によって WENDY FABIOLA ROMERO VELASCO 4年前.
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El contador eléctrico es el dispositivo encargado de medir el consumo de energía eléctrica de un servicio eléctrico.
¿Qué miden los contadores eléctricos?
Incidencias
Energía Activa (EA)
Potencia Máxima
Energía Reactiva (ER)
Tipos de contadores eléctricos
El contador eléctrico digital
Partes de un contador eléctrico digital
Número de serie o identificación
Botón de bloqueo
Indicador de consumo
Pantalla de lectura
Estos aparatos apuntan todo el consumo eléctrico del domicilio en el periodo horario en el que se ha realizado.
El contador eléctrico analógico
Este tipo computa la cantidad de kilovatios hora (kWh) consumidos en una vivienda, pero sin distinguir el horario en el que se efectúa dicho consumo.
Un temporizador es un dispositivo que se utiliza para controlar la conexión o desconexión de un circuito
Ventajas
Para prácticamente todas las tensiones y frecuencias en el mundo
Montaje y regulación sencillos
Frontal de fácil comprensión
Robustos contactos de salida
Elevada resistencia a la tensión parásita
Control por microprocesadores
Elevada precisión de repetición
Partes de un temporizador
Contacto móvil: Según la posición de la leva, el soporte y los resortes, este contacto se moverá, contando o dejando de contar el temporizador.
Resorte de Presión: Es un resorte colocado en sentido contrario al resorte que acciona el temporizador, es quien recibe la presión del impulso provocado al accionar el temporizador.
Resorte de Copa: Está dentro del soporte, son resortes sensibles que accionan el mecanismo en el temporizador al descender el soporte por acción del resorte.
Eje: Es el soporte vertical de la estructura del temporizador.
Leva: Es la parte que entra en contacto con el soporte luego de ser accionado por el resorte, activando así la contabilización del tiempo.
Soporte: Es una sección que divide la leva del resorte, contiene resortes de copa en su estructura
Resorte: A través de él, el soporte entra en contacto con la leva.
Tipos de temporizadores
Principio de funcionamiento
Temporizador térmico
La temporización esta dada por la curvatura de la lamina bimetálica.
Temporizador de motor síncrono
Este tipo esta construido por los mecanismos que se utilizan en la relojería, pero a diferencia estos son accionados por pequeños motores eléctricos
Temporizador electrónico
El funcionamiento de este temporizador esta basado principalmente en la carga y descarga de un capacitor electrólitico mediante una resistencia eléctrica
Temporizador neumático
Su funcionamiento se basa en la combinación de tres elementos neumáticos que son una válvula con retorno por muelle, una válvula estranguladora antirretorno y un deposito de aire.
Funcionamiento por pulso
De un solo pulso
con solo recibir un pequeño pulso momentáneo no importando la longitud de este se activa el tiempo programado
A la desconexión
Este tipo funciona a la inversa porque el pulso tiene que estar siempre activo y cuando por alguna razón se interrumpe la señal, el temporizador comienza a contabilizar el tiempo programado
A la conexión
Cuando el temporizador recibe un pulso de activación, comienza a correr el tiempo programado, una vez que se cumple dicho tiempo se activan o desactivan los contactos según sea el caso
Las tablas de verdad es una estrategia de la lógica simple que permite establecer la validez de varias propuestas en cuanto a cualquier situación
hacer tablas de verdad
finalmente calculamos los valores de verdad para cada una de estas proposiciones compuestas de izquierda a derecha
Agregamos a la derecha una columna por cada proposición compuesta y la sentencia completa, organizándolas de izquierda a derecha según el orden de dependencia.
Introducir en esta parte de la tabla todas las combinaciones de valores de verdad posibles
Crear una columna para cada proposición
Determina el número de filas de la tabla de verdad. Para esto solo debes elevar 2 al número de proposiciones presentes en la sentencia.
Operadores logicos básicos
Bicondicional lógica
este operador representado comúnmente con el símbolo ↔, es la conjunción (p → q) ∧ (q → p)
Implicación lógica
También conocido como operador condicional y representado con el símbolo → , arroja un valor verdadero en todos los casos excepto en el caso T → F.
XOR
El operador XOR o también conocido como OR exclusiva y representado por el símbolo ⊕
Disyuncion lógica
El operador de disyunción también conocido como el operador OR y representado con el símbolo ∨ arroja un valor verdadero
Conjuncion lógica
El operador de conjunción, también conocido como el operador AND y representado comúnmente con el símbolo ∧
Negación
Este operador lógico niega o cambia el valor de verdad de una proposición o sentencia.
Las Compuertas Lógicas son circuitos electrónicos conformados internamente por transistores que se encuentran con arreglos especiales con los que otorgan señales de voltaje como resultado o una salida de forma booleana
IC MÁS UTILIZADOS PARA EL DISEÑO
Compuertas inversores
74LS19 - Compuerta NAND con entradas Schmitt Trigger.
74LS14 - Compuerta NOT con entradas de Schmitt Trigger.
74LS05 - Compeurta NOT con salidas de colector abierto.
74LS04 - Compuerta NOT.
Compuertas de 4 entradas
74LS30 - Compuerta NAND de 8 entradas
Compuertas de 3 entradas
74LS15 - Compuerta AND de 3 entradas y salida de colector abierto.
74LS27 - Compuerta NOR de 3 entradas.
74LS12 - Compuerta NAND de 3 entradas con salidas de colector abierto.
74LS11 - Compuerta AND de 3 entradas.
74LS10 - Compuerta NAND de 3 entradas.
Compuertas de 2 entradas
74LS09 - Compuerta cuádruple de 2 entradas y con salidas de colector abierto.
74LS08 - Compuera AND de 2 entradas.
74LS03 - Compuerta NAND de 2 entradas con salidas de colector abierto.
74LS02 - Compuerta NOR de 2 entradas.
74LS01 - Compuerta NAND de 2 entradas, salidas de colector abierto.
74LS00 - Compuerta NAND de 2 entradas.
NIVELES LÓGICOS Un nivel lógico se define como un estado o voltaje específico de una señal
NIVELES LÓGICOS CMOS
también se conocen como dispositivos de 3.3 voltios debido a que tendrán el nivel máximo de voltaje de 3.3 V.
NIVELES LÓGICOS TTL
Los transistores son interruptores controlados eléctricamente. Los niveles de voltaje de las familias lógicas son:
VIL: Máximo nivel de voltaje de entrada de un dispositivo para ser considerado en señal BAJA
VIH: Mínimo nivel de voltaje de entrada de un dispositivo para ser considerado en señal ALTA
VOL: Máximo nivel de voltaje de salida para señal BAJA
VOH: Mínimo nivel de voltaje de salida para señal ALTA
NIVELES LÓGICOS DIGITALES
estos niveles lógicos se pueden entender como estados de encendido y apagado.
Diferentes opciones lógicas
Compuerta Yes.
Realiza la función booleana de la igualdad. Su tabla de verdad es también sencilla: la salida toma siempre el valor de la entrada
Compuerta Exnor.
Una compuerta Exnor (XNOR) no es más que una Exor con su salida negada, por lo que su salida estará en estado alto solamente cuando sus entradas son iguales
Compuerta Nor
Una compuerta Nor es la negación de una compuerta Or, obtenida agregando una etapa Not en su salida.
Compuerta Nand.
Cualquier compuerta lógica se puede negar, esto es, invertir el estado de su salida, simplemente agregando una compuerta NOT que realice esa tarea. Debido a que es una situación muy común, se fabrican compuertas que ya están negadas internamente.
Compuerta Exor.
La compuerta Or exclusiva realiza la operación lógica correspondiente a comparación, es decir, una de las entradas deben estar en 1 y la otra en 0 para que la salida sea 1.
Compuerta Not.
En este caso esta compuerta solo tiene una entrada y una salida y esta actúa como un inversor.
Compuerta OR
Esta compuerta permite que con cualquiera de sus entradas que este en estado binario 1, su salida pasara a un estado 1 también.
Compuerta AND
Esta compuerta es representada por una multiplicación en el Álgebra de Boole. Indica que es necesario que en todas sus entradas se tenga un estado binario 1 para que la salida otorgue un 1 binario.
Es una parte de la electrónica que trabaja con señales digitales, es decir que trabaja con valores de corrientes y tensiones eléctricas que solo pueden poseer dos estados en el transcurso del tiempo
ventajas inherentes:
Mayor facilidad de diseño.
Flexibilidad, debido al carácter programable de muchos circuitos digitales
Procesado y transmisión de datos de una forma mas eficiente y fiable.
Mayor fiabilidad, propia de los circuitos integrados.
Clasificación de los Componentes Electrónicos:
Según su tipo se pueden clasificar en:
Variables y/o ajustables: también llamados tandem o trimmer permiten ajustar su valor dentro de un rango para el cual fueron fabricados.
Electrolíticos: Los condensadores o capacitores electrolíticos deben su nombre a que el material dieléctrico que contienen es un ácido llamado electrolito y que se aplica en estado líquido.
Capacitores: Los capacitores son básicamente dos placas de un material conductor separadas a una distancia por un elemento dieléctrico
Termistores: Su resistencia depende de la temperatura a la que se encuentra, pueden ser de 2 tipos:
PTC: tienen coeficientes de temperaturas positivos (como los metales) es decir que si aumenta su temperatura también aumenta su resistencia.
NTC: tienen coeficientes de temperaturas Negativos (contrario a los metales) es decir que si aumenta su temperatura su resistencia disminuye
Resistores
Fijos: No se pueden ajustar su valor de fábrica
Variables: Según su forma de conexión pueden ser Potenciómetros o Reóstatos
Según su función se pueden clasificar en:
Actuadores: Actúan para modificar el proceso
Controladores: Controlan el proceso como integrados de compuertas lógicas
Sensores: Recogen información sobre un proceso
Según el material base de fabricación:
No semiconductores: No se utiliza ningún material semiconductor en su construcción.
Semiconductores: Son todos aquellos en los que se usa material semiconductor del tipo P y/o del tipo N con el agregado o no de impurezas
Según su estructura física:
Discretos: son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc.
Integrados: forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos
Según su funcionamiento se pueden clasificar en:
Pasivos: No realizan ganancia, limitan el paso de la corriente, protegen y/o unen los componentes activos como resistores, condensadores o inductores.
Activos: Son capaces de excitar, amplificar o controlar un circuito como diodos, transistores o circuitos integrados
La opto-electrónica es el nexo de unión entre los sistemas ópticos y los sistemas electrónicos. Los componentes opto-electrónicos son aquellos cuyo funcionamiento está relacionado directamente con la luz.
USOS
la mayoría de los walkman disponen de un piloto rojo (LED) que nos avisa de que las pilas se han agotado y que deben cambiarse.
Los tubos de rayos catódicos con los que funcionan los osciloscopios analógicos y los televisores
Los dispositivos optoelectrónicos se denominan opto aisladores o dispositivos de acoplamiento óptico.
La optoelectrónica simplemente se dedica a todo objeto o cosa que esté relacionado con la luz, como por ejemplo los teléfonos móviles, aparatos electrónicos
DISPOSITIVOS OPTOELECTRONICOS BÁSICOS
Dispositivos fotoconductores: Conducen la radiación luminosa desde un emisor a un receptor. No se producen transformaciones de energía
Dispositivos detectores: generan una pequeña señal eléctrica al ser iluminados. Transforma, pues, la energía luminosa en energía eléctrica.
Dispositivos emisores: emiten luz al ser activados por energía eléctrica. Son dispositivos que transforman la energía eléctrica en energía luminosa. A este nivel corresponden los diodos LED o los LÁSER.
APLICACIONES
Fotodiodos. Circuito equivalente y aplicaciones.
La célula solar. Circuito equivalente y parámetros de calidad. Descripción del estado del arte. Introducción Introducción a las células células avanzadas avanzadas por división división espectral
El fototransistor. Circuito equivalente y aplicaciones aplicaciones.
Diodos emisores de luz. Emisión espontánea y estimulada. Diodos LED y láser.
Fotorresistencias. Modulación de la conductividad del semiconductor.
TRIAC
El Triac es un dispositivo semiconductor que pertenece a la familia de los dispositivos de control: los tiristores. El triac es en esencia la conexión de dos tiristores en paralelo
Aplicaciones del Triac
Para el control de temperatura, control de iluminación, control de nivel de líquido, los circuitos de control de fase, interruptores de potencia,
Para el control de pequeños electrodomésticos.
Para el controles de motor pequeños.
Para controles de velocidad de un ventilador eléctrico
Para reguladores de luz.
Funcionamiento del Triac
La parte positiva de la onda (semi ciclo positivo) pasará por el triac siempre y cuando haya habido una señal de disparo en la compuerta, de esta manera la corriente circulará de arriba hacia abajo
El triac controla el paso de la corriente alterna a la lámpara (carga)
La diferencia de fase o la fase entre dos señales u ondas se define como el ángulo (diferencia de tiempo) que existe entre los dos orígenes de las mismas.
SCR
Es un dispositivo semiconductor del tipo Tiristor, es decir, se constituye por tres terminales: ánodo (A), cátodo (K) y compuerta (G).
PARÁMETROS
VRDM: Máximo voltaje inverso de cebado (VG = 0)
VFOM: Máximo voltaje directo sin cebado (VG = 0)
IF: Máxima corriente directa permitida.
PG: Máxima disipación de potencia entre compuerta y cátodo.
VGT-IGT: Máximo voltaje o corriente requerida en la compuerta (G) para el cebado
FUNCIONAMIENTO DEL SCR
CORRIENTE ALTERNA Se usa principalmente para controlar la potencia que se entrega a una carga eléctrica. (Bombillo, Motor, etc.). La fuente de voltaje puede ser de 110V c.a., 120V c.a., 240V c.a. , etc
CORRIENTE CONTINUA tiene dos estados: 1- Estado de conducción, en donde la resistencia entre ánodo y cátodo es muy baja 2- Estado de corte, donde la resistencia es muy elevada
Son dispositivos semiconductores de gran importancia dentro de la electrónica, que funcionan principalmente como amplificador de señales, oscilador, conmutador, rectificador o switch electrónico. Si son fototransistores se trata de componentes sensibles a la luz.
Polarizaciones de un transistor
Polarización universal Es la más utilizada ya que es la que más estabilización tiene debido a sus retroalimentaciones y si por cualquier razón el transistor se calienta o existen una variación
Polarización por retroalimentación de colector Prácticamente se utiliza para regular los cambios de corriente o de voltaje en la fuente de alimentación,
Polarización por retroalimentación del emisor o estabilizado en el emisor En este tipo prácticamente se le agrega una resistencia en el emisor que hace sea un poco más estable
Polarización fija Esta polarización solo se puede utilizar con la configuración de emisor común y consiste en colocar una resistencia en la base y una en el colector
Configuraciones de un transistor
Base común Existen dos formas sencillas de identificar si un transistor esta configurado en base común y estas son; por que el símbolo del transistor se utiliza acostado
Colector común Esta configuración se utiliza para señales con baja potencia y las transforma en el mismo tipo de señal pero con una mayor potencia
Emisor común Esta configuración se utiliza para amplificadores de corriente y voltaje a bajas frecuencias, debido a que tiene una alta ganancia en las dos variables.
Tipos de transistores
Fototransistores. Se llaman así a los transistores sensibles a la luz, en espectros cercanos a la visible.
Transistor de efecto de campo. Se emplea en este caso una barra de silicio o algún otro semiconductor semejante
Transistor de contacto puntual. También llamado “de punta de contacto”, es el tipo más antiguo de transistor y opera sobre una base de germanio.
Transistor de unión bipolar. Fabricado sobre un cristal de material semiconductor, que se contamina de manera selectiva y controlada con átomos de arsénico o fósforo
Componentes de los transistores
Colector. Hacia donde fluye la corriente una vez que ha sido modulada por la base.
Base. La que modula el flujo entre emisor y colector.
Emisor. Desde donde entra el flujo eléctrico al interior encapsulado del transistor.
Función del transmisor
operan sobre un flujo de corriente, operando como amplificadores o como interruptores de la misma. ocurre dependiendo de cuál de las tres posiciones ocupe
En saturación. Deja pasar todo el caudal de la corriente eléctrica (corriente máxima).
En corte. No deja pasar la corriente eléctrica.
En activa. Se permite el paso de un nivel de corriente variable (más o menos corriente).
Un diodo es un dispositivo semiconductor que actúa esencialmente como un interruptor unidireccional para la corriente. Permite que la corriente fluya en una dirección, pero no permite a la corriente fluir en la dirección opuesta.
Aplicaciones del diodo
Led
Estabilizador Zener
Duplicador de tensión
Rectificador de media onda
Rectificador de onda completa
Características técnicas
Valores nominales de temperatura:
Tj = Valor máximo de la temperatura que soporta la unión de los semiconductores.
Tstg = Indica los valores máximos y mínimos de la temperatura de almacenamiento.
Valores nominales de corriente:
IFSM = Corriente directa de pico (inicial) no repetitiva.
IFRMS = Corriente eficaz en estado de conducción. Es la máxima corriente eficaz que el diodo es capaz de soportar.
IFAV = Valor medio de la forma de onda de la corriente durante un periodo.
IR = Corriente inversa.
IF = Corriente directa.
Valores nominales de tensión:
VRWM = Tensión inversa de cresta de funcionamiento.
VRRM = Tensión inversa de pico repetitiva.
VRSM = Tensión inversa de pico no repetitiva.
VR = Tensión inversa en los extremos del diodo en polarización inversa.
VF = Tensión directa en los extremos del diodo en conducción
Curva característica
Corriente superficial de fugas.
Corriente inversa de saturación (Is).
Corriente máxima (Imax ).
Tensión umbral, de codo o de partida (Vγ).
Tipos de diodo semiconductor
Diodo Schottky: El diodo Schottky están construidos de un metal a un contacto de semiconductor
Diodo túnel o Esaki: Tienen una región de operación que produce una resistencia negativa debido al efecto túnel
Diodo de cristal: Es un tipo de diodo de contacto
Diodo de Silicio: Suelen tener un tamaño milimétrico y, alineados, constituyen detectores multicanal
Diodo avalancha (TVS): Diodos que conducen en dirección contraria cuando el voltaje en inverso supera el voltaje de ruptura
Polarización
Inversa
El polo negativo de la batería se conecta a la zona p y el polo positivo a la zona n, lo que hace aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensión de la batería
Directa
La batería disminuye la barrera de potencial de la zona de carga espacial, permitiendo el paso de la corriente de electrones a través de la unión; es decir, el diodo polarizado directamente conduce la electricidad.
