICIDADES!!!! Y TE INVITAMOS A QUE AHORA APRENDAS A DIFERENCIAR CADA UNO DE
LOS ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL……
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1. Censando
2. Actuando
1. Sensor- Es
2. Actuador- Es
1. ¿Cuál de todos?
2. ¿Fuerza o Posición?
1. Mide tu nivel.
2. Para tu nivel.
Diferenciar cada uno de los elementos de un sistema de control 2
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Elementos de un Sistema de Control
Los sistemas de control están constituidos por elementos diversos, cada uno de los cuales poseen sus propias características y funciones dentro del sistema.
Para comprender como funciona un sistema, debemos partir de la identificación de los elementos que componen el sistema, las funciones y características de cada elemento y las relaciones de los elementos entre sí y con el ambiente.
Cada elemento del sistema mantiene relación, al menos, con otro elemento dentro del sistema; también puede estar relacionado con elementos del ambiente que rodea al sistema.
Los sistemas de control emplean normalmente componentes mecánicos, eléctricos, hidráulicos, neumáticos y combinaciones de estos.
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Como primera actividad es muy importante realizar un encuadre grupal para que el alumno comprenda las posibles aplicaciones de los dispositivos prácticos de mando, y su aplicación en un sistema de control.
El docente muestra los elementos que forman un sistema de control explicando a grandes rasgos el funcionamiento de cada uno, su utilidad y sus aplicaciones.
HABILIDADES Analizar el funcionamiento de sensores y actuadores Aplicar dispositivos prácticos de mando: sensores y
actuadores
RESULTADO DE APRENDIZAJE
A lo largo de esta competencia podremos conocer el funcionamiento y aplicar los dispositivos prácticos de mando de un sistema de control.
Los sistemas de control automático facilitan nuestras vidas.
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Nombre Sensando No. 1
Instrucciones para el Alumno
Analiza el mapa conceptual y deduce el funcionamiento y aplicaciones de los sensores dentro de un sistema de control.
Conocimientos a adquirir
Sensores
Tipo de sensores
Aplicación de los sensores
Manera Didáctica
de Lograrlos
Interpreta el mapa conceptual y determina los tipos de sensores que se emplean en un sistema de control y su utilidad.
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Existen diferentes tipos de sensores y estos se usan dependiendo de la aplicación que se les quiera dar. A continuación se muestran una serie de ejemplos.
Sensores de Posición
En un centro comercial, el sensor detecta que está próxima una persona para que se abra la puerta.
Nombre Sensor- Es No. 2
Instrucciones para el Alumno
Observa los ejemplos que se muestran a continuación y comprenderás la aplicación de los diferentes tipos de sensores.
Actitudes a formar
Orden
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
Observando los ejemplos que te muestra Juanito, podrás comprender la aplicación de los diversos tipos de sensores.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en diversos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados.
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analiza, Reflexiona y Comprende la aplicación de los diversos tipos de sensores
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Sensores de Presión
En las estaciones despachadoras de gas, se emplean los sensores de presión para conocer la presión del gas.
Sensores de Temperatura
En una caldera, se emplea un sensor de temperatura para conocer la temperatura del líquido.
Los sensores son al sistema como los sentidos al cuerpo humano.
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Caso 1. En una empacadora para detectar si existen cajas presentes en la banda transportadora
Caso 2. En el clima de un automóvil
Caso 3. En un barco pesquero para detectar si hay peces en el fondo del mar
Caso 4. En una pistola de radar
Caso 5. Para conocer la cantidad de gas de una caldera
Nombre ¿Cuál de todos? No. 1Instrucciones
para el Alumno
Trabajando en equipos de 3 alumnos, deberán analizar e identificar el tipo de sensor que deberá emplear para cada caso
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica de
Lograrlas
El ejercicio propuesto se deberá entregar en tiempo y forma indicados por el maestro.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analiza, Reflexiona y deduce en equipo de trabajo, el tipo de sensor que se puede aplicar dependiendo de las necesidades.
Un error típico se puede presentar si confundes la aplicación de los diferentes tipos de sensores.
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Nombre Mide tu nivel No. 1
Competencia a Desarrollar
Diferenciar cada uno de los elementos de un sistema de control.
Habilidades Analizar el funcionamiento de sensores y actuadores. Aplicar dispositivos prácticos de mando, sensores y actuadores.
Instrucciones para el Alumno
Para que puedas comprender el funcionamiento de un sensor en un sistema de control, realiza la siguiente práctica en equipo de 3 personas.
Instrucciones para el
Docente
Proporcionar la información necesaria para que los equipos desarrollen la práctica
Recursos materiales de
apoyo
Formato de la práctica a realizar
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
La práctica propuesta se deberá entregar en tiempo y forma indicados por el maestro
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar la práctica asignada.
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SENSOR DE AGUA
Arma el siguiente circuito en tu tablilla de pruebas (protoboard)
Material utilizado:
1 Diodo LED D1 5mm cualquier color.
1 Fuente de alimentación de 12 voltios.
2 Resistencias R3 y R1 de 1K Ohms ½ watts.
1 Resistencia R2 de 10K Ohms ½ watts.
1 Transistor Q1 BC547C.
Electrodos(cables telefónicos).
NOTA: Sumergir los electrodos A Y B en un recipiente con 1 Litro de agua, el electrodo B debe quedar en la parte inferior del recipiente y el A en la parte superior.
Escriba sus observaciones.___________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
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Nombre Actuando No. 2
Instrucciones para el Alumno
Analiza el mapa conceptual y deduce el funcionamiento y aplicaciones de los actuadores dentro de un sistema de control.
Conocimientos a adquirir
Actuadores
Tipo de actuadores
Aplicación de los actuadores
Manera Didáctica
de Lograrlos
Interpreta el mapa conceptual y determina los tipos de actuadores que se emplean en un sistema de control y su utilidad.
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Existen diferentes tipos de actuadores y estos se usan dependiendo de la aplicación que se les quiera dar. A continuación se muestran una serie de ejemplos.
Actuadores Hidráulicos
En un taller mecánico, se emplea un cilindro hidráulico para levantar un automóvil.
Nombre Actuador- Es No. 2
Instrucciones para el Alumno
Observa los ejemplos que se muestran a continuación y comprenderás la aplicación de los diferentes tipos de actuadores.
Actitudes a formar
Orden
Manera Didáctica
de Lograrlas
Observando los ejemplos que se muestran a continuación, podrás comprender la aplicación de los diversos tipos de actuadores.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva.
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analiza, Reflexiona y Comprende la aplicación de los diversos tipos de actuadores
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Actuadores Neumáticos
En un paletizador automático, se emplea un actuador neumático para posicionar una pinza que levanta las cajas a paletizar.
Actuadores Eléctricos
En un brazo robótico se emplea un actuador eléctrico para moverlo.
Los actuadores más empleados son los cilindros y los motores.
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Caso 1. En una grúa para levantar carros
Caso 2. En un mecanismo de precisión
Caso 3. En un servomotor de movimientos muy precisos
Nombre ¿Fuerza o posición? No. 2Instrucciones
para el Alumno
Trabajando en equipos de 3 alumnos, deberán analizar e identificar el tipo de actuador que deberá emplear para cada caso
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica de
Lograrlas
El ejercicio propuesto se deberá entregar en tiempo y forma indicados por el maestro.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analiza, Reflexiona y deduce en equipo de trabajo, el tipo de actuador que se puede aplicar dependiendo de las necesidades.
Un error típico se puede presentar si confundes la aplicación de los diferentes tipos de actuadores.
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Nombre Para tu nivel No. 2
Competencia a Desarrollar
Diferenciar cada uno de los elementos de un sistema de control.
Habilidades
Analizar el funcionamiento de sensores y actuadores. Aplicar dispositivos prácticos de mando. sensores y actuadores.
Instrucciones para el Alumno
Para que puedas comprender el funcionamiento de un sensor y un actuador en un sistema de control, realiza la siguiente práctica en equipo de 3 personas.
Instrucciones para el
Docente
Proporcionar la información necesaria para que los equipos desarrollen la práctica
Recursos materiales de
apoyo
Formato de la práctica a realizar
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
La práctica propuesta se deberá entregar en tiempo y forma indicados por el maestro
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar la práctica asignada.
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Para tu nivel
Arma el siguiente circuito en tu tablilla de pruebas (protoboard).
Material utilizado:
1 Diodo LED D1 5mm cualquier color.
1 Fuente de alimentación de 12 voltios.
2 Resistencias R3 y R1 de 1K Ohms ½ watts.
2 Resistencias R2 y R4 de 10K Ohms ½ watts.
2 Transistores Q1 y Q2 BC547C.
1 Relevador RAS1210
1 Motor de 127V c.a. (bomba tipo pecera).
Electrodos(cables telefónicos).
NOTA: Sumergir los electrodos A Y B en un recipiente con 1 Litro de agua, el electrodo B debe quedar en la parte inferior del recipiente y el A en la parte superior.
Escriba sus observaciones.___________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
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Como te habrás dado cuenta conocer los tipos de sensores y
actuadores es muy interesante, y será aún más interesante mientras
más lo practiques, por lo que seguiremos llevándote por el interesante
mundo de la electrónica.
Te felicitamos porque si tú llegaste hasta aquí significa que sigues
avanzando, y esperamos que nada ni nadie te detenga. Te invitamos a
que continúes, pregunta a tu maestro todas las dudas que tengas y
verás que el futuro será mucho mejor para ti.
Date cuenta ahora, tú sabes diferenciar cada uno de los elementos de un sistema de control.
FELICIDADES!!!! Y TE INVITAMOS A QUE AHORA APRENDAS A ANALIZAR EL
FUNCIONAMIENTO DE LOS DISTINTOS TIPOS DE TRANSDUCTORES…
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1. Se busca
2. Transductor- Es
3. Pa’ todos los gustos
1. ¿Cuál pongo?
1. Transductores Aplicados
1. Transduce
2. Arma tu potencial
Analizar el funcionamiento de los distintos tipos de transductores 3
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Transductores Cuando se trabaja con sistemas de control frecuentemente se requiere convertir una forma de energía en otra, este es el propósito de los llamados transductores. Los transductores son dispositivos que permiten transformar una determinada magnitud física en una magnitud eléctrica (tensión, corriente, resistencia, etc.). De esta forma es posible distinguir diferentes tipos de transductores: - Transductor de Fuerza. - Transductor de Presión. - Transductor de Aceleración y Velocidad. - Transductor de Nivel. - Transductor de Caudal. - Transductor de Temperatura. - Transductor de Luz.
¿Cuál es la diferencia entre un sensor y un transductor?
En términos estrictos, un sensor es un instrumento que no altera la propiedad censada, mientras que el transductor, siempre absorbe una potencia pequeña. En el terreno de la instrumentación y control se habla de sensores, para englobar tanto transductores como sensores, dándose por sentado que cuando se utilizan transductores, la potencia que se absorberá será mínima.
Los transductores y los sensores pueden clasificarse en dos tipos básicos, dependiendo de la forma de la señal convertida:
- Transductores analógicos - Transductores digitales Los transductores analógicos proporcionan una señal analógica continua, por ejemplo voltaje o corriente eléctrica. Esta señal puede ser tomada como el valor de la variable física que se mide. Los transductores digitales producen una señal de salida digital, en la forma de un conjunto de bits de estado en paralelo o formando una serie de pulsaciones que pueden ser contadas.
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Como primera actividad es muy importante realizar un encuadre grupal para que el alumno comprenda las posibles aplicaciones de los transductores, y su aplicación en un sistema de control.
El docente muestra los diferentes tipos de transductores que se emplean en un sistema de control y el funcionamiento de cada uno, explicando su utilidad y sus aplicaciones.
Se recomienda, siempre que sea posible, la visita a alguna empresa de la localidad donde se empleen diversos tipos de transductores en un proceso de control, a fin de que los alumnos comprendan plenamente su utilidad e importancia.
HABILIDADES
Analizar el funcionamiento de los distintos tipos de transductores.
Aplicar distintos tipos de transductores en circuitos de control
RESULTADO DE APRENDIZAJE
A lo largo de esta competencia podremos conocer y analizar el funcionamiento de los distintos tipos de transductores
Los transductores transforman una forma de energía en otra que puede interpretar el sistema
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Exactitud del transductor
Precisión del transductor
Rango de funcionamiento del transductor
Velocidad de respuesta del transductor
Calibración del transductor
Fiabilidad del transductor
Nombre Se busca No. 1
Instrucciones para el Alumno
Al trabajar con transductores, es muy importante tener en cuenta ciertos parámetros de los mismos. Ayuda a nuestro amigo Charles Gómez a investigar los siguientes conceptos relacionados con los transductores.
Conocimientos a adquirir
Características principales de los transductores.
Manera Didáctica
de Lograrlos
Analiza e interpreta la información investigada y comprende las características principales de los transductores.
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Los transductores son dispositivos que convierten una magnitud física no interpretable por el sistema en otra sí interpretable, por lo general, en los sistemas de control automático los transductores se emplean para convertir una forma de energía distinta en energía eléctrica.
Nombre Transductor –Es No. 2
Instrucciones para el Alumno
Analiza el cuadro de doble entrada titulado “Transductor -Es” y descubre su función y aplicación dentro de un sistema de control.
Conocimientos a adquirir
Transductores
Tipos de transductores
Aplicación de transductores
Manera Didáctica
de Lograrlos
Interpreta la información contenida en el cuadro de doble entrada y comprende la función y aplicación de los transductores dentro de un sistema de control
Magnitud física
Transductor
Señal de Salida
Potenciómetro Analógico
Posición Encoder Digital
Transformador Diferencial Analógico
Desplazamiento Galgas Extensiométricas Analógico
Tacómetro Analógico
Encoder Digital
Velocidad
Detector inductivo u óptico Digital
Aceleración Acelerómetro Analógico
Galgas Extensiométricas Analógico
Tubo Bourdon Analógico
Fuelle Analógico
Fuerza y Par
Cristal Piezoeléctrico Analógico
Termopar Analógico
Bi metales Todo-Nada
Temperatura
Pirómetro óptico
Inductivos Analógico o Todo-Nada
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Capacitivos Analógico Presencia o Proximidad
Ópticos Analógico o Todo- Nada
Higrómetro Resistivo Analógico
Humedad
Sicrómetro Analógico
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En la industria, las variables físicas más importantes son: Posición, velocidad, fuerza, presión, temperatura, intensidad luminosa, humedad. Para medir el valor de la variable que se va a controlar, este valor se convierte en señal eléctrica empleando transductores.
Transductores de posición
Los transductores de posición son dispositivos que convierten una magnitud física de posición en otra magnitud que generalmente es una señal eléctrica.
Potenciómetro
El transductor eléctrico más común es el potenciómetro se usan solos o con un sensor mecánico para convertir un movimiento mecánico en una variación eléctrica.
Nombre Pa’ todos los gustos No. 3
Instrucciones para el Alumno
Analiza la siguiente información y elabora un mapa conceptual titulado “Tipos de transductores”.
Conocimientos a adquirir
Transductores
Tipos de transductores
Aplicación de transductores
Manera Didáctica
de Lograrlos
Interpreta la información contenida y comprende la función y aplicación de los transductores dentro de un sistema de control
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Transductor diferencial
Un transformador diferencial de variación lineal (Lvdt) entrega una señal de VCA de salida proporcional a un desplazamiento físico.
Transductor de efecto Hall
El efecto Hall relaciona la tensión entre dos puntos de un material conductor o semiconductor con un campo magnético a través del material.
Transductores de presión
Los transductores de presión son dispositivos detectan la presión medida y la convierten en un movimiento mecánico. El movimiento mecánico, se traduce a una señal eléctrica por un LVDT.
Tubo Bourdon
Los tubos Bourdon se usan frecuentemente para medir presiones en el rango de 10 a 300 psi. Un tubo Bourdon es un tubo deformable de metal con una sección ovalada, abierto en uno de sus extremos y cerrado del otro. El tubo hueco es elástico debido a la elasticidad del metal utilizado en su construcción.
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Fuelles
Los fuelles son una serie de diafragmas metálicos conectados entre si. Se utilizan por lo general para medir presión en un rango de 0.5 a 20 PSI.
Referencias: 1) Conductores de la bobina 2) Resorte 3) Fuelle 4) Núcleo de la bobina
Cristal Piezoeléctrico
Al someterlo a la acción mecánica de la compresión, las cargas de la materia se separan y esto da lugar a una polarización de la carga.
Galgas extensiométricas
Las galgas extensiométricas se utilizan en la industria para medir con precisión grandes pesos.Básicamente es un hilo de resistencia adherido a una superficie de un objeto fuerte el cual recibe entonces una fuerza.
Cuando es aplicada una fuerza al objeto, este se deforma ligeramente, la deformación cambia la resistencia del hilo la cual es detectada y relacionada al valor de la fuerza.
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Transductores de velocidad
Son dispositivos que miden la velocidad y la convierten en una señal eléctrica.
Tacómetro
Un tacómetro es un dispositivo que mide la velocidad angular de rotación de un eje.
Transductores de temperatura
Los transductores eléctricos de temperatura utilizan diversos fenómenos que son influidos por la temperatura, y los convierten en señal eléctrica.
Termistores
Cuando se unen óxidos metálicos para medir temperatura el material de oxido metálico es moldeado en forma que parecen pequeños capacitores, a este dispositivo moldeado se le llama termistor.
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Termocupla
Una termocupla es un par de conductores metálicos distintos y unidos entre sí formando un bucle. La termocupla es el dispositivo más comúnmente usado para medir temperatura en procesos industriales.
Pirómetros ópticos
El pirómetro óptico empleado en la determinación de altas temperaturas tales como las temperaturas de fusión del platino, del molibdeno o del tungsteno, miden el brillo de la radiación en una banda muy estrecha de longitudes de onda.
Transductores de humedad
Los transductores de humedad son dispositivos que miden la cantidad de humedad y la convierten en señal eléctrica.
Higrómetros resistivos
Un higrómetro resistivo en un elemento cuya resistencia cambia con los cambios en la humedad relativa del aire en contacto con el elemento.
Sicrómetros
Un sicrómetro es un dispositivo de medida de la humedad relativa (HR) que tiene dos transductores de temperatura (termómetros).
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Existen diferentes tipos de transductores y estos se usan dependiendo de la aplicación que se les quiera dar. A continuación se muestran una serie de ejemplos.
En la industria se emplea un termopar para medir la temperatura de una
caldera. El termopar genera una corriente eléctrica proporcional a la
temperatura.
Nombre ¿Cuál pongo? No. 1
Instrucciones para el Alumno
Observa los ejemplos que se muestran a continuación y comprenderás la aplicación de los diferentes tipos de transductores.
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
Observando los ejemplos que se muestran a continuación, podrás comprender la aplicación de los diversos tipos de transductores.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva.
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analiza, Reflexiona y Comprende la aplicación de los diversos tipos de transductores
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Una aplicación industrial de un Fuelle es medir la presión de un gas.
En la industria se emplea un transductor lineal para medir el
desplazamiento de un pistón.
El control industrial depende de la habilidad para medir el valor de la variable controlada con exactitud y rapidez.
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Potenciómetro Tacómetro Foto celda
Nombre Transductores Aplicados No. 1Instrucciones
para el Alumno Investiga y encuentra una aplicación para cada tipo de sensor
Actitudes a formar
Orden
Responsabilidad
Manera Didáctica de
Lograrlas
Observar las figuras de los distintos tipos de transductores y encontrarles una buena aplicación.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida
Manera Didáctica de
Lograrlas
Analiza, Reflexiona y Comprende la aplicación de los diversos tipos de transductores. Investiga y encuentra diversas aplicaciones para los transductores.
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Transductor Diferencial Termocupla Galga Extensiométrica
Pirómetro Óptico Higrómetro Sicrómetro
Un error típico se puede presentar si confundes la aplicación de los diferentes tipos de transductores.
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Nombre Transduce No. 1
Competencia a Desarrollar
Analizar el funcionamiento de los tipos de transductores
Habilidades
Analizar el funcionamiento de los distintos tipos de transductores.
Instrucciones para el Alumno
En equipos de tres alumnos, determina los elementos activos de los diferentes transductores dados.
Instrucciones para el
Docente
Proporcionar la información y material necesarios para que los equipos desarrollen la práctica
Recursos materiales de
apoyo
• Diferentes transductores e instrumentos de medición.
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
La práctica propuesta se deberá entregar en tiempo y forma indicados por el maestro.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar la práctica asignada.
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Nombre Arma tu potencial No. 2
Competencia a Desarrollar
Analizar el funcionamiento de los tipos de transductores
Habilidades
Analizar el funcionamiento de los distintos tipos de transductores.
Instrucciones para el Alumno
En equipos de tres alumnos, aplicar el principio de puesta a cero para la medición de voltaje con potenciómetro.
Instrucciones para el
Docente
Proporcionar la información y material necesarios para que los equipos desarrollen la práctica
Recursos materiales de
apoyo
• Fuente de voltaje de corriente directa • Multímetro digital • Potenciómetro de desplazamiento lineal • Medidor Vernier y escuadra • Galvanómetro
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
La práctica propuesta se deberá entregar en tiempo y forma indicados por el maestro.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar la práctica asignada.
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Como te habrás dado cuenta conocer el funcionamiento de los
distintos tipos de transductores y su aplicación es muy interesante, y
será aún más interesante mientras más lo practiques, por lo que
seguiremos llevándote por el interesante mundo de la electrónica.
Por lo te felicitamos porque si tú llegaste hasta aquí significa que sigues
avanzando, y esperamos que nada ni nadie te detengas. Te invitamos
a que continúes, pregunta a tu maestro todas las dudas que tengas y
verás que el futuro será mucho mejor para ti.
Date cuenta ahora, tú sabes analizar el funcionamiento de los distintos tipos de
transductores.
FELICIDADES!!!! Y TE INVITAMOS A QUE AHORA APRENDAS A IMPLEMENTAR MONTAJE DE
CIRCUITOS BÁSICOS DE CONTROL, UTILIZANDO TRANSDUCTORES FOTOELÉCTRICOS…
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1. Aprovechando la luz
2. Charles Gómez en busca de los símbolos perdidos
1. Aplicación fotónica
4. ¿Quién convierte?
1. Directa o inversa
2. Clara u oscura
3. Enciende mi tono
4. Optoacoplador
Implementar montaje de circuitos básicos de control, utilizando transductores fotoeléctricos
4
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1. ¡Aguas con el control!
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Transductores de Iluminación Los transductores de iluminación son dispositivos capaces de transformar la radiación luminosa en una magnitud eléctrica (resistencia, corriente), y que también pueden ser utilizadas como transductores indirectos de otras magnitudes físicas como posición, velocidad angular, etc. La radiación luminosa, al interactuar con la materia, produce diversos efectos. Entre los más importantes se encuentra el “Efecto Fotoeléctrico” que consiste en la liberación de electrones de una superficie metálica cuando a ésta le llegan radiaciones luminosas y, en el caso de semiconductores, en la generación de pares electrones-huecos. Con relación a los efectos fotoeléctricos sobre los semiconductores, se pueden dividir en dos grupos: 1- Efecto fotoconductor La conductividad de una barra de semiconductor depende de la intensidad de la radiación luminosa que le llega. 2- Efecto fotoeléctrico sobre la unión (Efecto Fotovoltaico) La corriente a través de una unión P-N polarizada depende de la intensidad de la radiación luminosa. Si la unión no está polarizada, en sus extremos se genera una fuerza electromotriz (Efecto Fotovoltaico).
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Como primera actividad es muy importante realizar un encuadre grupal para que el alumno comprenda las posibles aplicaciones de los transductores, y su aplicación en un sistema de control.
El docente muestra los diferentes tipos de transductores fotoeléctricos que se emplean en un sistema de control y el funcionamiento de cada uno, explicando su utilidad y sus aplicaciones.
Se recomienda, siempre que sea posible, la visita a alguna empresa de la localidad donde se empleen diversos tipos de transductores en un proceso de control, a fin de que los alumnos comprendan plenamente su utilidad e importancia.
HABILIDADES Construir circuitos básicos de control utilizando
transductores fotoeléctricos.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
Manipular transductores fotoeléctricos y encontrar diversas aplicaciones en circuitos eléctricos y electrónicos.
Los transductores fotoeléctricos responden a la presencia de la luz.
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Nombre Aprovechando la luz No. 1
Instrucciones para el Alumno
Analiza el mapa conceptual y deduce el funcionamiento y aplicaciones de los transductores fotoeléctricos.
Conocimientos a adquirir
Celdas fotovoltaicas
Celdas fotoconductivas
Fotodiodos
Fototransistores
Optoacopladores
Manera Didáctica
de Lograrlos
Interpreta la información contenida en el mapa conceptual y comprende la función y aplicación de los transductores fotoeléctricos dentro de un sistema de control
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Transductores Fotoeléctricos
Transforman la luz en energía eléctrica o
viceversa
Celdas Fotovoltaicas
Celdas Fotoconductivas
Fotodiodos
Foto transistores Optoacopladores
Convierten directamente
la luz en electricidad
Sistemas de iluminación
Telecomunicaciones
Electrificación rural
Relojes
Juguetes
Disminuyen su resistencia al exponerse
a la luz
Aparatos de medición
Cortinas de luz
Transmisión de datos de alta velocidad
Conmutadores ópticos
Sensor claro‐oscuro
Transmisión de datos de baja velocidad
Control de iluminación
Retrovisor de automóvil automático
Aislamiento eléctrico
Dispositivo emisor y
recetor de luz
Diodo Semiconductor sensible a la
luz
Transistor Semiconductor sensible a la
luz
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Foto transistor
Foto resistencia (LDR)
Foto diodo
Nombre
Charles Gómez en busca de los símbolos perdidos
No. 2
Instrucciones para el Alumno
Ayuda a nuestro amigo Charles Gómez a investigar los símbolos de lo siguientes transdcutores fotoeléctricos
Conocimientos a adquirir
Simbología de los transductores fotoeléctricos.
Manera Didáctica
de Lograrlos
Investigada y conoce los símbolos de los transductores fotoeléctricos.
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Modos de censado fotoeléctrico
Una forma aparte de definir los sensores es en base a su modo de censado, el método en
que un sensor envía y recibe la luz. Los sensores fotoeléctricos se divididen en tres modos
básicos de censado:
• Modo Opuesto
El emisor y receptor del sensor están alojados en dos unidades separadas. El emisor es
ubicado en oposición al detector. Un objeto es detectado cuando interrumpe la barrera
efectiva. Este modo se conoce también como modo barrera.
Nombre Aplicación fotónica No. 1
Instrucciones para el Alumno
Observa los ejemplos que se muestran a continuación y comprenderás la aplicación de los diferentes tipos de transductores foto electrónicos
Actitudes a formar
Orden
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
Observando los ejemplos que se muestran a continuación, podrás comprender la aplicación de los diversos tipos de transductores fotelectrónicos.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno analiza, reflexiona y comprende las posibles aplicaciones de los diferentes transductores fotoeléctricos.
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• Modo Retroreflectivo
En el modo retroreflectivo o "reflex", el sensor contiene tanto el elemento emisor y el
receptor. La barrera efectiva se establece entre el emisor, el espejo retroreflector y el
receptor. Como en el modo opuesto, el objeto es detectado cuando interrumpe la barrera
efectiva.
• Modo de Proximidad
El sensor contiene tanto el elemento emisor como el receptor. En el modo proximidad el
sensor detecta el objeto cuando la luz emitida es reflejada por el objeto a detectar y retorna al
receptor. Según sus variantes de medición este modo se subdivide en los siguientes modos:
- Modo Difuso
- Modo Convergente
- Modo Divergente
- Modo con Supresión de Fondo
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Modo Descripción Características Opuesto Consta de dos aparatos, emisor
y receptor posicionados en formaopuesta. El objeto es detectadocuando interrumpe la barrera luminosa.
• Más confiable para objetos opacos • Gran longitud de censado • Buenas prestaciones en ambientes contaminados • Alta tolerancia al desalineamiento
Retroreflectivo
• Conveniente con espacio limitado• Gran longitud de censado
Emisor y receptor van alojados en una misma caja. La luz emitida se refleja por medio de un reflector a la distancia indicada como alcancemáximo y es evaluada por el aparato.
Difuso
• Conveniente con espacio limitado• Usado en aplicaciones que requieren monitoreo de reflectividad
Lleva el emisor y receptor de luz incorporados en una misma caja. Refleja de vuelta la luz del propio objeto detectado
Divergente
• Conveniente con espacio limitado• Buen desempeño en detección demateriales claros en rangos cerrados • Usado en aplicaciones que requieren monitoreo de reflectividad• Confiable en la detección de superficies brillantes o vibratorias
Convergente Es similar al modo difuso, su • Usado para posicionamiento
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diferencia es que utiliza una óptica adicional para producir una pequeña y bien definida área decensado
preciso • Excelente desempeño para detección de objetos pequeños o pequeñas marcas de color • Usado para conteo de objetos • Detección de objetos de baja reflectividad
Supresión de Fondo
• No es afectado por un objeto de fondo con gran reflexión. • Detección estable de objetos de distintos colores y materiales de distinta reflexión. • Detección de objetos muy pequeños con gran precisión.
Los sensores de campo fijo usan dos receptores y un circuito comparador para cancelar la respuesta del sensor cuando laintensidad de la luz reflejada alcanzada en el rango largo delreceptor excede la intensidad dela luz reflejada localizada en el rango cerrado del receptor. Como resultado, cualquier objeto más allá del punto de corte fijo del sensor puede ignorarse fiablemente. Los sensores de campo ajustable usan un arreglode múltiples receptores que permiten a la circuitería del sensor mover la posición del punto de corte con un simple ajuste.
La mayoría de los sensores fotoeléctricos utilizan LEDs
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Nombre ¿Quién convierte? No. 1Instrucciones
para el Alumno
De las imágenes mostradas en la parte inferior, marca cuál de ellos es transductor fotoeléctrico.
Actitudes a formar
Orden
Responsabilidad
Manera Didáctica de
Lograrlas
Observar las figuras de los distintos tipos de transductores y encontrarles una buena aplicación
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar el trabajo asignado.
Recuerda y no te confundas los dispositivos que emiten luz no son necesariamente transductores fotoeléctricos.
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Nombre Directa o Inversa No. 1
Competencia a Desarrollar
Comprender el funcionamiento de un fotodiodo
Habilidades
Interpretación de diagramas
Armar circuitos básicos con foto diodos
Usar la tabla proto
Instrucciones para el Alumno
Para que puedas comprender el funcionamiento de un Foto diodo arma el siguiente circuito
Instrucciones para el
Docente Proporcionar la información necesaria para que los alumnos armen el circuito
Recursos materiales de
apoyo
Fuente de 5 VCD Tabla proto Resistencia de 47 KΩ Diagrama Foto diodo Cable telefónico Multímetro
Actitudes a formar
Orden
Responsabilidad
Limpieza
Manera Didáctica
de Lograrlas
Armar el circuito mostrado para comprobar el funcionamiento de un foto diodo, y entregarlo en tiempo y forma.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno analiza, reflexiona y comprende el funcionamiento de un fotodiodo.
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Arma el siguiente circuito y contesta las preguntas:
1. El foto diodo del circuito ¿Se encuentra polarizado directa o indirectamente?
2. ¿Cómo varía el voltaje de salida en función de la cantidad de luz que recibe el foto diodo?
3. Explica ¿cómo funciona el Fotodiodo?
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Nombre ¿Clara u oscura? No. 2
Competencia a Desarrollar
Comprobar la utilidad de los LDR’s y Fototransistores
Habilidades
Interpretación de diagramas
Armar circuitos con LDR’s y Fototransistores
Uso de la tabla proto
Instrucciones para el Alumno
Para que puedas comprobar la utilidad de los LDR’s y Fototransistores, arma los siguientes circuitos
Instrucciones para el
Docente Proporcionar la información necesaria para que los alumnos armen los circuitos
Recursos materiales de
apoyo
Diagramas Tabla proto LDR Fototransistor Resistencias Transistores Cable telefónico Led Pila de 9 volts
Actitudes a formar
Orden
Responsabilidad
Limpieza
Manera Didáctica
de Lograrlas
En equipos de 3 alumnos, armar los circuitos mostrados para comprobar la utilidad de los LDR’s y Fototransistores, y entregarlos en tiempo y forma.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos de trabajo
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar la práctica asignada.
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Detectores de luz Detector de luz empleando LDR
Detector de luz empleando Foto transistor
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Detectores de oscuridad Detector de oscuridad empleando LDR
Detector de oscuridad empleando Foto transistor
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Nombre Enciende mi tono No. 3
Competencia a Desarrollar
Comprobar la utilidad de las foto resistencias
Habilidades
Interpretación de diagramas
Armar circuitos con Foto resistencias
Uso de la tabla proto
Instrucciones para el Alumno
Para que puedas comprobar la utilidad de las Foto resistencias arma el siguiente circuito
Instrucciones para el
Docente Proporcionar la información necesaria para que los alumnos armen el circuito
Recursos materiales de
apoyo
Diagrama Tabla Proto Resistencia 6.8kΩ Cable telefónico
Transistor 2N3904 Transistor 2N3906 Bocina 8Ω Capacitor .1µf Foto resistencia
Actitudes a formar
Orden
Responsabilidad
Limpieza
Manera Didáctica
de Lograrlas
En equipos de tres alumnos, armar el circuito mostrado para comprobar la utilidad de las Foto resistencia, y entregarlo en tiempo y forma.
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos de trabajo
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar la práctica asignada.
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A medida que aumenta la luz que incide en el foto resistor, aumenta la frecuencia del tono del altavoz.
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Nombre Optoacoplador No. 4
Competencia a Desarrollar
Comprender el funcionamiento de un Optoacoplador
Habilidades
Interpretación de diagramas
Armar circuitos básicos con optoacopladores
Usar la tabla proto
Instrucciones para el Alumno
Para que puedas comprender el funcionamiento de un Optoacoplador arma el siguiente circuito
Instrucciones para el
Docente Proporcionar la información necesaria para que los alumnos armen el circuito
Recursos materiales de
apoyo
Diagrama Tabla proto Batería de 9 V Optoacoplador OP4N25 Micro interruptor LED Resistencia 220 Ω Cable telefónico
Actitudes a formar
Orden
Responsabilidad
Limpieza
Manera Didáctica
de Lograrlas
En equipos de tres personas armar el circuito mostrado para comprobar el funcionamiento de un Optoacoplador, y entregarlo en tiempo y forma
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos de trabajo
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar la práctica asignada.
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Arma el siguiente circuito, deja abierto el interruptor del optoacoplador y observa que sucede
Ahora cierra el interruptor y observa que ocurre
Emplea tu imaginación y escribe una aplicación práctica que pudieras darle a este circuito.
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Nombre ¡Aguas con el control! No. 1
Competencia a Desarrollar
Emplear un optoacoplador para controlar el encendido de una bomba de agua
Habilidades
Interpretación de diagramas
Armar circuitos de control con optoacopladores
Usar la Tabla proto
Instrucciones para el Alumno
Para que puedas comprender como se emplea un optoacoplador en un circuito de control, arma el siguiente circuito
Instrucciones para el
Docente
Proporcionar la información necesaria para que los alumnos armen el circuito de control.
Recursos materiales de
apoyo
Diagrama Tabla proto 4 interruptores push boton 1 resistencia R1 4.7 KΩ 1 resistencia R2 10 k Ω 1 fusible 10 A 4 resistencias R3, R5, R6 Y R7 1 kΩ 1 Led rojo 1 resistencia R4 1.2 Kω 1 Led verde 1 resistencia R8 0.8 kΩ 1 Comparador LM 311 1 Capacitor 1000 µF
Actitudes a formar
Orden
Limpieza
Responsabilidad
Manera Didáctica
de Lograrlas
En equipos de tres personas armar el circuito mostrado para comprobar el funcionamiento de un Optoacoplador, y entregarlo en tiempo y forma
Competencias Genéricas a Desarrollar
Participa y colabora de manera efectiva en equipos de trabajo
Manera Didáctica de
Lograrlas
El alumno muestra su interés y participa de manera entusiasta para desarrollar la práctica asignada.
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Diagrama de conexión:
Como ves, el circuito consta de tres partes básicamente, estas son la alimentación que depende de S1, el circuito de tiempo que depende de S2 y la etapa de potencia. Aquí lo puedes ver en un pequeño diagrama de bloques.
Algo importante en el circuito, es colocar un disipador de calor a Q2 ya que si no se realiza, este se podría quemar.
Funcionamiento:
Si el tinaco llega al límite inferior se cierra S1 con lo cual se cierra el circuito y se enciende la bomba, el timer empieza a contar, si pasados los 5 segundos no se abre S2 quiere decir que la bomba no manda agua y entonces se activa relay1 con lo cual se apaga la bomba, y se encenderá el LED rojo indicando que algo anda mal.
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Circuito de tiempo. El circuito de tiempo está hecho por medio de un comparador con el integrado LM311. C2 está calculado para que con R2 (puede ser un potenciómetro) se cargue en aproximadamente 10 segundos y llegue a su voltaje de comparación que lo determina el divisor R1 y R4, si llega a este voltaje es que S2 no se abrió señal de que la bomba no envía agua o ya no hay agua en el depósito u otra cosa. Q1 actúa como interruptor. El relevador actúa como compuerta, no se emplea una compuerta AND de circuito integrado para no tener que usar una fuente regulada. Alimentación: Emplea un transformador de entrada 120V AC. y de salida 12V AC la cual se rectifica para obtener 12 V DC y de ahí se toma el voltaje sin regular, ya que el LM311 soporta un rango amplio de voltaje Potencia El optoacoplador aísla el circuito, este activa el triac Q2 que cierra el circuito activando la bomba de agua, S4 es opcional pero es el encendido manual de la bomba y este debe soportar por lo menos 10 Amperes, un interruptor de esos de un cuarto de casa está bien. El cable Se requieren cuatro cables telefónicos (dos para S1 y otros dos para S2).
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Como te habrás dado cuenta el mantenimiento a los circuitos básicos
de control es muy interesante, y será aún más interesante mientras
más lo practiques, por lo que seguiremos llevándote por el interesante
mundo de la electrónica.
Te felicitamos porque si tú llegaste hasta aquí significa que sigues
avanzando, y esperamos que nada ni nadie te detenga. Te invitamos a
que continúes, pregunta a tu maestro todas las dudas que tengas y
verás que el futuro será mucho mejor para ti.
Date cuenta ahora, tú sabes analizar el funcionamiento de los tipos de sistemas de control,
diferenciar cada uno de sus elementos, analizar el funcionamiento de los distintos tipos de
transductores e implementar circuitos básicos de control empleando transductores
fotoeléctricos.
FELICIDADES!!!! Y TE INVITAMOS A QUE SIGAS CON NOSOTROS……
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Esta guía fue concebida como un medio de aprendizaje en la educación técnica de nivel medio superior, y de ninguna manera se pretende que sea un sustituto del docente, por el contrario, se busca que sirva como un medio de apoyo a la dinámica del proceso de enseñanza aprendizaje, al orientar la actividad del alumno en el aprendizaje desarrollador, a través de situaciones problemáticas y tareas que garanticen la apropiación activa, crítico - reflexiva y creadora de los contenidos, con la adecuada dirección y control de sus propios aprendizajes.
La guía está integrada por cuatro competencias: 1. Analizar el funcionamiento de los tipos de sistemas de control 2. Diferenciar cada uno de los elementos de un sistema de control 3. Analizar el funcionamiento de los tipos de transductores 4. Implementar montaje de circuitos básicos de control, utilizando transductores
fotoeléctricos El desarrollo de estas competencias permite cubrir básicamente con el Resultado de Aprendizaje del Submódulo 3, que es el Realizar el mantenimiento a circuitos básicos de control eléctrico, preservando los insumos, información y lugar de trabajo. La forma de evaluar el presente Submódulo es en primer término considerando los instrumentos de evaluación, los cuales determinan el producto y el desempeño, derivados de cada una de las prácticas plasmadas en la guía.
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WOLF, Stanley, SMITH Richard, F.M. Guía para mediciones electrónicas prácticas de laboratorio Pretince Halll-Hispano Americana, México 1992 ROSCOE B.M., COUGHLIN R.F. Prácticas de laboratorio con semiconductores. Gustavo Pili, México 1982
BERGTOLD, Fritz Circuitos con Triacs, Diacs y Tiristores Gustavo Pili, Barcelona 1997 BUCK, Engineering, Co, Inc. Electricidad y Electrónica: Prácticas, Volumen 1-6 Edutel, México 1994 BOYLESTAD, Robert L. Electrónica teoría de circuitos Prentice Hall, México 2004
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Control Es la medición de la variable controlada del sistema y la aplicación de la variable manipulada al sistema para corregir la desviación del valor medido del valor deseado.
Fotoceldas pequeños dispositivos que producen una variación eléctrica en respuesta al cambio en la intensidad luminosa
Sensor dispositivo que detecta manifestaciones de cualidades o fenómenos físicos, como la energía, la temperatura, la radiación electromagnética, la velocidad, la aceleración, el tamaño, la cantidad, etc.
Sistema es una red de componentes interdependientes que funcionan juntos tratando de lograr un objetivo
Sistema de control de lazo abierto Aquel en el cual la acción de control es independiente de la salida
Sistema de control de lazo cerrado es aquel en el que la acción de control es en cierto modo dependiente de la salida.
Transductor Dispositivo que transforma un tipo de variable física (por ejemplo, fuerza, presión, temperatura, velocidad, etc.) en otro.
Transductores analógicos proporcionan una señal analógica continua, por ejemplo voltaje o corriente eléctrica.
Transductores digitales producen una señal de salida digital, en la forma de un conjunto de bits de estado en paralelo o formando una serie de pulsaciones que pueden ser contadas.
Variable controlada Es la cantidad o condición que es medida y controlada. Variable manipulada Es la cantidad o condición que se cambia por el controlador, de manera que afecta la variable controlada.
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CUESTIONARIO PARA VISITAS GUIADAS.
1.- ¿Escribe una lista de todos los actuadores observados?
2.- ¿Escribe una lista de todos los sensores observados?
3.- Describe en qué parte del proceso se emplean sensores reflectivos.
4.- Describe en qué parte del proceso se emplean sensores de proximidad.
5.- En que parte del proceso encuentras un sistema de control de lazo abierto.
6.- En que parte del proceso encuentras un sistema de control de lazo cerrado.