Corrección Evaluación

1.    Realice el diagrama del relé, el contactor, y el relé de estado solido, indicando sus partes internas básicas.

Relé

Contactor



Relé de estado solido

2.    mencione 4 ventajas y 4 desventajas del relé de estado solido

Ventajas

·         su tamaño

·         no tiene partes móviles

·         gran resistencia a choques y a vibraciones

·         poder aislamiento

Desventajas

·         sensible a cambios de temperatura

·         necesita disipador de calor

·         mayor perdida de potencia

·         sensible al ruido eléctrico

3.    mencione las cinco reglas de oro según el retie

·         efectuar el corte visible de todas las fuentes de tensión

·         condenación y bloqueo

·         verificar ausencia de tensión

·         puesta a tierra y corto circuito

·         señalizar y delimitar la zona de trabajo

4.    realice el diagrama con sus partes y describa su funcionamiento de: el relé térmico, electromagnético, termomagnetico.

Relé térmico

Tiene como función detectar las corrientes de sobrecarga.

Relé electromagnético

Tiene como función detectar la corriente de corto circuito.

Termomagnetico

Tiene como función detectar la corriente de sobrecarga y la corriente de corto circuito.


5. Realice el diagrama de potencia y de control para un motor dahlander de dos velocidades de tal manera que la maquina arranque en velocidad baja y sí se quiere pasar a velocidad alta, para detener el motor es necesario que este en velocidad baja, máximo puede tener tres pulsadores.

figura, diagrama de potencia y diagrama de control del funcionamiento de la maquina de un motor de dos velocidades dahlander.

 figura del funcionamiento de la maquina en velocidad baja:

figura del funcionamiento de la maquina en velocidad alta

figura de funcionamiento de la maquina en velocidad baja, falla de sobrecarga.

figura de funcionamiento de la maquina en velocidad alta, falla de sobrecarga.

figura de funcionamieto de la maquina en velocidad alta, se pulsa paro y la maquina no apaga, es obligatorio pasar la maquina a velocidad baja para detener la maquina.

Sensor

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc.

Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable de instrumentación con lo que puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura. Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra. Áreas de aplicación de los sensores: Industria automotriz, Industria aeroespacial, Medicina, Industria de manufactura, Robótica, etc.

Los sensores pueden estar conectados a un computador para obtener ventajas como son el acceso a una base de datos, la toma de valores desde el sensor, etc.

Características de un sensor

• Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor.
• Precisión: es el error de medida máximo esperado.
• Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset.
• Linealidad o correlación lineal.
• Sensibilidad de un sensor: relación entre la variación de la magnitud de salida y la variación de la magnitud de entrada.
• Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede apreciarse a la salida.
• Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las variaciones de la magnitud de entrada.
• Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de entrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras como el envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor.
• Repetitividad: error esperado al repetir varias veces la misma medida.

Un sensor es un tipo de transductor que transforma la magnitud que se quiere medir o controlar, en otra, que facilita su medida. Pueden ser de indicación directa (e.g. un termómetro de mercurio) o pueden estar conectados a un indicador (posiblemente a través de un convertidor analógico a digital, un computador y un display) de modo que los valores detectados puedan ser leídos por un humano.

Por lo general, la señal de salida de estos sensores no es apta para su lectura directa y a veces tampoco para su procesado, por lo que se usa un circuito de acondicionamiento, como por ejemplo un puente de Wheatstone, amplificadores y filtros electrónicos que adaptan la señal a los niveles apropiados para el resto de la circuitería.

Cuadro de factores a considerar en la elección de un sensor:

SENSORES INDUCTIVOS

Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirven para detectar materiales metálicos ferrosos. Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de objetos metálicos en un determinado contexto: detección de paso, de atasco, de codificación y de conteo.

Estados de un sensor inductivo.

En función de la distancia entre el sensor y el objeto, el primero mantendrá una señal de salida 1.- Objeto a detectar ausente:

• amplitud de oscilación al máximo, sobre el nivel de operación;
• la salida se mantiene inactiva (OFF).

2.- Objeto a detectar acercándose a la zona de detección:

• se producen corrientes de Foucault, por tanto hay una “transferencia de energía”;
• el circuito de detección detecta una disminución de la amplitud, la cual cae por debajo del nivel de operación;
• la salida es activada (ON).

3.- Objeto a detectar se retira de la zona de detección:

• eliminación de corrientes de Foucault;
• el circuito de detección detecta el incremento de la amplitud de oscilación;
• como la salida alcanza el nivel de operación, la misma se desactiva (OFF).



Consideraciones generales

• La superficie del objeto a detectar no debe ser menor que el diámetro del sensor de proximidad (preferentemente 2 veces más grande que el tamaño o diámetro del sensor). Si fuera menor que el 50% del diámetro del sensor, la distancia de detección disminuye sustancialmente.

• Debido a las limitaciones de los campos magnéticos, los sensores inductivos tienen una distancia de detección pequeña comparados con otros tipos de sensores. Esta distancia puede variar, en función del tipo de sensor inductivo, desde fracciones de milímetros hasta 40 mm en promedio.

• Para compensar el limitado rango de detección, existe una extensa variedad de formatos de sensores inductivos: cilíndricos, chatos, rectangulares, etc.

• Los sensores inductivos cilíndricos son los más usuales en las aplicaciones presentes en la industria.

• Posibilidad de montar los sensores tanto enrasados como no enrasados.

• Gracias a no poseer partes móviles los sensores de proximidad no sufren en exceso el desgaste.

• Gracias a las especiales consideraciones en el diseño, y al grado de protección IP67, muchos sensores inductivos pueden trabajar en ambientes adversos, con fluidos corrosivos, aceites, etc., sin perder operatividad

SENSORES CAPACITIVOS

Los sensores capacitivos son un tipo de sensor eléctrico.

Los sensores capacitivos (KAS) reaccionan ante metales y no metales que al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinada capacidad. La distancia de conexión respecto a un determinado material es tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica.

 

Funcionamiento

Desde el punto de vista puramente teórico, se dice que el sensor está formado por un oscilador cuya capacidad la forman un electrodo interno (parte del propio sensor) y otro externo (constituido por una pieza conectada a masa). El electrodo externo puede estar realizado de dos modo diferentes; en algunas aplicaciones dicho electrodo es el propio objeto a censar, previamente conectado a masa; entonces la capacidad en cuestión variará en función de la distancia que hay entre el sensor y el objeto. En cambio, en otras aplicaciones se coloca una masa fija y, entonces, el cuerpo a detectar utilizado como dieléctrico se introduce entre la masa. y la placa activa, modificando así las características del condensador equivalente.

Aplicaciones

Estos sensores se emplean para la identificación de objetos, para funciones contadoras y para toda clase de controles de nivel de carga de materiales sólidos o líquidos. También son utilizados para muchos dispositivos con pantalla táctil, como teléfonos móviles, ya que el sensor percibe la pequeña diferencia de potencial entre membranas de los dedos eléctricamente polarizados de una persona

Ventajas e Inconvenientes

Las ventajas de este dispositivo son algunas más que en el caso de los sensores inductivos. La primera ventaja es común para ambos, detectan sin necesidad de contacto físico, pero además esto sensor lo realiza de cualquier objeto. Además, debido a su funcionamiento tiene muy buena adaptación a los entornos industriales, adecuado para la detección de materiales polvorientos o granulados. La duración de este sensor es independiente del número de maniobras que realice y soporta bien las cadencias de funcionamiento elevados. Entre los inconvenientes se encuentra el alcance, dependiendo del diámetro del sensor, puede alcanzar hasta los 60mm, igual que la modalidad inductiva. Otro inconveniente es que depende de la masa a detectar, si quiero realizar una detección de cualquier tipo de objeto este sensor no nos sirve, puesto que depende de la constante eléctrica. Esta desventaja viene encadenada con la puesta en servicio, antes de colocar el sensor lo tenemos que instalar; los detectores cuentan con un potenciómetro de ajuste que permite ajustar la sensibilidad. Según la aplicación será necesario adaptar el ajuste, por ejemplo para materiales de constante dieléctrica es débil como el papel, cartón o vidrio, en caso de tener una  fuerte tenemos que reducir la sensibilidad, con objetos del tipo metales o líquidos.

SENSOR FOTOELÉCTRICO

Un sensor fotoeléctrico es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que “ve” la luz generada por el emisor. Todos los diferentes modos de censado se basan en este principio de funcionamiento. Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas.

Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoeléctrico para convertir la luz a una señal eléctrica y puede incluir electrónica para condicionamiento de la señal, compensación y formateo de la señal de salida.

El sensor de luz más común es el LDR -Light Dependant Resistor o Resistor dependiente de la luz-.Un LDR es básicamente un resistor que cambia su resistencia cuando cambia la intensidad de la luz. Existen tres tipos de sensores fotoeléctricos, los sensores por barrera de luz, reflexión sobre espejo o reflexión sobre objetos.

Barrera Emisor-Recepto: El sensor viene en 2 piezas, el emisor y el receptor,  cuando el objeto atraviesa el haz de luz es cuando se activa el sensor.  

     Barrera Reflectiva: En el cuerpo del sensor se encuentra el emisor y el receptor, en el otro extremo va una cinta reflectiva para regresar el haz de luz.  Existen cintas reflectivas con filtro, es decir que solo reflejan la luz que emite el sensor y discriminan cualquier otra señal luminosa.

     Sensor Difuso:   En el cuerpo del sensor se encuentra el emisor y receptor, estos están colocados con cierto ángulo, de tal manera, que el haz triangule sobre el objeto a censar y refleje la luz.  Es el de Menor Rango.

Barrera de luz

 

Las barreras tipo emisor-receptor están compuestas de dos partes, un componente que emite el haz de luz, y otro componente que lo recibe. Se establece un área de detección donde el objeto a detectar es reconocido cuando el mismo interrumpe el haz de luz. Debido a que el modo de operación de esta clase de sensores se basa en la interrupción del haz de luz, la detección no se ve afectada por el color, la textura o el brillo del objeto a detectar. Estos sensores operan de una manera precisa cuando el emisor y el receptor se encuentran alineados. Esto se debe a que la luz emitida siempre tiende a alejarse del centro de la trayectoria.

Emisor y receptor están separados, es el sistema mejor adaptado para:

·         La detección de materiales opacos y reflectantes.

·         Los entornos contaminados (polvo, lluvia, contaminación, etc.)

·         Las largas distancias.

·         El posicionamiento exacto y la detección de pequeños objetos, el contaje

Ventajas e Inconvenientes

 

La luz solo tiene que atravesar el espacio de trabajo una vez, por lo que se favorecen grandes distancias de funcionamiento, hasta 60 metros. Son apropiadas para condiciones ambientales poco favorables, como suciedad, humedad, o utilización a la intemperie, así como independientemente del color del objeto realiza una detección precisa del objeto. La instalación se ve dificultada por tener que colocar dos aparatos separados y con los ejes ópticos alineados de manera precisa y delicada, ya que el detector emite en infrarrojos. Además de la imposibilidad de que sean transparentes..

Precauciones de montaje

 

A la hora del montaje hay que tener en cuenta las superficies reflectantes cercanas a los dispositivos, provocando un mal funcionamiento de la fotocélula. También hay que tener en cuenta las posibles interferencias mutuas por la cercanía de varios de estos dispositivos, además de controlar los ambientes sucios, ya que la suciedad afecta negativamente en la lente emisora.

Barrera Reflectiva o reflex

 

La luz infrarroja viaja en línea recta, en el momento en que un objeto se interpone el haz de luz rebota contra este y cambia de dirección permitiendo que la luz sea enviada al receptor y el elemento sea censado, un objeto de color negro no es detectado ya que este color absorbe la luz y el sensor no experimenta cambios.

Emisor y receptor en una misma caja, es el sistema mejor adaptado para:

·         las aplicaciones en que la  detección sólo es posible de un lado

·         una instalación rápida y fácil; inclinación posible de 15 º del reflector con respecto a la perpendicular de haz, los elementos relativamente limpios. Es el sistema más utilizado en transportadores de cajas, cartones, etc.

·         Inconvenientes: no puede utilizarse para la detección de objetos lisos y reflectantes, en los entornos contaminados, para la detección de pequeños objetos.

Ventajas e Inconvenientes

 

En estas fotocélulas el haz de luz recorre dos veces la distancia de detección, con lo cual las distancias de trabajo que se consiguen son medias (de unos 15 metros). El espejo es fácil de instalar, y no se necesita cableado hasta el mismo, por lo que solo hay que cablear un detector. Además de ser válidos para detección de objetos opacos, también cubren eficientemente aplicaciones con detección de objetos con cierto grado de transparencia. El problema más llamativo es que el objeto a detectar tiene que ser mayor que el espejo y, a ser posible, no reflectante, además de que la alineación tiene que ser precisa.

Precauciones de montaje

 

Un objeto con superficie reflectante puede provocar errores de detección. Esto se puede evitar haciendo que la reflexión del objeto a detectar no tenga la misma inclinación que el haz del detector.

Reflexión sobre objeto

 

Tienen el componente emisor y el componente receptor en un solo cuerpo, el haz de luz se establece mediante la utilización de un reflector catadióptrico. El objeto es detectado cuando el haz formado entre el componente emisor, el reflector y el componente receptor es interrumpido. Debido a esto, la detección no es afectada por el color del mismo. La ventaja de las barreras réflex es que el cableado es en un solo lado, a diferencia de las barreras emisor-receptor que es en ambos lados. Hay dos tipos de fotocélulas de reflexión sobre objeto, las de reflexión difusa y las de reflexión definida.