Acondicionamiento Digital

Cantidad Analógica
Cada uno de sus posibles valores produce una respuesta diferente. Por lo tanto su valor exacto es significativo.

Cantidad Digital.
Tiene un valor que se especifica por una de dos posibilidades, un 0 o 1. En la práctica una tensión podría tener dos valores dentro de cualquiera de dos rangos especificados para representar una cantidad digital.

Por ejemplo, para los circuitos de lógica TTL, se tiene que:
de 0.0 V a 0.8 V equivale a un 0 Lógico y
de 2.0 V a 5.0 V equivale a un 1 Lógico

Rango de tensiones que representan un valor exacto

Sistema Analógico vs. Sistema Digital
Sistema analógico
- Difícil de procesar
- Difícil de realizar operaciones numéricas
- Trabaja con niveles de tensión
- Variables que pueden tomar infinitos valores

Sistema Digital
- Fácil de procesar
- Operaciones numéricas sencillas
- Variables que tiene solo 2 valores 0 ó 1 (Sistema Binario)
- Error en cuantización (número de bits)
- Error de incertidumbre (elemento de medición)

Los convertidores acoplan los sistemas analógicos con los sistemas digitales y viceversa, permitiendo que exista compatibilidad entre ambos.

El sistema digital permite vigilar y controlar de manera eficiente la variable física.

La LUZ

a clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.

Energía [J]

Movimiento colectivo de fotones netos que se propagan a través de una región del espacio.

Potencia [J/s]

El concepto de energía es insuficiente para caracterizar la luz, ya que la radiación EM es energía en movimiento transportados en un determinado instante.

Intensidad [W/m2]

Especifica como la potencia esta espacialmente distribuida en la dirección transversal de propagación.

I=P/A (potencia/Área).

Divergencia (°)

Es la dispersión de la radiación. “La intensidad varía pese a que la potencia permanece constante”.

Ejercicio:

Encuentre la intensidad de una fuente de 10 W y a 1m si el area 1 es 5mm y la divergencia 2º

Sensor Infrarrojo

Dispositivo electrónico, mecánico, químico que mapea un atributo ambiental.
Radiación Infrarroja:
Tipo de radiación electromagnética. (f: <> microonda)
Longitud de onda: 700 nm - 1mm
TODOS LOS CUERPOS GENERAN LUZ INFRARROJA (T>-273.15ºC)
Tipos de Infrarrojo
cercano (0.78-1,1um) medio (1.1-15um) lejano (15um a 100 um)
Máxima radiación-Mínima temperatura
Usos más frecuentes: controles remotos, sensor de movimientos, visión infrarroja, datos.
Emisor infrarrojo industrial: secado de papel, pintura, templado de vidrio, precalentamiento de soldaduras, sensores de conteo.
Tipos de emisores:
De onda Corta: materiales delgados, no tiene inercia térmica.
De onda media rapida (tiene inercia térmica)
De onda media (gran inercia térmica)
De onda larga (gran inercia térmica)
Elección de emisor:
espesor del material, tiempo de exposición, se deforma si no se cambia.
Materiales: nitraro de galio, nitrato de cesio, derivado de ferrilpirogina.
Funcionamiento: Acoplado amplificador operacional.
TIPOS DE SENSOR:
PASIVO: un sólo fototransistor, mide intensidad IR
ACTIVO: emisor y receptor cercanos ( un mismo integrado).
REFLEXIVO: emisor y receptor lejanos (incide la luz, ambiente, errores).
RANURA: emisor recepctor (ranura = filtros).
MODULADO: emisor-receptor lejanos (señal modulada para evitar errores).

Celdas Solares

Transformación de energía solar a energía eléctrica
Directamente Efecto fotovoltaico
Indirectamente Conversión a energía calorífica o energía química.
Historia
50 Efectos fotovoltaicos - 1889 Henri Bequerell -1905 Albert Einstein -1930 Schotty 1950 satélites (aplicaciones). Standares 6% 18%(actual) 20-25%
Fabricación
Selenuro de cobre e indio, selenio, silicio, teluro de cadmio, arseniuro de galio.
Principio de funcionamiento
Se dopa al silicio con fósforo y boro. La creación de huecos del boro y la transferencia de electronces genera corriente eléctrica. Conectado a circuito.
Influencia
Tipo y área del material, intensidad y ángulo de incidencia de la luz, longitud de onda de la luz.
Rendimiento Típico (celda fotovoltaica de silicio monocristalino de 100 cm2)
1.5W- 0.5V de CC- 3A (a plena luz)

Fotoceldas

Funcionamiento en Base a la Luz
FOTOVOLTAICAS
Elemento activo, funciona como fuente.
Produce variación de voltaje según variación de luz.
No es tan sensible
F=100Khz

FOTOCONDUCTIVAS
Elemento pasivo, produce variación de R según variación de intensidad de luz.
Alta sensibilidad
1000 ohm - 1M ohm
1KHz
Mayor intensidad de luz, menor resistencia

Circuitos
Foto incandecente-celda fotovoltaica
led- fototransistor
Fototransistor.
sensible a la luz, se incide sobre la base

TIPOS DE DETECCIÓN
Continua
Presencia/Ausencia
Dos estados de celda
Alarmas conteo
Detección de Grado de Traslucidez
Medir capacidad de dejar pasar la luz
Densidad de líquidos, compuestos químicos.

Efecto Hall

Es un fenómeno basado en el principio de movimiento de cargas en un campo magnético y las fuerzas actuantes sobre las cargas en un campo eléctrico.

F=Bqv

B=Densidad de flujo magnético

V=Velocidad

Q=Carga

Cuando la partícula penetra en el campo magnética actúa sobre ella una fuerza que la desvía de su trayectoria en una magnitud igual a Bqv y en dirección perpendicular al campo magnético y a la velocidad.

Fuerza Ejercida Sobre Partículas Cargadas Que Se Mueven Dentro De Un Conductor Por El Que Circula Corriente Ubicado En Un Campo Magnético Uniforme.

Efecto Hall, cuando se coloca un conductor por el que circula corriente en un campo magnético, se origina una fuerza anti magnética perpendicular a la corriente y al campo magnético mediante este efecto se puede medir variaciones en la densidad del flujo magnético.

Uso Del Elemento De Efecto Hall Para Medir Corriente

En muchas aplicaciones se requiere medir el consumo de corriente sin conectar un amperímetro el circuito para ello se puede usar en elemento HALL que esta basada en una bobina enrollada sobre un núcleo de hierro, el campo magnético generado es función de la corriente que circula a través de la bobina.

Flujo medido=Fuerza Magnética/Reluctancia

R= es la resistencia que posee un material al verse con la influencia por un campo magnético.

Uso del elemento de Efecto Hall para medir velocidad de rotación