Dispositivos Electrónicos PDF

Dispositivos electrónicos **Actuadores digitales** Actuador: es un dispositivo inherentemente mecánico, con la función de proporcionar fuerza para mover o actuar otro dispositivo mecánico. Tipos de actuadores: - Motores de corriente continua: son los más usados actualmente, son versátiles...

Dispositivos electrónicos **Actuadores digitales** Actuador: es un dispositivo inherentemente mecánico, con la función de proporcionar fuerza para mover o actuar otro dispositivo mecánico. Tipos de actuadores: - Motores de corriente continua: son los más usados actualmente, son versátiles y fáciles de controlar, en su motor hay un sensor llamado actuador electrónico. - Controlados por excitación: se crea un campo magnético de dirección fija. - Controlados por inducción: el inducido se sitúa en el estator. - Motores de corriente alterna: de dos tipos: síncronos y asíncronos. - Motores de paso a paso: pueden ser de tres tipos: de imanes permanentes, de reluctancia variables e híbridos. Sus funciones son: - Movimiento de brazos articulados para líneas de producción automatizadas. - Encolado y fresado. - Sistemas de visión y corrección remota de posiciones. - Desplazamiento de cargas a gran presión y velocidad. - Elevadores verticales. - Manipulación automática de objetos; por ejemplo: en laboratorios, con gran presión y rapidez en sistemas de pick and place (recoger y colocar). Ejemplos de actuadores digitales - Electrónicos. - Hidráulicos - Neumáticos - Eléctricos - Motores - Bombas **Sensores digitales** Sensor: es un dispositivo que capta magnitudes físicas (variaciones de luz, temperatura, sonido, etc.) u otras alteraciones en su entorno. Clasificación: - Según el principio de funcionamiento; activos, pasivos. - Según el tipo de señal eléctrica que generan; digitales, analógicos, temporales. - Según el rango de valores que proporcionan; todo o nada (ON-OF), de medida. - Según el nivel de integración; discretos, integrados, inteligentes. - Según el tipo de variable física modida; mecánicos eléctricos, magnéticos, térmicos, acústicos, ultrasónicos, químicos, ópticos, radiación, laser. Tipos de sensores: - Medición de la temperatura. - Medición de la resistencia. - Medición de la capacitancia. - Medición de la conducción. - Medición de la transferencia de calor. Ejemplos de sensores: - Sensor de gas - Sensor de humo - Sensor de movimiento - Sensor de sirena externa, etc. **Actuadores analógicos** Actuador analógico: es aquel que produce un comportamiento analógico, comúnmente eléctrico/mecánico, al recibir una señal procesada por un controlador. Ejemplos de actuadores analógicos: De Aplicación: - Uso industrial: líneas de producción, líneas de ensamble. - Uso doméstico: sistemas de riego, puertas automáticas, electrodomésticos. - Uso en investigación: robótica inteligente, automatización y control. **Sensor analógico** Sensor analógico: es aquel que como salida emite una señal comprendida por un conjunto de valores que varían a través del tiempo. Ejemplos de sensores analógicos: - Sensores dedicados: termómetro, sensor de presión, velocímetro, sensor de profundidad de líquidos, sensor de gas, sensor de humedad. - Sensores de uso especifico: sensor de detección de productos defectuosos, polígrafo (detector de mentiras). Motores electrónicos que mueven al mundo **Motor DC** Motores DC: denominado motor de corriente continua o corriente directa, es una maquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción que se genera del campo magnético y fluye siempre en el mismo sentido. Partes de un motor DC: - Carcasa - Campo o inductor - Rotor - Armadura o inducido - Conmutador o delgas - Escobillas Clasificación: - Motor de excitación independiente - Motor serie - Motor derivación o shunt - Motor compound **Servomotores** Servomotor: es un dispositivo electromecánico que consiste en un motor eléctrico, un juego de engranajes y una tarjeta de control, todo dentro de una carcasa de plástico. Un servo tiene la capacidad de ser controlado en posición. Clasificación: - Servomotores de rango de giro limitado: permiten una rotación de 180°. - De rotación continua: capaces de girar 360°. - De corriente continua: su funcionamiento deriva de utilizar un motor de corriente de pequeño tamaño. - De corriente alterna: se les puede utilizar con corrientes más potentes y que su utilidad cambie por la de mover grandes fuerzas. - Brushlees o de imanes permanentes: se utilizan para grandes torques o fuerzas y para altas velocidades. (son los más usados en la industria). Ejemplos de aplicaciones: - En la industria: se utilizan en maquinas herramienta, embalaje, automatización de fábricas, manipulación de materiales, conversión de impresión, líneas de ensamble, etc. - Automóviles para mantener la velocidad de los vehículos. - Juguetes controlados por radio - Robots debido a su suave encendido y apagado y a su preciso posicionamiento. - Dispositivos electrónicos como DVDs para ampliar o reproducir las bandejas de discos. **Motores de pasos** Motores de pasos: también llamados **stepper**, es un dispositivo electromagnético que convierte impulsos eléctricos en movimientos mecánicos de rotación, son caracterizados por que se mueven un paso por cada impulso que reciben. Los motores de paso a paso están formados por dos partes: - Estator: parte fija del motor donde sus cavidades van depositadas las bobinas. - Rotor: parte móvil del motor construido por un imán permanente. Clasificación: hay tres tipos - 1\. Motor paso a paso de imán permanente. - 2\. Motor paso a paso de reluctancia variable. - 3\. Motor paso a paso híbrido. Ejemplos de aplicaciones de los motores de paso a paso: se utilizan a menudo en máquinas y aparatos electrónicos que requieren un alto nivel de precisión. - Máquinas para aplicación de etiquetas. - Impresión de formas continuas. - Posicionamiento. Modelando soluciones tecnologicas **Metodología de modelado de soluciones tecnologicas** Soluciones tecnologicas: se refiere al diseño, creación e implementación de herramientas que hacen uso de hardware y software para solucionar alguna problemática. Metodología: Se entiende como una serie de pasos a seguir bien definidos y sistemáticos. Para poder crear una solución tecnológica se debe pasar por etapas bien definidas. 1. Identificación y análisis del problema: se observa alguna tarea o fenómeno que suceda en nuestro ambiente y de la cual queramos mejorar. El objetivo es identificar problemáticas que se puedan solucionar mediante la tecnología. 2. Diseñar el modelo de la solución tecnológica: se va a definir que se va a utilizar para llevar a cabo la solución, para lo cual es necesario identificar las necesidades fundamentales de la solución y los recursos disponibles. 3. Probar el modelo de la solución tecnológica: corresponde al prototipado y realización de pruebas de la solución. En esta etapa se construye la solución propuesta para poder ser aprobada. 4. Validar el modelo de la solución tecnológica: consiste en la implementación y validación de la solución, en esta etapa se lleva el prototipo al siguiente nivel, es decir se implementa en una situación real y representativa del problema original. Prototipar soluciones tecnologicas Prototipo: es una representación visual o real de un servicio o producto que se quiere lanzar a un mercado, con la finalidad de encontrar posibles fallas durante el funcionamiento en casos de usos específicos y poder realizar modificaciones. DESING THINKING: método para generar ideas innovadoras que centra su eficacia en entender y dar solución a las necesidades reales de los usuarios. ¿Cómo funciona? - Empatizar: ponerse en el lugar del cliente y conocer su verdadero problema. - Definir: Identificaremos problemas cuyas soluciones serán clave para la obtención de un resultado innovador. - Idear: tiene como objetivo la generación de un sinfín de opciones. No debemos quedarnos con la primera idea que se nos ocurra. - Prototipar: construir prototipos hace las ideas palpables y nos ayuda a visualizar las posibles soluciones. - Testear: probaremos nuestros prototipos con los usuarios implicados en la solución que estemos desarrollando. Características: - Utiliza el pensamiento divergente. - Modifica para obtener resultados óptimos. - Genera lluvia de ideas. - Se trabaja en equipo. Elementos electrónicos Robótica con Lego Mindstorms, Arduino y Raspberry La robótica: rama interdisciplinaria de la ingeniería. Estudia el análisis, diseño, manufactura y aplicación de máquinas automáticas con cierto grado de inteligencia, capaces de realizar tareas que pueden reemplazar las actividades de un ser humano. Un robot: es una maquina programable que posee cierto grado de inteligencia, es capaz de ejecutar tareas de manera automática. Arquitectura de un robot: piezas mecánicas, electrónicas y electromecánicas, algunos ejemplos son engranes, soportes, tornillos, dispositivos electrónicos, sensores, motores y muchas otras piezas. Estos componentes se agrupan en conjuntos llamados sistemas. Sistema: conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que interactúan entre sí para lograr un objetivo. Los sistemas reciben (entrada) datos, energía o materia del ambiente y proveen (salida) información, energía o materia. Sistema embebido: sistema de computación diseñado para realizar una o algunas funciones dedicadas, a diferencia de una computadora convencional. Construyendo el software Software libre: se utiliza para referirse a aquellos programas que permiten al usuario utilizar, copiar, modificar y distribuirlo. Software propietario: indica que un programa informático no es completamente libre y debe contar con el pago de una licencia de uso. Tipos de software: - Software de sistema: programa responsable de la ejecución de todas las aplicaciones necesarias para que un sistema opere correctamente. - Software de programación: Son todas las herramientas que permiten el desarrollo de nuevo software. - Software de aplicación: programa diseñado para facilitar algunas tareas específicas para cualquier medio informático, ya sea en computadoras, tabletas o celulares. Tipos de proyectos: Juegos Páginas Web Música Robots Arte digital Domótica, etc.