introducció a l’automatització industrial pneumàtica ...anogues/apunts/102.pdf · • tot i...
TRANSCRIPT
Pagravegina 1 de 118
Introduccioacute a lrsquoautomatitzacioacuteindustrial pneumagravetica
electropneumagravetica hidragraveulica ielectrohidragraveulica
v13-11-2012
Apunts associats a
CFGS PROGRAMACIOacute DE LA PRODUCCIOacute EN FABRICACIOacute MECAgraveNICA
Mogravedul 5 Programacioacute de sistemes automagravetics de fabricacioacute mecagravenicaUF 1 Automatismes elegravectrics pneumagravetics i hidragraveulics
CFGS AUTOMATITZACIOacute I ROBOgraveTICA INDUSTRIAL
Mogravedul 1 Sistemes elegravectrics pneumagravetics i hidragraveulicsUF 2 automatitzacioacute pneumagravetica i electropneumagraveticaUF 3 automatitzacioacute hidragraveulica i electrohidragraveulica
Nota la meitat de la nota obtinguda a la prova srsquoaplicaragrave a la UF2 i lrsquoaltra meitat a la UF3
Pagravegina 2 de 118
Evolucioacute de les tecnologies mecagravenica pneumagravetica i hidragraveulica
Una mica drsquohistograveria
bull Des drsquoabans de Crist (Roma Gregravecia Egipte i incluacutes abans) trobem enginys que drsquouna manera o altratenien elements catalogats com a
N Mecagravenics Palanques carros o el sorprenent mecanisme astronogravemic grec dAntikythera
N Pneumagravetics Aprofitament de lrsquoenergia del vent (molins de vent i vaixells a vela)
N Hidragraveulics Aprofitament de lrsquoenergia dels salts drsquoaigua Canalitzacions
bull Al segle XV Leonardo da Vinci dissenya molts mecanismes que utilitzen elements mecagravenics pneumagraveticsi hidragraveulics Perograve no eacutes fins a lrsquoinici de la revolucioacute industrial (s XVIII) que trobem magravequines tal com lesentenem avui dia Aquests primers enginys eren constituiumlts bagravesicament per elements mecagravenics La sevaforccedila motriu continuava provenint drsquoanimals persones salts drsquoaigua o molins de vent El primer canvisubstancial de la revolucioacute industrial fou la propulsioacute que comenccedilagrave a ser efectuada pels motors tegravermicsde les magravequines de vapor A la segona meitat del segle XIX srsquointrodueix tiacutemidament lrsquoelectricitat A finaldel mateix segle XIX apareixen elements pneumagravetics industrials com els actuals Eacutes als anys vint delsegle XX quan els motors elegravectrics substitueixen a amb forccedila a la magravequina de vapor i pocs anys despreacutes(anys 30) trobem els primers elements electrogravenics alhora que tambeacute els primers elements hidragraveulicsperograve no eacutes fins despreacutes de la II Guerra mundial que pneumagravetica hidragraveulica i electrogravenica es popularitzena la induacutestria A la degravecada dels 60 del segle XX amb la introduccioacute del comandament informagravetic esprodueix un salt espectacular eacutes possible controlar acuradament mecanismes amb una grancomplexitat els quals per a dur a terme les tasques solmiddotlicitades necessiten disposar sovint en un mateixconjunt elements mecagravenics + pneumagravetics + hidragraveulics + elegravectrics + electrogravenics
httpeswikipediaorgwikiHidrC3A1ulica HidragraveulicahttpeswikipediaorgwikiNeumC3A1tica Pneumagraveticahttpwwwvilawebcatwwwnoticiap_idcmp=2958563 Mecanisme dAntikythera ordinador mecagravenicde la Gregravecia antigahttpeswikipediaorgwikiLeonardo_da_Vinci Biografia de Leonardo Da Vincihttpenwikipediaorgwiki17th_centuryScience_and_Philosophy Esdeveniments cientiacutefics segle XVIIhttpenwikipediaorgwiki18th_centuryInventions2C_discoveries2C_introductions Esdevenimentscientiacutefics segle XVIIIhttpenwikipediaorgwiki19th_centuryScience Esdeveniments cientiacutefics del segle XIXhttpenwikipediaorgwikiScientific_Revolution Revolucioacute cientiacuteficahttpcawikipediaorgwikiRevoluciC3B3_industrial Revolucioacute industrialhttpcawikipediaorgwikiMC3A0quina_de_vapor Magravequina de vaporhttpeswikipediaorgwikiMC3A1quina_de_vapor Magravequina de vaporhttpcawikipediaorgwikiJames_Watt James Watt
Lrsquoevolucioacute
bull Qualsevol sistema mecagravenic susceptible a sertransformat en un sistema elegravectric amb eltemps acaba essent transformat en unsistema elegravectric
bull Qualsevol sistema elegravectric susceptible de sertransformat en un sistema electrogravenic amb eltemps acaba essent transformat en unsistema electrogravenic
bull Qualsevol sistema electrogravenic susceptible deser comandat per un sistema informagraveticamb el temps acaba essent comandat perun sistema informagravetic
Pagravegina 3 de 118
bull Qualsevol sistema mecagravenic susceptible a ser transformat en un sistema pneumagravetic amb el tempsacaba essent transformat en un sistema pneumagravetic
bull Qualsevol sistema pneumagravetic susceptible de ser transformat en un sistema electropneumagravetic amb eltemps acaba essent transformat en un sistema electropneumagravetic
bull Qualsevol sistema electropneumagravetic susceptible de ser comandat per un sistema informagravetic amb eltemps acaba essent comandat per un sistema informagravetic
bull Qualsevol sistema mecagravenic susceptible a ser transformat en un sistema hidragraveulic amb el temps acabaessent transformat en un sistema hidragraveulic
bull Qualsevol sistema hidragraveulic susceptible de ser transformat en un sistema electrohidragraveulic amb el tempsacaba essent transformat en un sistema electrohidragraveulic
bull Qualsevol sistema electrohidragraveulic susceptible de ser comandat per un sistema informagravetic amb eltemps acaba essent comandat per un sistema informagravetic
Cal saber
bull Tot i que en ple segle XXI la presegravencia drsquoelements mecagravenics i elegravectrics ha minvat molt en favor delrsquoelectrogravenica especialment pel que fa a la part de comandament i gestioacute drsquoinformacioacute moltes de lesempreses que han automatitzat els seus processos industrials continuen tenint elements mecagravenics oelegravectrics dels anomenats ldquotradicionalsrdquo amb els quals eacutes possible realitzar determinades accions queno seria factible fer-les des del comandament informagravetic en situacions drsquoemergegravencia io demanteniment io reparacioacute io de posada a punt
bull Bagravesicament a la induacutestria moderna en termes generals srsquoescull entre energia (i elements) elegravectricspneumagravetics o hidragraveulics mitjanccedilant un estudi preliminar en el qual es considera la rendibilitateconogravemica la fiabilitat i els requeriments del proceacutes
Exemples drsquoaparells quotidians que han evolucionat degut a lrsquoaplicacioacute de novestecnologies
bull Persianes de les cases Mecagravenica (corretja)ndashgt elegravectriques (motor elegravectric amb interruptor) ndashgt motorelegravectric + sensors electrogravenics + gestioacute informatitzada (domogravetica) Meacutes info a httpwwwdomodeskcom
bull Suspensions de vehicles Mecagraveniques (ballesta) ndashgt hidragraveulica ndashgt pneumagravetica ndashgt pneumagravetica ohidragraveulica amb sensors electrogravenics i gestioacute + comandament informatitzat En vehicles de gama alta eacutespossible modificar les caracteriacutestiques de la suspensioacute (esportiva confort autopista tot terreny)Algunes suspensions tambeacute srsquoadapten en funcioacute del tipus de frenada del radi de la corba
bull Direccions de cotxes i camions ndashgt mecagravenica ndashgt hidragraveulica ndashgt electrohidragraveulica ndashgtelectrohidragraveulicaamb sensors electrogravenics + gestioacute informatitzada
bull Frens de vehicles Mecagravenics ndashgt hidragraveulics ndashgt hidragraveulics amb sensors electrogravenics i gestioacute informatitzada(ABS EDS) Frens pneumagravetics (en camions i en lrsquoAVE)
bull Magravequines cosir Mecagraveniques ndashgt mecagraveniques amb motor elegravectric ndashgt motor elegravectric + sensors electrogravenicsndashgt electrograveniques amb gestioacute informatitzada Meacutes info a httpwwwalfahogarcom
bull Rellotges Mecagravenics (amb corda) ndashgt elegravectrics ndashgt electrogravenics ndashgt amb gestioacute informatitzada (rellotgesindustrials de control de temps) Meacutes info a httpwwwjunghansde httpwwwermecorghttpwwwzksoftwarees httpwwwcontroldetiemposcom
bull Scalextric Cotxes amb motor elegravectric ndashgt electrogravenic ndashgt electrogravenic amb gestioacute informatitzada Meacutes info
Pagravegina 4 de 118
a httpwwwscalextrices
bull Panys i claus per obrir portes Mecagravenic ndashgt elegravectric ndashgt electrogravenic ndashgt electrogravenic amb gestioacuteinformatitzada Meacutes info a httpwwwtesaes httpwwwjmaes httpwwwjises
bull Magravequines drsquoafaitar ndashgt mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques (contenen variadors de la velocitatde tall i altres control de fimbreig)
bull Finestres dels cotxes Mecagraveniques (manivela) ndashgt motor elegravectric ndashgtmotor elegravectric + sensors electrogravenics(si el vidre al pujar troba un obstacle baixa)ndashgt motor elegravectric + sensors + gestioacute electrogravenica (exprioritat a les ordres dels polsadors del conductor)
bull Bagravescules i balances ndashgt mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt electrograveniques amb gestioacuteinformatitzada Ex les dels supermercats que permeten controlar lrsquoestoc de fruites verdurescarnisseria Meacutes info a httpwwwtodobasculascom
bull Magravequines enregistradores i calculadores Mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt electrograveniquesamb gestioacute informatitzada Ex les dels supermercats que permeten controlar tot lrsquoestoc Meacutes info ahttptodotpvblogspotcom
bull Magravequines drsquoescriure Mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt PC+ impressora
bull Magravequina foradar Mecagravenica (filaberquiacute)ndashgt elegravectrica o beacute pneumagraveticandashgt electrogravenica (control de velocitatio parell)
bull Netejaparabrises vehicles Mecagravenics (manovella) ndashgt elegravectrics ndashgt electrogravenics (sensors pluja que adaptenla velocitat del netejaprabrises a la intensitat de la pluja que cau)
bull Cotxes de joguina Motor mecagravenic (a corda o volant drsquoinegravercia) ndashgt elegravectric ndashgt electrogravenica (ragravedio-control)
bull Cagravemeres fotogragravefiques Mecagraveniques ndashgt analogravegiques elegravectriques ndashgt analogravegiques electrograveniques ndashgtdigitals electrograveniques amb control informagravetic (les cagravemeres digitals controlen informagraveticamentparagravemetres de la fotografia)
bull Gramogravefon Mecagravenic ndashgt elegravectric ndashgtelectrogravenic
bull Escombra Mecagravenica ndashgt elegravectrica ndashgt electrogravenica amb comandament informagravetic ndashgthttpinternationalviledacomes httpwwwirobotcom httpwwwiclebocomenglish
bull Aspirador Mecagravenic amb manovella (finals segle XIX) ndashgt elegravectric (anys 60 segle XX) ndashgt electrogravenic ambc o m a n d a m e n t i n f o r m agrave t i c ( r o o m b a )httpeltamizcom20080506inventos-ingeniosos-la-aspiradora
Pel que fa a aparells drsquous industrial alguns soacuten ascensors portes i comportes maquinagraveria drsquoobra puacuteblicamordasses tancament de vagravelvules i aixetes de pantans depuradores i sistemes de rec agulles de les viesde tren etc
Altres links interessants
Un robot personal seraacute pronto tan comuacuten como el PC Sobre els robots personalshttpwwweuaibocom Robot gos Sony AibohttpeswikipediaorgwikiAibo Robot gos Sony Aibohttpwwwasimohondacom Robot humanoide Asimo
Pagravegina 5 de 118
Caracteriacutestiques dels sistemes mecagravenics elegravectrics i electrogravenics
Sistemes mecagravenics
A favor
bull Presenten una forta robustesa i solidesa
bull Soacuten solucions experimentades (per tant es coneixen les virtuts i els defectes)
bull A cops soacuten molt simples
bull Possibilitat i facilitat en reparar els components com tambeacute la fabricacioacute drsquoelements fets malbeacute iogastats
En contra
bull Pateixen desgast
bull Necessiten un manteniment periogravedic important (lubricacioacute substitucioacute de parts gastades)
bull Soacuten els meacutes voluminosos
bull Soacuten els meacutes pesats
bull Soacuten cars
bull Dificultat -sovint impossibilitat- per a poder efectuar processos complexes sobretot si aquests han deser canviants
Cal saber
Els nous materials apareguts a finals del segle XX i durant el segle XXI modifiquen alguns dels aspectescomentats El que srsquoha comentat correspon als sistemes mecagravenics ldquode tota la vidardquo
Sistemes elegravectrics
A favor
bull Tot i necessitar manteniment aquest es requereix en molta menys frequumlegravencia que en els sistemesmecagravenics
bull Es poden obtenir sequumlegravencies meacutes complexes que no pas les obtingudes en sistemes mecagravenics
bull Es regulen meacutes fagravecilment que els components mecagravenics (major precisioacute i fiabilitat en les repeticions)
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda
bull Solen tenir parts en moviment (solen ser parts mecagraveniques les quals pateixen els seus inconvenients)
bull Els afecten molt les condicions climatologravegiques (aigua humitat temperatura)
bull Soacuten voluminosos
bull Soacuten pesats
bull Els cal ventilacioacute
Pagravegina 6 de 118
Sistemes electrogravenics
A favor
bull Molt poc manteniment
bull Facilitat per a dur a terme sequumlegravencies molt complexes
bull Molt poc pes
bull Molt poc volum
bull Quan funcionen beacute i de manera optimitzada la fiabilitat de la tasca que fan eacutes molt granbull Versatilitat i facilitat drsquoinnovacioacute (eacutes possible fer sistemes electrogravenics ldquoa midardquo en poc temps i en relatiu
poc cost)
bull Absegravencia de parts en moviment
bull Poc consum drsquoenergia
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda i estabilitzada sensepertorbacions en tensioacute io frequumlegravencia
bull Els afecten les condicions climatologravegiques (aigua temperatura humitat pols)
bull Els cal ventilacioacute
bull Els afecten les interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bull En alguns casos la complexitat dels dissenys provoca problemes inesperats (incertesa provocada perles solucions innovadores no experimentades)
bull En determinats casos la necessitat personal molt qualificat i costosos aparells de verificacioacute i oreparacioacute
bull Impossibilitat de reparacioacute Els components electrogravenics no estan pensats per a ser reparats Componentespatllat component substituiumlt (ex no eacutes possible reparar un xip o un diacuteode o un transistor)
bull La constant innovacioacute dificulta la intercanviabilitat al cap drsquoun temps Uns mateixos components solenestar poc temps en el mercat la qual cosa provoca que -sovint- srsquohagin de substituir blocs sencers (exavui en dia no eacutes possible comprar xips pentium III o plaques base de fa cinc anys o mogravedems de14kbps )
Cable del fabricant Nexans especialment dissenyat per evitar les interferegravencies electromagnegravetiques
Pagravegina 7 de 118
httpwwwmonstercablecomproductdisplayasppin=2059 Regleta agraveudioviacutedeo antiparagravesits ambexplicacioacute tegravecnicahttpwwwsalicruesescalidad-red Problemes que poden sorgir en un mal subministrament elegravectric(pertorbacions elegravectriques)httpwwwcirproteccom Empresa dedicada a la proteccioacute per sobreintensitats (llamps commutacionsde xarxa induccions)httpwwwcirproteccomdescargaDI-TRI-ESFolleto20DOMOPACK202005pdf Opuscle equipsproteccioacute vivendahttpwwwingescocom Empresa dedicada a la proteccioacute dels llampshttpwwwvilawebcatwwwnoticiap_idcmp=2716684ampp_edi=General Asteroide provocainterferegravencies ragravedioelegravectriqueshttpwwwvoltimumesnews4371voltitvindexvideosProteccion-contra-sobretensiones--con-ABB-htmlViacutedeo ABB sobreintensitatshttpwwwsalicrucomcaqualitat-xarxa Qualitat de subministrament elegravectric en una xarxa elegravectrica
Diferegravencia entre sistemes elegravectrics i electrogravenics
Sistemes elegravectrics
bull Acostumen a definir-se com a elements elegravectrics els dispositius que estan dissenyats considerant lacirculacioacute massiva drsquoelectrons
bull Soacuten elements elegravectrics motors timbres bombetes drsquoincandescegravencia transformadors contactors relegravesdisjuntors disruptors variadors elegravectrics de velocitat de motors de corrent continu resistegravencieselegravectriques (com ara les de les estufes)
bull Els sistemes elegravectrics es classifiquen en baixa tensioacute (fins a 1000v CA i 1500v CC) i alta tensioacute quansoacuten superiors als valors anteriors En agravembits professionals tambeacute eacutes parla de mitja tensioacute referint-se atensions entre aproximadament 1500v CA i 30000v CA
bull En electricitat per raons histograveriques es considera que lrsquoelectricitat va del pol positiu al negatiu (sentitconvencional del corrent elegravectric)
bull La majoria drsquoelements elegravectrics foren inventats el segle XIX
N 1832 el motor elegravectric per lrsquoanglegraves William Sturgeon
N 1835 el relegrave per lrsquoamericagrave Joseph Henry
N 1878 la bombeta incandescent pel tambeacute americagrave Thomas Alba Edison
N Primer quant del segle XX Popularitzacioacute de la tecnologia elegravectrica
httpcawikipediaorgwikiElectricitat ElectricitathttpeswikipediaorgwikiElectricidad ElectricitathttpeswikipediaorgwikiAlta_tensioacuten_eleacutectrica Alta tensioacute elegravectrica
Sistemes electrogravenics
bull Solen definir-se com elements electrogravenics els dissenyats considerant els dispositius que controlen imodifiquen els pas de petites quantitats drsquoelectrons alhora que pren moltiacutessima importagravencia la polaritati frequumlegravencia del corrent elegravectric
bull Soacuten elements electrogravenics els passius (resistegravencies bobines condensadors) i els actius (diacuteodestransistors) Els circuits integrats o xips soacuten conjunts de centenars o milers o milions de resistegravenciescondensadors i transistors
bull En electrogravenica es considera que lrsquoelectricitat va del pol negatiu al positiu (sentit real del corrent elegravectric)
Pagravegina 8 de 118
bull Lrsquoelectrogravenica sorgeix a principis del segle XX
N El primer component fou el diacuteode inventat el 1904 per lrsquoanglegraves John Ambrose Fleming
N Les vagravelvules de buit foren inventades el 1907 per Lee De Forest
N A partir de la degravecada dels 30 del segle XX trobem (en alguns agravembits molt concrets) els primersaparells electrogravenics
N Amb lrsquoaparicioacute del transistor de silici (1947 USA laboratoris Bell) comenccedila lrsquoera electrogravenica
N Srsquoinventa el xip el 1958 (USA empresa Texas Instruments Jack Kilby) Aquest invent produeix unmolt gran salt qualitatiu i quantitatiu possibilitatnt lrsquoexpansioacute massiva de la tecnologia electrogravenicaa la degravecada dels 60 del segle XX
httpcawikipediaorgwikiElectrC3B2nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiElectrC3B3nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiVC3A1lvula_al_vacC3ADo Vagravelvules de buithttpeswikipediaorgwikiTriodo Triodehttpwwwugres~aiedatransistorhtml Transistor
Components elegravectrics usuals en automatitzacioacute industrial
Relegrave
Hiperdiccionari Aparell o dispositiu destinat a controlar un circuit determinat drsquouna certa potegravencia(generalment tancar o obrir el circuit) mitjanccedilant un circuit auxiliar de petita potegravencia i per tant amb uncorrent molt feble Relegrave electromagnegravetic Relegrave tegravermic
Microsoft Student 2006 commutador elegravectric especialitzat que permet controlar un dispositiu de granpotencia mitjanccedilant un dispositiu de potencia molt menor Un relegrave eacutes format per un electroimant i unscontactes commutadors mecagravenics que soacuten impulsats per lrsquoelectroimant Aquest requereix un corrent denomeacutes uns centenars de milAliampers generat per una tensioacute de nomeacutes uns volts mentre que els contactespoden estar sotmesos a una tensioacute de cents de volts i suportar el pas de desenes drsquoampers Per tant elcommutador permet que un corrent i tensions petits controlin un corrent i tensioacute majors
Molts petits commutadors i circuits electrogravenics no poden suportar corrents elegravectrics elevats (sovint suportenmenys drsquoun ampere) i serien incapaccedilos de controlar per exemple la bombeta drsquoun far drsquoautomogravebil quenecessita un corrent de molts amperes Aixograve es pot solucionar posant un relegrave entre el petit commutadordel davantal (esp salpicadero) del vehicle i la bombeta de gran potegravencia del far Existeixen bobines derelegrave pera una agravemplia gamma de tensions i algunes estan dissenyades per a controlar simultagraveniamentmolts contactes commutadors
Ampliacioacute de la definicioacutebull Consten drsquoun polsador que en ser premut activa una bobina la qual activa un circuit
bull Cal destacar que els relegraves soacuten elements monoestables per mantenir lrsquoactivacioacute necessiten estarrealimentats (o sigui eacutes necessari que ininterrompudament hi hagi tensioacute a la bobina)
httpeswikipediaorgwikiRelC3A9 RelegravehttpenwikipediaorgwikiRelay RelegravehttpwwwunicromcomTut_relayasp Relegrave
Contactor
Hiperdiccionari Interruptor que es tanca per la forccedila drsquoun electroimant
Ampliacioacute de la definicioacutebull Els contactors i els relegraves fan la mateixa funcioacute estan constituiumlts pels mateixos elements i funcionen
seguint els mateixos principis La diferegravencia rau en que els contactors suporten molta meacutes intensitat que
Pagravegina 9 de 118
els relegraves Alguns autors diuen que el relegrave agafa el nom de de contactor quan te meacutes drsquoun contactecommutador
bull A nivell industrial eacutes meacutes usual trobar-nos contactors
Hiperenciclopegravedia Interruptor que es tanca per la forccedila dun electroimant El contactor es componessencialment dun electroimant la part mogravebil del qual porta o comanda un joc de contactes elegravectricsQuan passa corrent per la bobina de lelectroimant es crea un camp magnegravetic a larmadura que atreuuna peccedila mogravebil de manera que en moures tanca els contactes elegravectrics Mentre passa corrent per labobina els contactes es mantenen tancats perograve quan sinterromp desapareix el camp magnegravetic la partmogravebil torna a separar-se per la forccedila dunes molles i els contactes elegravectrics sobren El contactor doncspot eacutesser comandat (tancar o obrir) a distagravencia enviant o interrompent el corrent a la seva bobina Elscontactors acostumen a tenir tres contactes principals (contactors tripolars per a liacutenies o circuits trifagravesics)i un o uns quants contactes auxiliars Per tancar (connectar) el contactor hom pitja un botoacute (polsador deconnexioacute normalment obert) que fa passar corrent per la bobina a traveacutes dell i dun altre polsadornormalment tancat aixiacute el contactor tanca Per beacute que hom deixi de pitjar el polsador continua passantcorrent per la bobina a traveacutes dun contacte (contacte de retencioacute) i el contactor resta tancat Perdesconnectar (obrir) hom pitja laltre botoacute que interromp el corrent de la bobina i obre el contactor Perbeacute que hom plegui de pitjar aquest botoacute el contactor continuaragrave obert perquegrave en obrir-se el contactorsha obert el contacte de retencioacute i no pot passar corrent per la bobina Els contactors poden tenir unsquants contactes auxiliars que poden servir per exemple per a alimentar dues bombetes que indiquenla posicioacute oberta o tancada del contactor Els contactors soacuten utilitzats normalment per a comandar motorselegravectrics Tambeacute poden eacutesser accionats mitjanccedilant altres elements com eacutes ara interruptors de fi de cursa(cas dels ascensors) Moltes vegades van equipats amb releacutes tegravermics de proteccioacute contra sobreintensitatsdits guardamotors Com a interruptors no cal que tinguin gran poder de ruptura sinoacute meacutes aviat quesiguin capaccedilos de fer un gran nombre de maniobres (com per exemple en un ascensor)
httpfrwikipediaorgwikiContacteur ContactorhttpenwikipediaorgwikiContactor ContactorhttpperSonalredestbesjorgecdcontactorhtml Contactorhttpwwwquiminetcommxar6ar _252425B3258A25A9258B252125DB25E2htmContactor
Disjuntor
Hiperdiccionari Interruptor que obre automagraveticament un circuit quan la tensioacute o el corrent drsquoaquest prenun valor que resta fora drsquoun interval prefixat
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Usualment detecten sobreintensitats ja siguin degudes a sobrecagraverrega o a curts circuits
bull El disjuntor meacutes popular eacutes el magneto tegravermic
bull El salvamotor eacutes un altre tipus de disjuntor
bull Els disjuntors permeten durant un curt espai de temps el pas de meacutes corrent de lrsquoestablert
bull Eacutes possible escollir diversos models de disjuntors en funcioacute del temps i de la quantitat de sobreintensitatque puntualment admetem
httpeswikipediaorgwikiDisyuntor Disjuntor
Disruptor
bull Hiperdiccionari Element drsquoun circuit que eacutes capaccedil de provocar-ne la disrupcioacute o obertura ragravepida
bull Ampliacioacute de la definicioacute La diferegravencia entre un disjuntor i un disruptor eacutes que en aquest darrer elementlrsquoobertura es produeix de forma molt meacutes ragravepida (quasi be instantagravenia)
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 2 de 118
Evolucioacute de les tecnologies mecagravenica pneumagravetica i hidragraveulica
Una mica drsquohistograveria
bull Des drsquoabans de Crist (Roma Gregravecia Egipte i incluacutes abans) trobem enginys que drsquouna manera o altratenien elements catalogats com a
N Mecagravenics Palanques carros o el sorprenent mecanisme astronogravemic grec dAntikythera
N Pneumagravetics Aprofitament de lrsquoenergia del vent (molins de vent i vaixells a vela)
N Hidragraveulics Aprofitament de lrsquoenergia dels salts drsquoaigua Canalitzacions
bull Al segle XV Leonardo da Vinci dissenya molts mecanismes que utilitzen elements mecagravenics pneumagraveticsi hidragraveulics Perograve no eacutes fins a lrsquoinici de la revolucioacute industrial (s XVIII) que trobem magravequines tal com lesentenem avui dia Aquests primers enginys eren constituiumlts bagravesicament per elements mecagravenics La sevaforccedila motriu continuava provenint drsquoanimals persones salts drsquoaigua o molins de vent El primer canvisubstancial de la revolucioacute industrial fou la propulsioacute que comenccedilagrave a ser efectuada pels motors tegravermicsde les magravequines de vapor A la segona meitat del segle XIX srsquointrodueix tiacutemidament lrsquoelectricitat A finaldel mateix segle XIX apareixen elements pneumagravetics industrials com els actuals Eacutes als anys vint delsegle XX quan els motors elegravectrics substitueixen a amb forccedila a la magravequina de vapor i pocs anys despreacutes(anys 30) trobem els primers elements electrogravenics alhora que tambeacute els primers elements hidragraveulicsperograve no eacutes fins despreacutes de la II Guerra mundial que pneumagravetica hidragraveulica i electrogravenica es popularitzena la induacutestria A la degravecada dels 60 del segle XX amb la introduccioacute del comandament informagravetic esprodueix un salt espectacular eacutes possible controlar acuradament mecanismes amb una grancomplexitat els quals per a dur a terme les tasques solmiddotlicitades necessiten disposar sovint en un mateixconjunt elements mecagravenics + pneumagravetics + hidragraveulics + elegravectrics + electrogravenics
httpeswikipediaorgwikiHidrC3A1ulica HidragraveulicahttpeswikipediaorgwikiNeumC3A1tica Pneumagraveticahttpwwwvilawebcatwwwnoticiap_idcmp=2958563 Mecanisme dAntikythera ordinador mecagravenicde la Gregravecia antigahttpeswikipediaorgwikiLeonardo_da_Vinci Biografia de Leonardo Da Vincihttpenwikipediaorgwiki17th_centuryScience_and_Philosophy Esdeveniments cientiacutefics segle XVIIhttpenwikipediaorgwiki18th_centuryInventions2C_discoveries2C_introductions Esdevenimentscientiacutefics segle XVIIIhttpenwikipediaorgwiki19th_centuryScience Esdeveniments cientiacutefics del segle XIXhttpenwikipediaorgwikiScientific_Revolution Revolucioacute cientiacuteficahttpcawikipediaorgwikiRevoluciC3B3_industrial Revolucioacute industrialhttpcawikipediaorgwikiMC3A0quina_de_vapor Magravequina de vaporhttpeswikipediaorgwikiMC3A1quina_de_vapor Magravequina de vaporhttpcawikipediaorgwikiJames_Watt James Watt
Lrsquoevolucioacute
bull Qualsevol sistema mecagravenic susceptible a sertransformat en un sistema elegravectric amb eltemps acaba essent transformat en unsistema elegravectric
bull Qualsevol sistema elegravectric susceptible de sertransformat en un sistema electrogravenic amb eltemps acaba essent transformat en unsistema electrogravenic
bull Qualsevol sistema electrogravenic susceptible deser comandat per un sistema informagraveticamb el temps acaba essent comandat perun sistema informagravetic
Pagravegina 3 de 118
bull Qualsevol sistema mecagravenic susceptible a ser transformat en un sistema pneumagravetic amb el tempsacaba essent transformat en un sistema pneumagravetic
bull Qualsevol sistema pneumagravetic susceptible de ser transformat en un sistema electropneumagravetic amb eltemps acaba essent transformat en un sistema electropneumagravetic
bull Qualsevol sistema electropneumagravetic susceptible de ser comandat per un sistema informagravetic amb eltemps acaba essent comandat per un sistema informagravetic
bull Qualsevol sistema mecagravenic susceptible a ser transformat en un sistema hidragraveulic amb el temps acabaessent transformat en un sistema hidragraveulic
bull Qualsevol sistema hidragraveulic susceptible de ser transformat en un sistema electrohidragraveulic amb el tempsacaba essent transformat en un sistema electrohidragraveulic
bull Qualsevol sistema electrohidragraveulic susceptible de ser comandat per un sistema informagravetic amb eltemps acaba essent comandat per un sistema informagravetic
Cal saber
bull Tot i que en ple segle XXI la presegravencia drsquoelements mecagravenics i elegravectrics ha minvat molt en favor delrsquoelectrogravenica especialment pel que fa a la part de comandament i gestioacute drsquoinformacioacute moltes de lesempreses que han automatitzat els seus processos industrials continuen tenint elements mecagravenics oelegravectrics dels anomenats ldquotradicionalsrdquo amb els quals eacutes possible realitzar determinades accions queno seria factible fer-les des del comandament informagravetic en situacions drsquoemergegravencia io demanteniment io reparacioacute io de posada a punt
bull Bagravesicament a la induacutestria moderna en termes generals srsquoescull entre energia (i elements) elegravectricspneumagravetics o hidragraveulics mitjanccedilant un estudi preliminar en el qual es considera la rendibilitateconogravemica la fiabilitat i els requeriments del proceacutes
Exemples drsquoaparells quotidians que han evolucionat degut a lrsquoaplicacioacute de novestecnologies
bull Persianes de les cases Mecagravenica (corretja)ndashgt elegravectriques (motor elegravectric amb interruptor) ndashgt motorelegravectric + sensors electrogravenics + gestioacute informatitzada (domogravetica) Meacutes info a httpwwwdomodeskcom
bull Suspensions de vehicles Mecagraveniques (ballesta) ndashgt hidragraveulica ndashgt pneumagravetica ndashgt pneumagravetica ohidragraveulica amb sensors electrogravenics i gestioacute + comandament informatitzat En vehicles de gama alta eacutespossible modificar les caracteriacutestiques de la suspensioacute (esportiva confort autopista tot terreny)Algunes suspensions tambeacute srsquoadapten en funcioacute del tipus de frenada del radi de la corba
bull Direccions de cotxes i camions ndashgt mecagravenica ndashgt hidragraveulica ndashgt electrohidragraveulica ndashgtelectrohidragraveulicaamb sensors electrogravenics + gestioacute informatitzada
bull Frens de vehicles Mecagravenics ndashgt hidragraveulics ndashgt hidragraveulics amb sensors electrogravenics i gestioacute informatitzada(ABS EDS) Frens pneumagravetics (en camions i en lrsquoAVE)
bull Magravequines cosir Mecagraveniques ndashgt mecagraveniques amb motor elegravectric ndashgt motor elegravectric + sensors electrogravenicsndashgt electrograveniques amb gestioacute informatitzada Meacutes info a httpwwwalfahogarcom
bull Rellotges Mecagravenics (amb corda) ndashgt elegravectrics ndashgt electrogravenics ndashgt amb gestioacute informatitzada (rellotgesindustrials de control de temps) Meacutes info a httpwwwjunghansde httpwwwermecorghttpwwwzksoftwarees httpwwwcontroldetiemposcom
bull Scalextric Cotxes amb motor elegravectric ndashgt electrogravenic ndashgt electrogravenic amb gestioacute informatitzada Meacutes info
Pagravegina 4 de 118
a httpwwwscalextrices
bull Panys i claus per obrir portes Mecagravenic ndashgt elegravectric ndashgt electrogravenic ndashgt electrogravenic amb gestioacuteinformatitzada Meacutes info a httpwwwtesaes httpwwwjmaes httpwwwjises
bull Magravequines drsquoafaitar ndashgt mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques (contenen variadors de la velocitatde tall i altres control de fimbreig)
bull Finestres dels cotxes Mecagraveniques (manivela) ndashgt motor elegravectric ndashgtmotor elegravectric + sensors electrogravenics(si el vidre al pujar troba un obstacle baixa)ndashgt motor elegravectric + sensors + gestioacute electrogravenica (exprioritat a les ordres dels polsadors del conductor)
bull Bagravescules i balances ndashgt mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt electrograveniques amb gestioacuteinformatitzada Ex les dels supermercats que permeten controlar lrsquoestoc de fruites verdurescarnisseria Meacutes info a httpwwwtodobasculascom
bull Magravequines enregistradores i calculadores Mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt electrograveniquesamb gestioacute informatitzada Ex les dels supermercats que permeten controlar tot lrsquoestoc Meacutes info ahttptodotpvblogspotcom
bull Magravequines drsquoescriure Mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt PC+ impressora
bull Magravequina foradar Mecagravenica (filaberquiacute)ndashgt elegravectrica o beacute pneumagraveticandashgt electrogravenica (control de velocitatio parell)
bull Netejaparabrises vehicles Mecagravenics (manovella) ndashgt elegravectrics ndashgt electrogravenics (sensors pluja que adaptenla velocitat del netejaprabrises a la intensitat de la pluja que cau)
bull Cotxes de joguina Motor mecagravenic (a corda o volant drsquoinegravercia) ndashgt elegravectric ndashgt electrogravenica (ragravedio-control)
bull Cagravemeres fotogragravefiques Mecagraveniques ndashgt analogravegiques elegravectriques ndashgt analogravegiques electrograveniques ndashgtdigitals electrograveniques amb control informagravetic (les cagravemeres digitals controlen informagraveticamentparagravemetres de la fotografia)
bull Gramogravefon Mecagravenic ndashgt elegravectric ndashgtelectrogravenic
bull Escombra Mecagravenica ndashgt elegravectrica ndashgt electrogravenica amb comandament informagravetic ndashgthttpinternationalviledacomes httpwwwirobotcom httpwwwiclebocomenglish
bull Aspirador Mecagravenic amb manovella (finals segle XIX) ndashgt elegravectric (anys 60 segle XX) ndashgt electrogravenic ambc o m a n d a m e n t i n f o r m agrave t i c ( r o o m b a )httpeltamizcom20080506inventos-ingeniosos-la-aspiradora
Pel que fa a aparells drsquous industrial alguns soacuten ascensors portes i comportes maquinagraveria drsquoobra puacuteblicamordasses tancament de vagravelvules i aixetes de pantans depuradores i sistemes de rec agulles de les viesde tren etc
Altres links interessants
Un robot personal seraacute pronto tan comuacuten como el PC Sobre els robots personalshttpwwweuaibocom Robot gos Sony AibohttpeswikipediaorgwikiAibo Robot gos Sony Aibohttpwwwasimohondacom Robot humanoide Asimo
Pagravegina 5 de 118
Caracteriacutestiques dels sistemes mecagravenics elegravectrics i electrogravenics
Sistemes mecagravenics
A favor
bull Presenten una forta robustesa i solidesa
bull Soacuten solucions experimentades (per tant es coneixen les virtuts i els defectes)
bull A cops soacuten molt simples
bull Possibilitat i facilitat en reparar els components com tambeacute la fabricacioacute drsquoelements fets malbeacute iogastats
En contra
bull Pateixen desgast
bull Necessiten un manteniment periogravedic important (lubricacioacute substitucioacute de parts gastades)
bull Soacuten els meacutes voluminosos
bull Soacuten els meacutes pesats
bull Soacuten cars
bull Dificultat -sovint impossibilitat- per a poder efectuar processos complexes sobretot si aquests han deser canviants
Cal saber
Els nous materials apareguts a finals del segle XX i durant el segle XXI modifiquen alguns dels aspectescomentats El que srsquoha comentat correspon als sistemes mecagravenics ldquode tota la vidardquo
Sistemes elegravectrics
A favor
bull Tot i necessitar manteniment aquest es requereix en molta menys frequumlegravencia que en els sistemesmecagravenics
bull Es poden obtenir sequumlegravencies meacutes complexes que no pas les obtingudes en sistemes mecagravenics
bull Es regulen meacutes fagravecilment que els components mecagravenics (major precisioacute i fiabilitat en les repeticions)
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda
bull Solen tenir parts en moviment (solen ser parts mecagraveniques les quals pateixen els seus inconvenients)
bull Els afecten molt les condicions climatologravegiques (aigua humitat temperatura)
bull Soacuten voluminosos
bull Soacuten pesats
bull Els cal ventilacioacute
Pagravegina 6 de 118
Sistemes electrogravenics
A favor
bull Molt poc manteniment
bull Facilitat per a dur a terme sequumlegravencies molt complexes
bull Molt poc pes
bull Molt poc volum
bull Quan funcionen beacute i de manera optimitzada la fiabilitat de la tasca que fan eacutes molt granbull Versatilitat i facilitat drsquoinnovacioacute (eacutes possible fer sistemes electrogravenics ldquoa midardquo en poc temps i en relatiu
poc cost)
bull Absegravencia de parts en moviment
bull Poc consum drsquoenergia
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda i estabilitzada sensepertorbacions en tensioacute io frequumlegravencia
bull Els afecten les condicions climatologravegiques (aigua temperatura humitat pols)
bull Els cal ventilacioacute
bull Els afecten les interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bull En alguns casos la complexitat dels dissenys provoca problemes inesperats (incertesa provocada perles solucions innovadores no experimentades)
bull En determinats casos la necessitat personal molt qualificat i costosos aparells de verificacioacute i oreparacioacute
bull Impossibilitat de reparacioacute Els components electrogravenics no estan pensats per a ser reparats Componentespatllat component substituiumlt (ex no eacutes possible reparar un xip o un diacuteode o un transistor)
bull La constant innovacioacute dificulta la intercanviabilitat al cap drsquoun temps Uns mateixos components solenestar poc temps en el mercat la qual cosa provoca que -sovint- srsquohagin de substituir blocs sencers (exavui en dia no eacutes possible comprar xips pentium III o plaques base de fa cinc anys o mogravedems de14kbps )
Cable del fabricant Nexans especialment dissenyat per evitar les interferegravencies electromagnegravetiques
Pagravegina 7 de 118
httpwwwmonstercablecomproductdisplayasppin=2059 Regleta agraveudioviacutedeo antiparagravesits ambexplicacioacute tegravecnicahttpwwwsalicruesescalidad-red Problemes que poden sorgir en un mal subministrament elegravectric(pertorbacions elegravectriques)httpwwwcirproteccom Empresa dedicada a la proteccioacute per sobreintensitats (llamps commutacionsde xarxa induccions)httpwwwcirproteccomdescargaDI-TRI-ESFolleto20DOMOPACK202005pdf Opuscle equipsproteccioacute vivendahttpwwwingescocom Empresa dedicada a la proteccioacute dels llampshttpwwwvilawebcatwwwnoticiap_idcmp=2716684ampp_edi=General Asteroide provocainterferegravencies ragravedioelegravectriqueshttpwwwvoltimumesnews4371voltitvindexvideosProteccion-contra-sobretensiones--con-ABB-htmlViacutedeo ABB sobreintensitatshttpwwwsalicrucomcaqualitat-xarxa Qualitat de subministrament elegravectric en una xarxa elegravectrica
Diferegravencia entre sistemes elegravectrics i electrogravenics
Sistemes elegravectrics
bull Acostumen a definir-se com a elements elegravectrics els dispositius que estan dissenyats considerant lacirculacioacute massiva drsquoelectrons
bull Soacuten elements elegravectrics motors timbres bombetes drsquoincandescegravencia transformadors contactors relegravesdisjuntors disruptors variadors elegravectrics de velocitat de motors de corrent continu resistegravencieselegravectriques (com ara les de les estufes)
bull Els sistemes elegravectrics es classifiquen en baixa tensioacute (fins a 1000v CA i 1500v CC) i alta tensioacute quansoacuten superiors als valors anteriors En agravembits professionals tambeacute eacutes parla de mitja tensioacute referint-se atensions entre aproximadament 1500v CA i 30000v CA
bull En electricitat per raons histograveriques es considera que lrsquoelectricitat va del pol positiu al negatiu (sentitconvencional del corrent elegravectric)
bull La majoria drsquoelements elegravectrics foren inventats el segle XIX
N 1832 el motor elegravectric per lrsquoanglegraves William Sturgeon
N 1835 el relegrave per lrsquoamericagrave Joseph Henry
N 1878 la bombeta incandescent pel tambeacute americagrave Thomas Alba Edison
N Primer quant del segle XX Popularitzacioacute de la tecnologia elegravectrica
httpcawikipediaorgwikiElectricitat ElectricitathttpeswikipediaorgwikiElectricidad ElectricitathttpeswikipediaorgwikiAlta_tensioacuten_eleacutectrica Alta tensioacute elegravectrica
Sistemes electrogravenics
bull Solen definir-se com elements electrogravenics els dissenyats considerant els dispositius que controlen imodifiquen els pas de petites quantitats drsquoelectrons alhora que pren moltiacutessima importagravencia la polaritati frequumlegravencia del corrent elegravectric
bull Soacuten elements electrogravenics els passius (resistegravencies bobines condensadors) i els actius (diacuteodestransistors) Els circuits integrats o xips soacuten conjunts de centenars o milers o milions de resistegravenciescondensadors i transistors
bull En electrogravenica es considera que lrsquoelectricitat va del pol negatiu al positiu (sentit real del corrent elegravectric)
Pagravegina 8 de 118
bull Lrsquoelectrogravenica sorgeix a principis del segle XX
N El primer component fou el diacuteode inventat el 1904 per lrsquoanglegraves John Ambrose Fleming
N Les vagravelvules de buit foren inventades el 1907 per Lee De Forest
N A partir de la degravecada dels 30 del segle XX trobem (en alguns agravembits molt concrets) els primersaparells electrogravenics
N Amb lrsquoaparicioacute del transistor de silici (1947 USA laboratoris Bell) comenccedila lrsquoera electrogravenica
N Srsquoinventa el xip el 1958 (USA empresa Texas Instruments Jack Kilby) Aquest invent produeix unmolt gran salt qualitatiu i quantitatiu possibilitatnt lrsquoexpansioacute massiva de la tecnologia electrogravenicaa la degravecada dels 60 del segle XX
httpcawikipediaorgwikiElectrC3B2nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiElectrC3B3nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiVC3A1lvula_al_vacC3ADo Vagravelvules de buithttpeswikipediaorgwikiTriodo Triodehttpwwwugres~aiedatransistorhtml Transistor
Components elegravectrics usuals en automatitzacioacute industrial
Relegrave
Hiperdiccionari Aparell o dispositiu destinat a controlar un circuit determinat drsquouna certa potegravencia(generalment tancar o obrir el circuit) mitjanccedilant un circuit auxiliar de petita potegravencia i per tant amb uncorrent molt feble Relegrave electromagnegravetic Relegrave tegravermic
Microsoft Student 2006 commutador elegravectric especialitzat que permet controlar un dispositiu de granpotencia mitjanccedilant un dispositiu de potencia molt menor Un relegrave eacutes format per un electroimant i unscontactes commutadors mecagravenics que soacuten impulsats per lrsquoelectroimant Aquest requereix un corrent denomeacutes uns centenars de milAliampers generat per una tensioacute de nomeacutes uns volts mentre que els contactespoden estar sotmesos a una tensioacute de cents de volts i suportar el pas de desenes drsquoampers Per tant elcommutador permet que un corrent i tensions petits controlin un corrent i tensioacute majors
Molts petits commutadors i circuits electrogravenics no poden suportar corrents elegravectrics elevats (sovint suportenmenys drsquoun ampere) i serien incapaccedilos de controlar per exemple la bombeta drsquoun far drsquoautomogravebil quenecessita un corrent de molts amperes Aixograve es pot solucionar posant un relegrave entre el petit commutadordel davantal (esp salpicadero) del vehicle i la bombeta de gran potegravencia del far Existeixen bobines derelegrave pera una agravemplia gamma de tensions i algunes estan dissenyades per a controlar simultagraveniamentmolts contactes commutadors
Ampliacioacute de la definicioacutebull Consten drsquoun polsador que en ser premut activa una bobina la qual activa un circuit
bull Cal destacar que els relegraves soacuten elements monoestables per mantenir lrsquoactivacioacute necessiten estarrealimentats (o sigui eacutes necessari que ininterrompudament hi hagi tensioacute a la bobina)
httpeswikipediaorgwikiRelC3A9 RelegravehttpenwikipediaorgwikiRelay RelegravehttpwwwunicromcomTut_relayasp Relegrave
Contactor
Hiperdiccionari Interruptor que es tanca per la forccedila drsquoun electroimant
Ampliacioacute de la definicioacutebull Els contactors i els relegraves fan la mateixa funcioacute estan constituiumlts pels mateixos elements i funcionen
seguint els mateixos principis La diferegravencia rau en que els contactors suporten molta meacutes intensitat que
Pagravegina 9 de 118
els relegraves Alguns autors diuen que el relegrave agafa el nom de de contactor quan te meacutes drsquoun contactecommutador
bull A nivell industrial eacutes meacutes usual trobar-nos contactors
Hiperenciclopegravedia Interruptor que es tanca per la forccedila dun electroimant El contactor es componessencialment dun electroimant la part mogravebil del qual porta o comanda un joc de contactes elegravectricsQuan passa corrent per la bobina de lelectroimant es crea un camp magnegravetic a larmadura que atreuuna peccedila mogravebil de manera que en moures tanca els contactes elegravectrics Mentre passa corrent per labobina els contactes es mantenen tancats perograve quan sinterromp desapareix el camp magnegravetic la partmogravebil torna a separar-se per la forccedila dunes molles i els contactes elegravectrics sobren El contactor doncspot eacutesser comandat (tancar o obrir) a distagravencia enviant o interrompent el corrent a la seva bobina Elscontactors acostumen a tenir tres contactes principals (contactors tripolars per a liacutenies o circuits trifagravesics)i un o uns quants contactes auxiliars Per tancar (connectar) el contactor hom pitja un botoacute (polsador deconnexioacute normalment obert) que fa passar corrent per la bobina a traveacutes dell i dun altre polsadornormalment tancat aixiacute el contactor tanca Per beacute que hom deixi de pitjar el polsador continua passantcorrent per la bobina a traveacutes dun contacte (contacte de retencioacute) i el contactor resta tancat Perdesconnectar (obrir) hom pitja laltre botoacute que interromp el corrent de la bobina i obre el contactor Perbeacute que hom plegui de pitjar aquest botoacute el contactor continuaragrave obert perquegrave en obrir-se el contactorsha obert el contacte de retencioacute i no pot passar corrent per la bobina Els contactors poden tenir unsquants contactes auxiliars que poden servir per exemple per a alimentar dues bombetes que indiquenla posicioacute oberta o tancada del contactor Els contactors soacuten utilitzats normalment per a comandar motorselegravectrics Tambeacute poden eacutesser accionats mitjanccedilant altres elements com eacutes ara interruptors de fi de cursa(cas dels ascensors) Moltes vegades van equipats amb releacutes tegravermics de proteccioacute contra sobreintensitatsdits guardamotors Com a interruptors no cal que tinguin gran poder de ruptura sinoacute meacutes aviat quesiguin capaccedilos de fer un gran nombre de maniobres (com per exemple en un ascensor)
httpfrwikipediaorgwikiContacteur ContactorhttpenwikipediaorgwikiContactor ContactorhttpperSonalredestbesjorgecdcontactorhtml Contactorhttpwwwquiminetcommxar6ar _252425B3258A25A9258B252125DB25E2htmContactor
Disjuntor
Hiperdiccionari Interruptor que obre automagraveticament un circuit quan la tensioacute o el corrent drsquoaquest prenun valor que resta fora drsquoun interval prefixat
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Usualment detecten sobreintensitats ja siguin degudes a sobrecagraverrega o a curts circuits
bull El disjuntor meacutes popular eacutes el magneto tegravermic
bull El salvamotor eacutes un altre tipus de disjuntor
bull Els disjuntors permeten durant un curt espai de temps el pas de meacutes corrent de lrsquoestablert
bull Eacutes possible escollir diversos models de disjuntors en funcioacute del temps i de la quantitat de sobreintensitatque puntualment admetem
httpeswikipediaorgwikiDisyuntor Disjuntor
Disruptor
bull Hiperdiccionari Element drsquoun circuit que eacutes capaccedil de provocar-ne la disrupcioacute o obertura ragravepida
bull Ampliacioacute de la definicioacute La diferegravencia entre un disjuntor i un disruptor eacutes que en aquest darrer elementlrsquoobertura es produeix de forma molt meacutes ragravepida (quasi be instantagravenia)
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 3 de 118
bull Qualsevol sistema mecagravenic susceptible a ser transformat en un sistema pneumagravetic amb el tempsacaba essent transformat en un sistema pneumagravetic
bull Qualsevol sistema pneumagravetic susceptible de ser transformat en un sistema electropneumagravetic amb eltemps acaba essent transformat en un sistema electropneumagravetic
bull Qualsevol sistema electropneumagravetic susceptible de ser comandat per un sistema informagravetic amb eltemps acaba essent comandat per un sistema informagravetic
bull Qualsevol sistema mecagravenic susceptible a ser transformat en un sistema hidragraveulic amb el temps acabaessent transformat en un sistema hidragraveulic
bull Qualsevol sistema hidragraveulic susceptible de ser transformat en un sistema electrohidragraveulic amb el tempsacaba essent transformat en un sistema electrohidragraveulic
bull Qualsevol sistema electrohidragraveulic susceptible de ser comandat per un sistema informagravetic amb eltemps acaba essent comandat per un sistema informagravetic
Cal saber
bull Tot i que en ple segle XXI la presegravencia drsquoelements mecagravenics i elegravectrics ha minvat molt en favor delrsquoelectrogravenica especialment pel que fa a la part de comandament i gestioacute drsquoinformacioacute moltes de lesempreses que han automatitzat els seus processos industrials continuen tenint elements mecagravenics oelegravectrics dels anomenats ldquotradicionalsrdquo amb els quals eacutes possible realitzar determinades accions queno seria factible fer-les des del comandament informagravetic en situacions drsquoemergegravencia io demanteniment io reparacioacute io de posada a punt
bull Bagravesicament a la induacutestria moderna en termes generals srsquoescull entre energia (i elements) elegravectricspneumagravetics o hidragraveulics mitjanccedilant un estudi preliminar en el qual es considera la rendibilitateconogravemica la fiabilitat i els requeriments del proceacutes
Exemples drsquoaparells quotidians que han evolucionat degut a lrsquoaplicacioacute de novestecnologies
bull Persianes de les cases Mecagravenica (corretja)ndashgt elegravectriques (motor elegravectric amb interruptor) ndashgt motorelegravectric + sensors electrogravenics + gestioacute informatitzada (domogravetica) Meacutes info a httpwwwdomodeskcom
bull Suspensions de vehicles Mecagraveniques (ballesta) ndashgt hidragraveulica ndashgt pneumagravetica ndashgt pneumagravetica ohidragraveulica amb sensors electrogravenics i gestioacute + comandament informatitzat En vehicles de gama alta eacutespossible modificar les caracteriacutestiques de la suspensioacute (esportiva confort autopista tot terreny)Algunes suspensions tambeacute srsquoadapten en funcioacute del tipus de frenada del radi de la corba
bull Direccions de cotxes i camions ndashgt mecagravenica ndashgt hidragraveulica ndashgt electrohidragraveulica ndashgtelectrohidragraveulicaamb sensors electrogravenics + gestioacute informatitzada
bull Frens de vehicles Mecagravenics ndashgt hidragraveulics ndashgt hidragraveulics amb sensors electrogravenics i gestioacute informatitzada(ABS EDS) Frens pneumagravetics (en camions i en lrsquoAVE)
bull Magravequines cosir Mecagraveniques ndashgt mecagraveniques amb motor elegravectric ndashgt motor elegravectric + sensors electrogravenicsndashgt electrograveniques amb gestioacute informatitzada Meacutes info a httpwwwalfahogarcom
bull Rellotges Mecagravenics (amb corda) ndashgt elegravectrics ndashgt electrogravenics ndashgt amb gestioacute informatitzada (rellotgesindustrials de control de temps) Meacutes info a httpwwwjunghansde httpwwwermecorghttpwwwzksoftwarees httpwwwcontroldetiemposcom
bull Scalextric Cotxes amb motor elegravectric ndashgt electrogravenic ndashgt electrogravenic amb gestioacute informatitzada Meacutes info
Pagravegina 4 de 118
a httpwwwscalextrices
bull Panys i claus per obrir portes Mecagravenic ndashgt elegravectric ndashgt electrogravenic ndashgt electrogravenic amb gestioacuteinformatitzada Meacutes info a httpwwwtesaes httpwwwjmaes httpwwwjises
bull Magravequines drsquoafaitar ndashgt mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques (contenen variadors de la velocitatde tall i altres control de fimbreig)
bull Finestres dels cotxes Mecagraveniques (manivela) ndashgt motor elegravectric ndashgtmotor elegravectric + sensors electrogravenics(si el vidre al pujar troba un obstacle baixa)ndashgt motor elegravectric + sensors + gestioacute electrogravenica (exprioritat a les ordres dels polsadors del conductor)
bull Bagravescules i balances ndashgt mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt electrograveniques amb gestioacuteinformatitzada Ex les dels supermercats que permeten controlar lrsquoestoc de fruites verdurescarnisseria Meacutes info a httpwwwtodobasculascom
bull Magravequines enregistradores i calculadores Mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt electrograveniquesamb gestioacute informatitzada Ex les dels supermercats que permeten controlar tot lrsquoestoc Meacutes info ahttptodotpvblogspotcom
bull Magravequines drsquoescriure Mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt PC+ impressora
bull Magravequina foradar Mecagravenica (filaberquiacute)ndashgt elegravectrica o beacute pneumagraveticandashgt electrogravenica (control de velocitatio parell)
bull Netejaparabrises vehicles Mecagravenics (manovella) ndashgt elegravectrics ndashgt electrogravenics (sensors pluja que adaptenla velocitat del netejaprabrises a la intensitat de la pluja que cau)
bull Cotxes de joguina Motor mecagravenic (a corda o volant drsquoinegravercia) ndashgt elegravectric ndashgt electrogravenica (ragravedio-control)
bull Cagravemeres fotogragravefiques Mecagraveniques ndashgt analogravegiques elegravectriques ndashgt analogravegiques electrograveniques ndashgtdigitals electrograveniques amb control informagravetic (les cagravemeres digitals controlen informagraveticamentparagravemetres de la fotografia)
bull Gramogravefon Mecagravenic ndashgt elegravectric ndashgtelectrogravenic
bull Escombra Mecagravenica ndashgt elegravectrica ndashgt electrogravenica amb comandament informagravetic ndashgthttpinternationalviledacomes httpwwwirobotcom httpwwwiclebocomenglish
bull Aspirador Mecagravenic amb manovella (finals segle XIX) ndashgt elegravectric (anys 60 segle XX) ndashgt electrogravenic ambc o m a n d a m e n t i n f o r m agrave t i c ( r o o m b a )httpeltamizcom20080506inventos-ingeniosos-la-aspiradora
Pel que fa a aparells drsquous industrial alguns soacuten ascensors portes i comportes maquinagraveria drsquoobra puacuteblicamordasses tancament de vagravelvules i aixetes de pantans depuradores i sistemes de rec agulles de les viesde tren etc
Altres links interessants
Un robot personal seraacute pronto tan comuacuten como el PC Sobre els robots personalshttpwwweuaibocom Robot gos Sony AibohttpeswikipediaorgwikiAibo Robot gos Sony Aibohttpwwwasimohondacom Robot humanoide Asimo
Pagravegina 5 de 118
Caracteriacutestiques dels sistemes mecagravenics elegravectrics i electrogravenics
Sistemes mecagravenics
A favor
bull Presenten una forta robustesa i solidesa
bull Soacuten solucions experimentades (per tant es coneixen les virtuts i els defectes)
bull A cops soacuten molt simples
bull Possibilitat i facilitat en reparar els components com tambeacute la fabricacioacute drsquoelements fets malbeacute iogastats
En contra
bull Pateixen desgast
bull Necessiten un manteniment periogravedic important (lubricacioacute substitucioacute de parts gastades)
bull Soacuten els meacutes voluminosos
bull Soacuten els meacutes pesats
bull Soacuten cars
bull Dificultat -sovint impossibilitat- per a poder efectuar processos complexes sobretot si aquests han deser canviants
Cal saber
Els nous materials apareguts a finals del segle XX i durant el segle XXI modifiquen alguns dels aspectescomentats El que srsquoha comentat correspon als sistemes mecagravenics ldquode tota la vidardquo
Sistemes elegravectrics
A favor
bull Tot i necessitar manteniment aquest es requereix en molta menys frequumlegravencia que en els sistemesmecagravenics
bull Es poden obtenir sequumlegravencies meacutes complexes que no pas les obtingudes en sistemes mecagravenics
bull Es regulen meacutes fagravecilment que els components mecagravenics (major precisioacute i fiabilitat en les repeticions)
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda
bull Solen tenir parts en moviment (solen ser parts mecagraveniques les quals pateixen els seus inconvenients)
bull Els afecten molt les condicions climatologravegiques (aigua humitat temperatura)
bull Soacuten voluminosos
bull Soacuten pesats
bull Els cal ventilacioacute
Pagravegina 6 de 118
Sistemes electrogravenics
A favor
bull Molt poc manteniment
bull Facilitat per a dur a terme sequumlegravencies molt complexes
bull Molt poc pes
bull Molt poc volum
bull Quan funcionen beacute i de manera optimitzada la fiabilitat de la tasca que fan eacutes molt granbull Versatilitat i facilitat drsquoinnovacioacute (eacutes possible fer sistemes electrogravenics ldquoa midardquo en poc temps i en relatiu
poc cost)
bull Absegravencia de parts en moviment
bull Poc consum drsquoenergia
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda i estabilitzada sensepertorbacions en tensioacute io frequumlegravencia
bull Els afecten les condicions climatologravegiques (aigua temperatura humitat pols)
bull Els cal ventilacioacute
bull Els afecten les interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bull En alguns casos la complexitat dels dissenys provoca problemes inesperats (incertesa provocada perles solucions innovadores no experimentades)
bull En determinats casos la necessitat personal molt qualificat i costosos aparells de verificacioacute i oreparacioacute
bull Impossibilitat de reparacioacute Els components electrogravenics no estan pensats per a ser reparats Componentespatllat component substituiumlt (ex no eacutes possible reparar un xip o un diacuteode o un transistor)
bull La constant innovacioacute dificulta la intercanviabilitat al cap drsquoun temps Uns mateixos components solenestar poc temps en el mercat la qual cosa provoca que -sovint- srsquohagin de substituir blocs sencers (exavui en dia no eacutes possible comprar xips pentium III o plaques base de fa cinc anys o mogravedems de14kbps )
Cable del fabricant Nexans especialment dissenyat per evitar les interferegravencies electromagnegravetiques
Pagravegina 7 de 118
httpwwwmonstercablecomproductdisplayasppin=2059 Regleta agraveudioviacutedeo antiparagravesits ambexplicacioacute tegravecnicahttpwwwsalicruesescalidad-red Problemes que poden sorgir en un mal subministrament elegravectric(pertorbacions elegravectriques)httpwwwcirproteccom Empresa dedicada a la proteccioacute per sobreintensitats (llamps commutacionsde xarxa induccions)httpwwwcirproteccomdescargaDI-TRI-ESFolleto20DOMOPACK202005pdf Opuscle equipsproteccioacute vivendahttpwwwingescocom Empresa dedicada a la proteccioacute dels llampshttpwwwvilawebcatwwwnoticiap_idcmp=2716684ampp_edi=General Asteroide provocainterferegravencies ragravedioelegravectriqueshttpwwwvoltimumesnews4371voltitvindexvideosProteccion-contra-sobretensiones--con-ABB-htmlViacutedeo ABB sobreintensitatshttpwwwsalicrucomcaqualitat-xarxa Qualitat de subministrament elegravectric en una xarxa elegravectrica
Diferegravencia entre sistemes elegravectrics i electrogravenics
Sistemes elegravectrics
bull Acostumen a definir-se com a elements elegravectrics els dispositius que estan dissenyats considerant lacirculacioacute massiva drsquoelectrons
bull Soacuten elements elegravectrics motors timbres bombetes drsquoincandescegravencia transformadors contactors relegravesdisjuntors disruptors variadors elegravectrics de velocitat de motors de corrent continu resistegravencieselegravectriques (com ara les de les estufes)
bull Els sistemes elegravectrics es classifiquen en baixa tensioacute (fins a 1000v CA i 1500v CC) i alta tensioacute quansoacuten superiors als valors anteriors En agravembits professionals tambeacute eacutes parla de mitja tensioacute referint-se atensions entre aproximadament 1500v CA i 30000v CA
bull En electricitat per raons histograveriques es considera que lrsquoelectricitat va del pol positiu al negatiu (sentitconvencional del corrent elegravectric)
bull La majoria drsquoelements elegravectrics foren inventats el segle XIX
N 1832 el motor elegravectric per lrsquoanglegraves William Sturgeon
N 1835 el relegrave per lrsquoamericagrave Joseph Henry
N 1878 la bombeta incandescent pel tambeacute americagrave Thomas Alba Edison
N Primer quant del segle XX Popularitzacioacute de la tecnologia elegravectrica
httpcawikipediaorgwikiElectricitat ElectricitathttpeswikipediaorgwikiElectricidad ElectricitathttpeswikipediaorgwikiAlta_tensioacuten_eleacutectrica Alta tensioacute elegravectrica
Sistemes electrogravenics
bull Solen definir-se com elements electrogravenics els dissenyats considerant els dispositius que controlen imodifiquen els pas de petites quantitats drsquoelectrons alhora que pren moltiacutessima importagravencia la polaritati frequumlegravencia del corrent elegravectric
bull Soacuten elements electrogravenics els passius (resistegravencies bobines condensadors) i els actius (diacuteodestransistors) Els circuits integrats o xips soacuten conjunts de centenars o milers o milions de resistegravenciescondensadors i transistors
bull En electrogravenica es considera que lrsquoelectricitat va del pol negatiu al positiu (sentit real del corrent elegravectric)
Pagravegina 8 de 118
bull Lrsquoelectrogravenica sorgeix a principis del segle XX
N El primer component fou el diacuteode inventat el 1904 per lrsquoanglegraves John Ambrose Fleming
N Les vagravelvules de buit foren inventades el 1907 per Lee De Forest
N A partir de la degravecada dels 30 del segle XX trobem (en alguns agravembits molt concrets) els primersaparells electrogravenics
N Amb lrsquoaparicioacute del transistor de silici (1947 USA laboratoris Bell) comenccedila lrsquoera electrogravenica
N Srsquoinventa el xip el 1958 (USA empresa Texas Instruments Jack Kilby) Aquest invent produeix unmolt gran salt qualitatiu i quantitatiu possibilitatnt lrsquoexpansioacute massiva de la tecnologia electrogravenicaa la degravecada dels 60 del segle XX
httpcawikipediaorgwikiElectrC3B2nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiElectrC3B3nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiVC3A1lvula_al_vacC3ADo Vagravelvules de buithttpeswikipediaorgwikiTriodo Triodehttpwwwugres~aiedatransistorhtml Transistor
Components elegravectrics usuals en automatitzacioacute industrial
Relegrave
Hiperdiccionari Aparell o dispositiu destinat a controlar un circuit determinat drsquouna certa potegravencia(generalment tancar o obrir el circuit) mitjanccedilant un circuit auxiliar de petita potegravencia i per tant amb uncorrent molt feble Relegrave electromagnegravetic Relegrave tegravermic
Microsoft Student 2006 commutador elegravectric especialitzat que permet controlar un dispositiu de granpotencia mitjanccedilant un dispositiu de potencia molt menor Un relegrave eacutes format per un electroimant i unscontactes commutadors mecagravenics que soacuten impulsats per lrsquoelectroimant Aquest requereix un corrent denomeacutes uns centenars de milAliampers generat per una tensioacute de nomeacutes uns volts mentre que els contactespoden estar sotmesos a una tensioacute de cents de volts i suportar el pas de desenes drsquoampers Per tant elcommutador permet que un corrent i tensions petits controlin un corrent i tensioacute majors
Molts petits commutadors i circuits electrogravenics no poden suportar corrents elegravectrics elevats (sovint suportenmenys drsquoun ampere) i serien incapaccedilos de controlar per exemple la bombeta drsquoun far drsquoautomogravebil quenecessita un corrent de molts amperes Aixograve es pot solucionar posant un relegrave entre el petit commutadordel davantal (esp salpicadero) del vehicle i la bombeta de gran potegravencia del far Existeixen bobines derelegrave pera una agravemplia gamma de tensions i algunes estan dissenyades per a controlar simultagraveniamentmolts contactes commutadors
Ampliacioacute de la definicioacutebull Consten drsquoun polsador que en ser premut activa una bobina la qual activa un circuit
bull Cal destacar que els relegraves soacuten elements monoestables per mantenir lrsquoactivacioacute necessiten estarrealimentats (o sigui eacutes necessari que ininterrompudament hi hagi tensioacute a la bobina)
httpeswikipediaorgwikiRelC3A9 RelegravehttpenwikipediaorgwikiRelay RelegravehttpwwwunicromcomTut_relayasp Relegrave
Contactor
Hiperdiccionari Interruptor que es tanca per la forccedila drsquoun electroimant
Ampliacioacute de la definicioacutebull Els contactors i els relegraves fan la mateixa funcioacute estan constituiumlts pels mateixos elements i funcionen
seguint els mateixos principis La diferegravencia rau en que els contactors suporten molta meacutes intensitat que
Pagravegina 9 de 118
els relegraves Alguns autors diuen que el relegrave agafa el nom de de contactor quan te meacutes drsquoun contactecommutador
bull A nivell industrial eacutes meacutes usual trobar-nos contactors
Hiperenciclopegravedia Interruptor que es tanca per la forccedila dun electroimant El contactor es componessencialment dun electroimant la part mogravebil del qual porta o comanda un joc de contactes elegravectricsQuan passa corrent per la bobina de lelectroimant es crea un camp magnegravetic a larmadura que atreuuna peccedila mogravebil de manera que en moures tanca els contactes elegravectrics Mentre passa corrent per labobina els contactes es mantenen tancats perograve quan sinterromp desapareix el camp magnegravetic la partmogravebil torna a separar-se per la forccedila dunes molles i els contactes elegravectrics sobren El contactor doncspot eacutesser comandat (tancar o obrir) a distagravencia enviant o interrompent el corrent a la seva bobina Elscontactors acostumen a tenir tres contactes principals (contactors tripolars per a liacutenies o circuits trifagravesics)i un o uns quants contactes auxiliars Per tancar (connectar) el contactor hom pitja un botoacute (polsador deconnexioacute normalment obert) que fa passar corrent per la bobina a traveacutes dell i dun altre polsadornormalment tancat aixiacute el contactor tanca Per beacute que hom deixi de pitjar el polsador continua passantcorrent per la bobina a traveacutes dun contacte (contacte de retencioacute) i el contactor resta tancat Perdesconnectar (obrir) hom pitja laltre botoacute que interromp el corrent de la bobina i obre el contactor Perbeacute que hom plegui de pitjar aquest botoacute el contactor continuaragrave obert perquegrave en obrir-se el contactorsha obert el contacte de retencioacute i no pot passar corrent per la bobina Els contactors poden tenir unsquants contactes auxiliars que poden servir per exemple per a alimentar dues bombetes que indiquenla posicioacute oberta o tancada del contactor Els contactors soacuten utilitzats normalment per a comandar motorselegravectrics Tambeacute poden eacutesser accionats mitjanccedilant altres elements com eacutes ara interruptors de fi de cursa(cas dels ascensors) Moltes vegades van equipats amb releacutes tegravermics de proteccioacute contra sobreintensitatsdits guardamotors Com a interruptors no cal que tinguin gran poder de ruptura sinoacute meacutes aviat quesiguin capaccedilos de fer un gran nombre de maniobres (com per exemple en un ascensor)
httpfrwikipediaorgwikiContacteur ContactorhttpenwikipediaorgwikiContactor ContactorhttpperSonalredestbesjorgecdcontactorhtml Contactorhttpwwwquiminetcommxar6ar _252425B3258A25A9258B252125DB25E2htmContactor
Disjuntor
Hiperdiccionari Interruptor que obre automagraveticament un circuit quan la tensioacute o el corrent drsquoaquest prenun valor que resta fora drsquoun interval prefixat
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Usualment detecten sobreintensitats ja siguin degudes a sobrecagraverrega o a curts circuits
bull El disjuntor meacutes popular eacutes el magneto tegravermic
bull El salvamotor eacutes un altre tipus de disjuntor
bull Els disjuntors permeten durant un curt espai de temps el pas de meacutes corrent de lrsquoestablert
bull Eacutes possible escollir diversos models de disjuntors en funcioacute del temps i de la quantitat de sobreintensitatque puntualment admetem
httpeswikipediaorgwikiDisyuntor Disjuntor
Disruptor
bull Hiperdiccionari Element drsquoun circuit que eacutes capaccedil de provocar-ne la disrupcioacute o obertura ragravepida
bull Ampliacioacute de la definicioacute La diferegravencia entre un disjuntor i un disruptor eacutes que en aquest darrer elementlrsquoobertura es produeix de forma molt meacutes ragravepida (quasi be instantagravenia)
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 4 de 118
a httpwwwscalextrices
bull Panys i claus per obrir portes Mecagravenic ndashgt elegravectric ndashgt electrogravenic ndashgt electrogravenic amb gestioacuteinformatitzada Meacutes info a httpwwwtesaes httpwwwjmaes httpwwwjises
bull Magravequines drsquoafaitar ndashgt mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques (contenen variadors de la velocitatde tall i altres control de fimbreig)
bull Finestres dels cotxes Mecagraveniques (manivela) ndashgt motor elegravectric ndashgtmotor elegravectric + sensors electrogravenics(si el vidre al pujar troba un obstacle baixa)ndashgt motor elegravectric + sensors + gestioacute electrogravenica (exprioritat a les ordres dels polsadors del conductor)
bull Bagravescules i balances ndashgt mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt electrograveniques amb gestioacuteinformatitzada Ex les dels supermercats que permeten controlar lrsquoestoc de fruites verdurescarnisseria Meacutes info a httpwwwtodobasculascom
bull Magravequines enregistradores i calculadores Mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt electrograveniquesamb gestioacute informatitzada Ex les dels supermercats que permeten controlar tot lrsquoestoc Meacutes info ahttptodotpvblogspotcom
bull Magravequines drsquoescriure Mecagraveniques ndashgt elegravectriques ndashgt electrograveniques ndashgt PC+ impressora
bull Magravequina foradar Mecagravenica (filaberquiacute)ndashgt elegravectrica o beacute pneumagraveticandashgt electrogravenica (control de velocitatio parell)
bull Netejaparabrises vehicles Mecagravenics (manovella) ndashgt elegravectrics ndashgt electrogravenics (sensors pluja que adaptenla velocitat del netejaprabrises a la intensitat de la pluja que cau)
bull Cotxes de joguina Motor mecagravenic (a corda o volant drsquoinegravercia) ndashgt elegravectric ndashgt electrogravenica (ragravedio-control)
bull Cagravemeres fotogragravefiques Mecagraveniques ndashgt analogravegiques elegravectriques ndashgt analogravegiques electrograveniques ndashgtdigitals electrograveniques amb control informagravetic (les cagravemeres digitals controlen informagraveticamentparagravemetres de la fotografia)
bull Gramogravefon Mecagravenic ndashgt elegravectric ndashgtelectrogravenic
bull Escombra Mecagravenica ndashgt elegravectrica ndashgt electrogravenica amb comandament informagravetic ndashgthttpinternationalviledacomes httpwwwirobotcom httpwwwiclebocomenglish
bull Aspirador Mecagravenic amb manovella (finals segle XIX) ndashgt elegravectric (anys 60 segle XX) ndashgt electrogravenic ambc o m a n d a m e n t i n f o r m agrave t i c ( r o o m b a )httpeltamizcom20080506inventos-ingeniosos-la-aspiradora
Pel que fa a aparells drsquous industrial alguns soacuten ascensors portes i comportes maquinagraveria drsquoobra puacuteblicamordasses tancament de vagravelvules i aixetes de pantans depuradores i sistemes de rec agulles de les viesde tren etc
Altres links interessants
Un robot personal seraacute pronto tan comuacuten como el PC Sobre els robots personalshttpwwweuaibocom Robot gos Sony AibohttpeswikipediaorgwikiAibo Robot gos Sony Aibohttpwwwasimohondacom Robot humanoide Asimo
Pagravegina 5 de 118
Caracteriacutestiques dels sistemes mecagravenics elegravectrics i electrogravenics
Sistemes mecagravenics
A favor
bull Presenten una forta robustesa i solidesa
bull Soacuten solucions experimentades (per tant es coneixen les virtuts i els defectes)
bull A cops soacuten molt simples
bull Possibilitat i facilitat en reparar els components com tambeacute la fabricacioacute drsquoelements fets malbeacute iogastats
En contra
bull Pateixen desgast
bull Necessiten un manteniment periogravedic important (lubricacioacute substitucioacute de parts gastades)
bull Soacuten els meacutes voluminosos
bull Soacuten els meacutes pesats
bull Soacuten cars
bull Dificultat -sovint impossibilitat- per a poder efectuar processos complexes sobretot si aquests han deser canviants
Cal saber
Els nous materials apareguts a finals del segle XX i durant el segle XXI modifiquen alguns dels aspectescomentats El que srsquoha comentat correspon als sistemes mecagravenics ldquode tota la vidardquo
Sistemes elegravectrics
A favor
bull Tot i necessitar manteniment aquest es requereix en molta menys frequumlegravencia que en els sistemesmecagravenics
bull Es poden obtenir sequumlegravencies meacutes complexes que no pas les obtingudes en sistemes mecagravenics
bull Es regulen meacutes fagravecilment que els components mecagravenics (major precisioacute i fiabilitat en les repeticions)
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda
bull Solen tenir parts en moviment (solen ser parts mecagraveniques les quals pateixen els seus inconvenients)
bull Els afecten molt les condicions climatologravegiques (aigua humitat temperatura)
bull Soacuten voluminosos
bull Soacuten pesats
bull Els cal ventilacioacute
Pagravegina 6 de 118
Sistemes electrogravenics
A favor
bull Molt poc manteniment
bull Facilitat per a dur a terme sequumlegravencies molt complexes
bull Molt poc pes
bull Molt poc volum
bull Quan funcionen beacute i de manera optimitzada la fiabilitat de la tasca que fan eacutes molt granbull Versatilitat i facilitat drsquoinnovacioacute (eacutes possible fer sistemes electrogravenics ldquoa midardquo en poc temps i en relatiu
poc cost)
bull Absegravencia de parts en moviment
bull Poc consum drsquoenergia
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda i estabilitzada sensepertorbacions en tensioacute io frequumlegravencia
bull Els afecten les condicions climatologravegiques (aigua temperatura humitat pols)
bull Els cal ventilacioacute
bull Els afecten les interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bull En alguns casos la complexitat dels dissenys provoca problemes inesperats (incertesa provocada perles solucions innovadores no experimentades)
bull En determinats casos la necessitat personal molt qualificat i costosos aparells de verificacioacute i oreparacioacute
bull Impossibilitat de reparacioacute Els components electrogravenics no estan pensats per a ser reparats Componentespatllat component substituiumlt (ex no eacutes possible reparar un xip o un diacuteode o un transistor)
bull La constant innovacioacute dificulta la intercanviabilitat al cap drsquoun temps Uns mateixos components solenestar poc temps en el mercat la qual cosa provoca que -sovint- srsquohagin de substituir blocs sencers (exavui en dia no eacutes possible comprar xips pentium III o plaques base de fa cinc anys o mogravedems de14kbps )
Cable del fabricant Nexans especialment dissenyat per evitar les interferegravencies electromagnegravetiques
Pagravegina 7 de 118
httpwwwmonstercablecomproductdisplayasppin=2059 Regleta agraveudioviacutedeo antiparagravesits ambexplicacioacute tegravecnicahttpwwwsalicruesescalidad-red Problemes que poden sorgir en un mal subministrament elegravectric(pertorbacions elegravectriques)httpwwwcirproteccom Empresa dedicada a la proteccioacute per sobreintensitats (llamps commutacionsde xarxa induccions)httpwwwcirproteccomdescargaDI-TRI-ESFolleto20DOMOPACK202005pdf Opuscle equipsproteccioacute vivendahttpwwwingescocom Empresa dedicada a la proteccioacute dels llampshttpwwwvilawebcatwwwnoticiap_idcmp=2716684ampp_edi=General Asteroide provocainterferegravencies ragravedioelegravectriqueshttpwwwvoltimumesnews4371voltitvindexvideosProteccion-contra-sobretensiones--con-ABB-htmlViacutedeo ABB sobreintensitatshttpwwwsalicrucomcaqualitat-xarxa Qualitat de subministrament elegravectric en una xarxa elegravectrica
Diferegravencia entre sistemes elegravectrics i electrogravenics
Sistemes elegravectrics
bull Acostumen a definir-se com a elements elegravectrics els dispositius que estan dissenyats considerant lacirculacioacute massiva drsquoelectrons
bull Soacuten elements elegravectrics motors timbres bombetes drsquoincandescegravencia transformadors contactors relegravesdisjuntors disruptors variadors elegravectrics de velocitat de motors de corrent continu resistegravencieselegravectriques (com ara les de les estufes)
bull Els sistemes elegravectrics es classifiquen en baixa tensioacute (fins a 1000v CA i 1500v CC) i alta tensioacute quansoacuten superiors als valors anteriors En agravembits professionals tambeacute eacutes parla de mitja tensioacute referint-se atensions entre aproximadament 1500v CA i 30000v CA
bull En electricitat per raons histograveriques es considera que lrsquoelectricitat va del pol positiu al negatiu (sentitconvencional del corrent elegravectric)
bull La majoria drsquoelements elegravectrics foren inventats el segle XIX
N 1832 el motor elegravectric per lrsquoanglegraves William Sturgeon
N 1835 el relegrave per lrsquoamericagrave Joseph Henry
N 1878 la bombeta incandescent pel tambeacute americagrave Thomas Alba Edison
N Primer quant del segle XX Popularitzacioacute de la tecnologia elegravectrica
httpcawikipediaorgwikiElectricitat ElectricitathttpeswikipediaorgwikiElectricidad ElectricitathttpeswikipediaorgwikiAlta_tensioacuten_eleacutectrica Alta tensioacute elegravectrica
Sistemes electrogravenics
bull Solen definir-se com elements electrogravenics els dissenyats considerant els dispositius que controlen imodifiquen els pas de petites quantitats drsquoelectrons alhora que pren moltiacutessima importagravencia la polaritati frequumlegravencia del corrent elegravectric
bull Soacuten elements electrogravenics els passius (resistegravencies bobines condensadors) i els actius (diacuteodestransistors) Els circuits integrats o xips soacuten conjunts de centenars o milers o milions de resistegravenciescondensadors i transistors
bull En electrogravenica es considera que lrsquoelectricitat va del pol negatiu al positiu (sentit real del corrent elegravectric)
Pagravegina 8 de 118
bull Lrsquoelectrogravenica sorgeix a principis del segle XX
N El primer component fou el diacuteode inventat el 1904 per lrsquoanglegraves John Ambrose Fleming
N Les vagravelvules de buit foren inventades el 1907 per Lee De Forest
N A partir de la degravecada dels 30 del segle XX trobem (en alguns agravembits molt concrets) els primersaparells electrogravenics
N Amb lrsquoaparicioacute del transistor de silici (1947 USA laboratoris Bell) comenccedila lrsquoera electrogravenica
N Srsquoinventa el xip el 1958 (USA empresa Texas Instruments Jack Kilby) Aquest invent produeix unmolt gran salt qualitatiu i quantitatiu possibilitatnt lrsquoexpansioacute massiva de la tecnologia electrogravenicaa la degravecada dels 60 del segle XX
httpcawikipediaorgwikiElectrC3B2nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiElectrC3B3nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiVC3A1lvula_al_vacC3ADo Vagravelvules de buithttpeswikipediaorgwikiTriodo Triodehttpwwwugres~aiedatransistorhtml Transistor
Components elegravectrics usuals en automatitzacioacute industrial
Relegrave
Hiperdiccionari Aparell o dispositiu destinat a controlar un circuit determinat drsquouna certa potegravencia(generalment tancar o obrir el circuit) mitjanccedilant un circuit auxiliar de petita potegravencia i per tant amb uncorrent molt feble Relegrave electromagnegravetic Relegrave tegravermic
Microsoft Student 2006 commutador elegravectric especialitzat que permet controlar un dispositiu de granpotencia mitjanccedilant un dispositiu de potencia molt menor Un relegrave eacutes format per un electroimant i unscontactes commutadors mecagravenics que soacuten impulsats per lrsquoelectroimant Aquest requereix un corrent denomeacutes uns centenars de milAliampers generat per una tensioacute de nomeacutes uns volts mentre que els contactespoden estar sotmesos a una tensioacute de cents de volts i suportar el pas de desenes drsquoampers Per tant elcommutador permet que un corrent i tensions petits controlin un corrent i tensioacute majors
Molts petits commutadors i circuits electrogravenics no poden suportar corrents elegravectrics elevats (sovint suportenmenys drsquoun ampere) i serien incapaccedilos de controlar per exemple la bombeta drsquoun far drsquoautomogravebil quenecessita un corrent de molts amperes Aixograve es pot solucionar posant un relegrave entre el petit commutadordel davantal (esp salpicadero) del vehicle i la bombeta de gran potegravencia del far Existeixen bobines derelegrave pera una agravemplia gamma de tensions i algunes estan dissenyades per a controlar simultagraveniamentmolts contactes commutadors
Ampliacioacute de la definicioacutebull Consten drsquoun polsador que en ser premut activa una bobina la qual activa un circuit
bull Cal destacar que els relegraves soacuten elements monoestables per mantenir lrsquoactivacioacute necessiten estarrealimentats (o sigui eacutes necessari que ininterrompudament hi hagi tensioacute a la bobina)
httpeswikipediaorgwikiRelC3A9 RelegravehttpenwikipediaorgwikiRelay RelegravehttpwwwunicromcomTut_relayasp Relegrave
Contactor
Hiperdiccionari Interruptor que es tanca per la forccedila drsquoun electroimant
Ampliacioacute de la definicioacutebull Els contactors i els relegraves fan la mateixa funcioacute estan constituiumlts pels mateixos elements i funcionen
seguint els mateixos principis La diferegravencia rau en que els contactors suporten molta meacutes intensitat que
Pagravegina 9 de 118
els relegraves Alguns autors diuen que el relegrave agafa el nom de de contactor quan te meacutes drsquoun contactecommutador
bull A nivell industrial eacutes meacutes usual trobar-nos contactors
Hiperenciclopegravedia Interruptor que es tanca per la forccedila dun electroimant El contactor es componessencialment dun electroimant la part mogravebil del qual porta o comanda un joc de contactes elegravectricsQuan passa corrent per la bobina de lelectroimant es crea un camp magnegravetic a larmadura que atreuuna peccedila mogravebil de manera que en moures tanca els contactes elegravectrics Mentre passa corrent per labobina els contactes es mantenen tancats perograve quan sinterromp desapareix el camp magnegravetic la partmogravebil torna a separar-se per la forccedila dunes molles i els contactes elegravectrics sobren El contactor doncspot eacutesser comandat (tancar o obrir) a distagravencia enviant o interrompent el corrent a la seva bobina Elscontactors acostumen a tenir tres contactes principals (contactors tripolars per a liacutenies o circuits trifagravesics)i un o uns quants contactes auxiliars Per tancar (connectar) el contactor hom pitja un botoacute (polsador deconnexioacute normalment obert) que fa passar corrent per la bobina a traveacutes dell i dun altre polsadornormalment tancat aixiacute el contactor tanca Per beacute que hom deixi de pitjar el polsador continua passantcorrent per la bobina a traveacutes dun contacte (contacte de retencioacute) i el contactor resta tancat Perdesconnectar (obrir) hom pitja laltre botoacute que interromp el corrent de la bobina i obre el contactor Perbeacute que hom plegui de pitjar aquest botoacute el contactor continuaragrave obert perquegrave en obrir-se el contactorsha obert el contacte de retencioacute i no pot passar corrent per la bobina Els contactors poden tenir unsquants contactes auxiliars que poden servir per exemple per a alimentar dues bombetes que indiquenla posicioacute oberta o tancada del contactor Els contactors soacuten utilitzats normalment per a comandar motorselegravectrics Tambeacute poden eacutesser accionats mitjanccedilant altres elements com eacutes ara interruptors de fi de cursa(cas dels ascensors) Moltes vegades van equipats amb releacutes tegravermics de proteccioacute contra sobreintensitatsdits guardamotors Com a interruptors no cal que tinguin gran poder de ruptura sinoacute meacutes aviat quesiguin capaccedilos de fer un gran nombre de maniobres (com per exemple en un ascensor)
httpfrwikipediaorgwikiContacteur ContactorhttpenwikipediaorgwikiContactor ContactorhttpperSonalredestbesjorgecdcontactorhtml Contactorhttpwwwquiminetcommxar6ar _252425B3258A25A9258B252125DB25E2htmContactor
Disjuntor
Hiperdiccionari Interruptor que obre automagraveticament un circuit quan la tensioacute o el corrent drsquoaquest prenun valor que resta fora drsquoun interval prefixat
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Usualment detecten sobreintensitats ja siguin degudes a sobrecagraverrega o a curts circuits
bull El disjuntor meacutes popular eacutes el magneto tegravermic
bull El salvamotor eacutes un altre tipus de disjuntor
bull Els disjuntors permeten durant un curt espai de temps el pas de meacutes corrent de lrsquoestablert
bull Eacutes possible escollir diversos models de disjuntors en funcioacute del temps i de la quantitat de sobreintensitatque puntualment admetem
httpeswikipediaorgwikiDisyuntor Disjuntor
Disruptor
bull Hiperdiccionari Element drsquoun circuit que eacutes capaccedil de provocar-ne la disrupcioacute o obertura ragravepida
bull Ampliacioacute de la definicioacute La diferegravencia entre un disjuntor i un disruptor eacutes que en aquest darrer elementlrsquoobertura es produeix de forma molt meacutes ragravepida (quasi be instantagravenia)
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 5 de 118
Caracteriacutestiques dels sistemes mecagravenics elegravectrics i electrogravenics
Sistemes mecagravenics
A favor
bull Presenten una forta robustesa i solidesa
bull Soacuten solucions experimentades (per tant es coneixen les virtuts i els defectes)
bull A cops soacuten molt simples
bull Possibilitat i facilitat en reparar els components com tambeacute la fabricacioacute drsquoelements fets malbeacute iogastats
En contra
bull Pateixen desgast
bull Necessiten un manteniment periogravedic important (lubricacioacute substitucioacute de parts gastades)
bull Soacuten els meacutes voluminosos
bull Soacuten els meacutes pesats
bull Soacuten cars
bull Dificultat -sovint impossibilitat- per a poder efectuar processos complexes sobretot si aquests han deser canviants
Cal saber
Els nous materials apareguts a finals del segle XX i durant el segle XXI modifiquen alguns dels aspectescomentats El que srsquoha comentat correspon als sistemes mecagravenics ldquode tota la vidardquo
Sistemes elegravectrics
A favor
bull Tot i necessitar manteniment aquest es requereix en molta menys frequumlegravencia que en els sistemesmecagravenics
bull Es poden obtenir sequumlegravencies meacutes complexes que no pas les obtingudes en sistemes mecagravenics
bull Es regulen meacutes fagravecilment que els components mecagravenics (major precisioacute i fiabilitat en les repeticions)
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda
bull Solen tenir parts en moviment (solen ser parts mecagraveniques les quals pateixen els seus inconvenients)
bull Els afecten molt les condicions climatologravegiques (aigua humitat temperatura)
bull Soacuten voluminosos
bull Soacuten pesats
bull Els cal ventilacioacute
Pagravegina 6 de 118
Sistemes electrogravenics
A favor
bull Molt poc manteniment
bull Facilitat per a dur a terme sequumlegravencies molt complexes
bull Molt poc pes
bull Molt poc volum
bull Quan funcionen beacute i de manera optimitzada la fiabilitat de la tasca que fan eacutes molt granbull Versatilitat i facilitat drsquoinnovacioacute (eacutes possible fer sistemes electrogravenics ldquoa midardquo en poc temps i en relatiu
poc cost)
bull Absegravencia de parts en moviment
bull Poc consum drsquoenergia
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda i estabilitzada sensepertorbacions en tensioacute io frequumlegravencia
bull Els afecten les condicions climatologravegiques (aigua temperatura humitat pols)
bull Els cal ventilacioacute
bull Els afecten les interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bull En alguns casos la complexitat dels dissenys provoca problemes inesperats (incertesa provocada perles solucions innovadores no experimentades)
bull En determinats casos la necessitat personal molt qualificat i costosos aparells de verificacioacute i oreparacioacute
bull Impossibilitat de reparacioacute Els components electrogravenics no estan pensats per a ser reparats Componentespatllat component substituiumlt (ex no eacutes possible reparar un xip o un diacuteode o un transistor)
bull La constant innovacioacute dificulta la intercanviabilitat al cap drsquoun temps Uns mateixos components solenestar poc temps en el mercat la qual cosa provoca que -sovint- srsquohagin de substituir blocs sencers (exavui en dia no eacutes possible comprar xips pentium III o plaques base de fa cinc anys o mogravedems de14kbps )
Cable del fabricant Nexans especialment dissenyat per evitar les interferegravencies electromagnegravetiques
Pagravegina 7 de 118
httpwwwmonstercablecomproductdisplayasppin=2059 Regleta agraveudioviacutedeo antiparagravesits ambexplicacioacute tegravecnicahttpwwwsalicruesescalidad-red Problemes que poden sorgir en un mal subministrament elegravectric(pertorbacions elegravectriques)httpwwwcirproteccom Empresa dedicada a la proteccioacute per sobreintensitats (llamps commutacionsde xarxa induccions)httpwwwcirproteccomdescargaDI-TRI-ESFolleto20DOMOPACK202005pdf Opuscle equipsproteccioacute vivendahttpwwwingescocom Empresa dedicada a la proteccioacute dels llampshttpwwwvilawebcatwwwnoticiap_idcmp=2716684ampp_edi=General Asteroide provocainterferegravencies ragravedioelegravectriqueshttpwwwvoltimumesnews4371voltitvindexvideosProteccion-contra-sobretensiones--con-ABB-htmlViacutedeo ABB sobreintensitatshttpwwwsalicrucomcaqualitat-xarxa Qualitat de subministrament elegravectric en una xarxa elegravectrica
Diferegravencia entre sistemes elegravectrics i electrogravenics
Sistemes elegravectrics
bull Acostumen a definir-se com a elements elegravectrics els dispositius que estan dissenyats considerant lacirculacioacute massiva drsquoelectrons
bull Soacuten elements elegravectrics motors timbres bombetes drsquoincandescegravencia transformadors contactors relegravesdisjuntors disruptors variadors elegravectrics de velocitat de motors de corrent continu resistegravencieselegravectriques (com ara les de les estufes)
bull Els sistemes elegravectrics es classifiquen en baixa tensioacute (fins a 1000v CA i 1500v CC) i alta tensioacute quansoacuten superiors als valors anteriors En agravembits professionals tambeacute eacutes parla de mitja tensioacute referint-se atensions entre aproximadament 1500v CA i 30000v CA
bull En electricitat per raons histograveriques es considera que lrsquoelectricitat va del pol positiu al negatiu (sentitconvencional del corrent elegravectric)
bull La majoria drsquoelements elegravectrics foren inventats el segle XIX
N 1832 el motor elegravectric per lrsquoanglegraves William Sturgeon
N 1835 el relegrave per lrsquoamericagrave Joseph Henry
N 1878 la bombeta incandescent pel tambeacute americagrave Thomas Alba Edison
N Primer quant del segle XX Popularitzacioacute de la tecnologia elegravectrica
httpcawikipediaorgwikiElectricitat ElectricitathttpeswikipediaorgwikiElectricidad ElectricitathttpeswikipediaorgwikiAlta_tensioacuten_eleacutectrica Alta tensioacute elegravectrica
Sistemes electrogravenics
bull Solen definir-se com elements electrogravenics els dissenyats considerant els dispositius que controlen imodifiquen els pas de petites quantitats drsquoelectrons alhora que pren moltiacutessima importagravencia la polaritati frequumlegravencia del corrent elegravectric
bull Soacuten elements electrogravenics els passius (resistegravencies bobines condensadors) i els actius (diacuteodestransistors) Els circuits integrats o xips soacuten conjunts de centenars o milers o milions de resistegravenciescondensadors i transistors
bull En electrogravenica es considera que lrsquoelectricitat va del pol negatiu al positiu (sentit real del corrent elegravectric)
Pagravegina 8 de 118
bull Lrsquoelectrogravenica sorgeix a principis del segle XX
N El primer component fou el diacuteode inventat el 1904 per lrsquoanglegraves John Ambrose Fleming
N Les vagravelvules de buit foren inventades el 1907 per Lee De Forest
N A partir de la degravecada dels 30 del segle XX trobem (en alguns agravembits molt concrets) els primersaparells electrogravenics
N Amb lrsquoaparicioacute del transistor de silici (1947 USA laboratoris Bell) comenccedila lrsquoera electrogravenica
N Srsquoinventa el xip el 1958 (USA empresa Texas Instruments Jack Kilby) Aquest invent produeix unmolt gran salt qualitatiu i quantitatiu possibilitatnt lrsquoexpansioacute massiva de la tecnologia electrogravenicaa la degravecada dels 60 del segle XX
httpcawikipediaorgwikiElectrC3B2nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiElectrC3B3nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiVC3A1lvula_al_vacC3ADo Vagravelvules de buithttpeswikipediaorgwikiTriodo Triodehttpwwwugres~aiedatransistorhtml Transistor
Components elegravectrics usuals en automatitzacioacute industrial
Relegrave
Hiperdiccionari Aparell o dispositiu destinat a controlar un circuit determinat drsquouna certa potegravencia(generalment tancar o obrir el circuit) mitjanccedilant un circuit auxiliar de petita potegravencia i per tant amb uncorrent molt feble Relegrave electromagnegravetic Relegrave tegravermic
Microsoft Student 2006 commutador elegravectric especialitzat que permet controlar un dispositiu de granpotencia mitjanccedilant un dispositiu de potencia molt menor Un relegrave eacutes format per un electroimant i unscontactes commutadors mecagravenics que soacuten impulsats per lrsquoelectroimant Aquest requereix un corrent denomeacutes uns centenars de milAliampers generat per una tensioacute de nomeacutes uns volts mentre que els contactespoden estar sotmesos a una tensioacute de cents de volts i suportar el pas de desenes drsquoampers Per tant elcommutador permet que un corrent i tensions petits controlin un corrent i tensioacute majors
Molts petits commutadors i circuits electrogravenics no poden suportar corrents elegravectrics elevats (sovint suportenmenys drsquoun ampere) i serien incapaccedilos de controlar per exemple la bombeta drsquoun far drsquoautomogravebil quenecessita un corrent de molts amperes Aixograve es pot solucionar posant un relegrave entre el petit commutadordel davantal (esp salpicadero) del vehicle i la bombeta de gran potegravencia del far Existeixen bobines derelegrave pera una agravemplia gamma de tensions i algunes estan dissenyades per a controlar simultagraveniamentmolts contactes commutadors
Ampliacioacute de la definicioacutebull Consten drsquoun polsador que en ser premut activa una bobina la qual activa un circuit
bull Cal destacar que els relegraves soacuten elements monoestables per mantenir lrsquoactivacioacute necessiten estarrealimentats (o sigui eacutes necessari que ininterrompudament hi hagi tensioacute a la bobina)
httpeswikipediaorgwikiRelC3A9 RelegravehttpenwikipediaorgwikiRelay RelegravehttpwwwunicromcomTut_relayasp Relegrave
Contactor
Hiperdiccionari Interruptor que es tanca per la forccedila drsquoun electroimant
Ampliacioacute de la definicioacutebull Els contactors i els relegraves fan la mateixa funcioacute estan constituiumlts pels mateixos elements i funcionen
seguint els mateixos principis La diferegravencia rau en que els contactors suporten molta meacutes intensitat que
Pagravegina 9 de 118
els relegraves Alguns autors diuen que el relegrave agafa el nom de de contactor quan te meacutes drsquoun contactecommutador
bull A nivell industrial eacutes meacutes usual trobar-nos contactors
Hiperenciclopegravedia Interruptor que es tanca per la forccedila dun electroimant El contactor es componessencialment dun electroimant la part mogravebil del qual porta o comanda un joc de contactes elegravectricsQuan passa corrent per la bobina de lelectroimant es crea un camp magnegravetic a larmadura que atreuuna peccedila mogravebil de manera que en moures tanca els contactes elegravectrics Mentre passa corrent per labobina els contactes es mantenen tancats perograve quan sinterromp desapareix el camp magnegravetic la partmogravebil torna a separar-se per la forccedila dunes molles i els contactes elegravectrics sobren El contactor doncspot eacutesser comandat (tancar o obrir) a distagravencia enviant o interrompent el corrent a la seva bobina Elscontactors acostumen a tenir tres contactes principals (contactors tripolars per a liacutenies o circuits trifagravesics)i un o uns quants contactes auxiliars Per tancar (connectar) el contactor hom pitja un botoacute (polsador deconnexioacute normalment obert) que fa passar corrent per la bobina a traveacutes dell i dun altre polsadornormalment tancat aixiacute el contactor tanca Per beacute que hom deixi de pitjar el polsador continua passantcorrent per la bobina a traveacutes dun contacte (contacte de retencioacute) i el contactor resta tancat Perdesconnectar (obrir) hom pitja laltre botoacute que interromp el corrent de la bobina i obre el contactor Perbeacute que hom plegui de pitjar aquest botoacute el contactor continuaragrave obert perquegrave en obrir-se el contactorsha obert el contacte de retencioacute i no pot passar corrent per la bobina Els contactors poden tenir unsquants contactes auxiliars que poden servir per exemple per a alimentar dues bombetes que indiquenla posicioacute oberta o tancada del contactor Els contactors soacuten utilitzats normalment per a comandar motorselegravectrics Tambeacute poden eacutesser accionats mitjanccedilant altres elements com eacutes ara interruptors de fi de cursa(cas dels ascensors) Moltes vegades van equipats amb releacutes tegravermics de proteccioacute contra sobreintensitatsdits guardamotors Com a interruptors no cal que tinguin gran poder de ruptura sinoacute meacutes aviat quesiguin capaccedilos de fer un gran nombre de maniobres (com per exemple en un ascensor)
httpfrwikipediaorgwikiContacteur ContactorhttpenwikipediaorgwikiContactor ContactorhttpperSonalredestbesjorgecdcontactorhtml Contactorhttpwwwquiminetcommxar6ar _252425B3258A25A9258B252125DB25E2htmContactor
Disjuntor
Hiperdiccionari Interruptor que obre automagraveticament un circuit quan la tensioacute o el corrent drsquoaquest prenun valor que resta fora drsquoun interval prefixat
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Usualment detecten sobreintensitats ja siguin degudes a sobrecagraverrega o a curts circuits
bull El disjuntor meacutes popular eacutes el magneto tegravermic
bull El salvamotor eacutes un altre tipus de disjuntor
bull Els disjuntors permeten durant un curt espai de temps el pas de meacutes corrent de lrsquoestablert
bull Eacutes possible escollir diversos models de disjuntors en funcioacute del temps i de la quantitat de sobreintensitatque puntualment admetem
httpeswikipediaorgwikiDisyuntor Disjuntor
Disruptor
bull Hiperdiccionari Element drsquoun circuit que eacutes capaccedil de provocar-ne la disrupcioacute o obertura ragravepida
bull Ampliacioacute de la definicioacute La diferegravencia entre un disjuntor i un disruptor eacutes que en aquest darrer elementlrsquoobertura es produeix de forma molt meacutes ragravepida (quasi be instantagravenia)
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 6 de 118
Sistemes electrogravenics
A favor
bull Molt poc manteniment
bull Facilitat per a dur a terme sequumlegravencies molt complexes
bull Molt poc pes
bull Molt poc volum
bull Quan funcionen beacute i de manera optimitzada la fiabilitat de la tasca que fan eacutes molt granbull Versatilitat i facilitat drsquoinnovacioacute (eacutes possible fer sistemes electrogravenics ldquoa midardquo en poc temps i en relatiu
poc cost)
bull Absegravencia de parts en moviment
bull Poc consum drsquoenergia
En contra
bull Necessiten disposar de subministrament elegravectric de forma ininterrompuda i estabilitzada sensepertorbacions en tensioacute io frequumlegravencia
bull Els afecten les condicions climatologravegiques (aigua temperatura humitat pols)
bull Els cal ventilacioacute
bull Els afecten les interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bull En alguns casos la complexitat dels dissenys provoca problemes inesperats (incertesa provocada perles solucions innovadores no experimentades)
bull En determinats casos la necessitat personal molt qualificat i costosos aparells de verificacioacute i oreparacioacute
bull Impossibilitat de reparacioacute Els components electrogravenics no estan pensats per a ser reparats Componentespatllat component substituiumlt (ex no eacutes possible reparar un xip o un diacuteode o un transistor)
bull La constant innovacioacute dificulta la intercanviabilitat al cap drsquoun temps Uns mateixos components solenestar poc temps en el mercat la qual cosa provoca que -sovint- srsquohagin de substituir blocs sencers (exavui en dia no eacutes possible comprar xips pentium III o plaques base de fa cinc anys o mogravedems de14kbps )
Cable del fabricant Nexans especialment dissenyat per evitar les interferegravencies electromagnegravetiques
Pagravegina 7 de 118
httpwwwmonstercablecomproductdisplayasppin=2059 Regleta agraveudioviacutedeo antiparagravesits ambexplicacioacute tegravecnicahttpwwwsalicruesescalidad-red Problemes que poden sorgir en un mal subministrament elegravectric(pertorbacions elegravectriques)httpwwwcirproteccom Empresa dedicada a la proteccioacute per sobreintensitats (llamps commutacionsde xarxa induccions)httpwwwcirproteccomdescargaDI-TRI-ESFolleto20DOMOPACK202005pdf Opuscle equipsproteccioacute vivendahttpwwwingescocom Empresa dedicada a la proteccioacute dels llampshttpwwwvilawebcatwwwnoticiap_idcmp=2716684ampp_edi=General Asteroide provocainterferegravencies ragravedioelegravectriqueshttpwwwvoltimumesnews4371voltitvindexvideosProteccion-contra-sobretensiones--con-ABB-htmlViacutedeo ABB sobreintensitatshttpwwwsalicrucomcaqualitat-xarxa Qualitat de subministrament elegravectric en una xarxa elegravectrica
Diferegravencia entre sistemes elegravectrics i electrogravenics
Sistemes elegravectrics
bull Acostumen a definir-se com a elements elegravectrics els dispositius que estan dissenyats considerant lacirculacioacute massiva drsquoelectrons
bull Soacuten elements elegravectrics motors timbres bombetes drsquoincandescegravencia transformadors contactors relegravesdisjuntors disruptors variadors elegravectrics de velocitat de motors de corrent continu resistegravencieselegravectriques (com ara les de les estufes)
bull Els sistemes elegravectrics es classifiquen en baixa tensioacute (fins a 1000v CA i 1500v CC) i alta tensioacute quansoacuten superiors als valors anteriors En agravembits professionals tambeacute eacutes parla de mitja tensioacute referint-se atensions entre aproximadament 1500v CA i 30000v CA
bull En electricitat per raons histograveriques es considera que lrsquoelectricitat va del pol positiu al negatiu (sentitconvencional del corrent elegravectric)
bull La majoria drsquoelements elegravectrics foren inventats el segle XIX
N 1832 el motor elegravectric per lrsquoanglegraves William Sturgeon
N 1835 el relegrave per lrsquoamericagrave Joseph Henry
N 1878 la bombeta incandescent pel tambeacute americagrave Thomas Alba Edison
N Primer quant del segle XX Popularitzacioacute de la tecnologia elegravectrica
httpcawikipediaorgwikiElectricitat ElectricitathttpeswikipediaorgwikiElectricidad ElectricitathttpeswikipediaorgwikiAlta_tensioacuten_eleacutectrica Alta tensioacute elegravectrica
Sistemes electrogravenics
bull Solen definir-se com elements electrogravenics els dissenyats considerant els dispositius que controlen imodifiquen els pas de petites quantitats drsquoelectrons alhora que pren moltiacutessima importagravencia la polaritati frequumlegravencia del corrent elegravectric
bull Soacuten elements electrogravenics els passius (resistegravencies bobines condensadors) i els actius (diacuteodestransistors) Els circuits integrats o xips soacuten conjunts de centenars o milers o milions de resistegravenciescondensadors i transistors
bull En electrogravenica es considera que lrsquoelectricitat va del pol negatiu al positiu (sentit real del corrent elegravectric)
Pagravegina 8 de 118
bull Lrsquoelectrogravenica sorgeix a principis del segle XX
N El primer component fou el diacuteode inventat el 1904 per lrsquoanglegraves John Ambrose Fleming
N Les vagravelvules de buit foren inventades el 1907 per Lee De Forest
N A partir de la degravecada dels 30 del segle XX trobem (en alguns agravembits molt concrets) els primersaparells electrogravenics
N Amb lrsquoaparicioacute del transistor de silici (1947 USA laboratoris Bell) comenccedila lrsquoera electrogravenica
N Srsquoinventa el xip el 1958 (USA empresa Texas Instruments Jack Kilby) Aquest invent produeix unmolt gran salt qualitatiu i quantitatiu possibilitatnt lrsquoexpansioacute massiva de la tecnologia electrogravenicaa la degravecada dels 60 del segle XX
httpcawikipediaorgwikiElectrC3B2nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiElectrC3B3nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiVC3A1lvula_al_vacC3ADo Vagravelvules de buithttpeswikipediaorgwikiTriodo Triodehttpwwwugres~aiedatransistorhtml Transistor
Components elegravectrics usuals en automatitzacioacute industrial
Relegrave
Hiperdiccionari Aparell o dispositiu destinat a controlar un circuit determinat drsquouna certa potegravencia(generalment tancar o obrir el circuit) mitjanccedilant un circuit auxiliar de petita potegravencia i per tant amb uncorrent molt feble Relegrave electromagnegravetic Relegrave tegravermic
Microsoft Student 2006 commutador elegravectric especialitzat que permet controlar un dispositiu de granpotencia mitjanccedilant un dispositiu de potencia molt menor Un relegrave eacutes format per un electroimant i unscontactes commutadors mecagravenics que soacuten impulsats per lrsquoelectroimant Aquest requereix un corrent denomeacutes uns centenars de milAliampers generat per una tensioacute de nomeacutes uns volts mentre que els contactespoden estar sotmesos a una tensioacute de cents de volts i suportar el pas de desenes drsquoampers Per tant elcommutador permet que un corrent i tensions petits controlin un corrent i tensioacute majors
Molts petits commutadors i circuits electrogravenics no poden suportar corrents elegravectrics elevats (sovint suportenmenys drsquoun ampere) i serien incapaccedilos de controlar per exemple la bombeta drsquoun far drsquoautomogravebil quenecessita un corrent de molts amperes Aixograve es pot solucionar posant un relegrave entre el petit commutadordel davantal (esp salpicadero) del vehicle i la bombeta de gran potegravencia del far Existeixen bobines derelegrave pera una agravemplia gamma de tensions i algunes estan dissenyades per a controlar simultagraveniamentmolts contactes commutadors
Ampliacioacute de la definicioacutebull Consten drsquoun polsador que en ser premut activa una bobina la qual activa un circuit
bull Cal destacar que els relegraves soacuten elements monoestables per mantenir lrsquoactivacioacute necessiten estarrealimentats (o sigui eacutes necessari que ininterrompudament hi hagi tensioacute a la bobina)
httpeswikipediaorgwikiRelC3A9 RelegravehttpenwikipediaorgwikiRelay RelegravehttpwwwunicromcomTut_relayasp Relegrave
Contactor
Hiperdiccionari Interruptor que es tanca per la forccedila drsquoun electroimant
Ampliacioacute de la definicioacutebull Els contactors i els relegraves fan la mateixa funcioacute estan constituiumlts pels mateixos elements i funcionen
seguint els mateixos principis La diferegravencia rau en que els contactors suporten molta meacutes intensitat que
Pagravegina 9 de 118
els relegraves Alguns autors diuen que el relegrave agafa el nom de de contactor quan te meacutes drsquoun contactecommutador
bull A nivell industrial eacutes meacutes usual trobar-nos contactors
Hiperenciclopegravedia Interruptor que es tanca per la forccedila dun electroimant El contactor es componessencialment dun electroimant la part mogravebil del qual porta o comanda un joc de contactes elegravectricsQuan passa corrent per la bobina de lelectroimant es crea un camp magnegravetic a larmadura que atreuuna peccedila mogravebil de manera que en moures tanca els contactes elegravectrics Mentre passa corrent per labobina els contactes es mantenen tancats perograve quan sinterromp desapareix el camp magnegravetic la partmogravebil torna a separar-se per la forccedila dunes molles i els contactes elegravectrics sobren El contactor doncspot eacutesser comandat (tancar o obrir) a distagravencia enviant o interrompent el corrent a la seva bobina Elscontactors acostumen a tenir tres contactes principals (contactors tripolars per a liacutenies o circuits trifagravesics)i un o uns quants contactes auxiliars Per tancar (connectar) el contactor hom pitja un botoacute (polsador deconnexioacute normalment obert) que fa passar corrent per la bobina a traveacutes dell i dun altre polsadornormalment tancat aixiacute el contactor tanca Per beacute que hom deixi de pitjar el polsador continua passantcorrent per la bobina a traveacutes dun contacte (contacte de retencioacute) i el contactor resta tancat Perdesconnectar (obrir) hom pitja laltre botoacute que interromp el corrent de la bobina i obre el contactor Perbeacute que hom plegui de pitjar aquest botoacute el contactor continuaragrave obert perquegrave en obrir-se el contactorsha obert el contacte de retencioacute i no pot passar corrent per la bobina Els contactors poden tenir unsquants contactes auxiliars que poden servir per exemple per a alimentar dues bombetes que indiquenla posicioacute oberta o tancada del contactor Els contactors soacuten utilitzats normalment per a comandar motorselegravectrics Tambeacute poden eacutesser accionats mitjanccedilant altres elements com eacutes ara interruptors de fi de cursa(cas dels ascensors) Moltes vegades van equipats amb releacutes tegravermics de proteccioacute contra sobreintensitatsdits guardamotors Com a interruptors no cal que tinguin gran poder de ruptura sinoacute meacutes aviat quesiguin capaccedilos de fer un gran nombre de maniobres (com per exemple en un ascensor)
httpfrwikipediaorgwikiContacteur ContactorhttpenwikipediaorgwikiContactor ContactorhttpperSonalredestbesjorgecdcontactorhtml Contactorhttpwwwquiminetcommxar6ar _252425B3258A25A9258B252125DB25E2htmContactor
Disjuntor
Hiperdiccionari Interruptor que obre automagraveticament un circuit quan la tensioacute o el corrent drsquoaquest prenun valor que resta fora drsquoun interval prefixat
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Usualment detecten sobreintensitats ja siguin degudes a sobrecagraverrega o a curts circuits
bull El disjuntor meacutes popular eacutes el magneto tegravermic
bull El salvamotor eacutes un altre tipus de disjuntor
bull Els disjuntors permeten durant un curt espai de temps el pas de meacutes corrent de lrsquoestablert
bull Eacutes possible escollir diversos models de disjuntors en funcioacute del temps i de la quantitat de sobreintensitatque puntualment admetem
httpeswikipediaorgwikiDisyuntor Disjuntor
Disruptor
bull Hiperdiccionari Element drsquoun circuit que eacutes capaccedil de provocar-ne la disrupcioacute o obertura ragravepida
bull Ampliacioacute de la definicioacute La diferegravencia entre un disjuntor i un disruptor eacutes que en aquest darrer elementlrsquoobertura es produeix de forma molt meacutes ragravepida (quasi be instantagravenia)
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 7 de 118
httpwwwmonstercablecomproductdisplayasppin=2059 Regleta agraveudioviacutedeo antiparagravesits ambexplicacioacute tegravecnicahttpwwwsalicruesescalidad-red Problemes que poden sorgir en un mal subministrament elegravectric(pertorbacions elegravectriques)httpwwwcirproteccom Empresa dedicada a la proteccioacute per sobreintensitats (llamps commutacionsde xarxa induccions)httpwwwcirproteccomdescargaDI-TRI-ESFolleto20DOMOPACK202005pdf Opuscle equipsproteccioacute vivendahttpwwwingescocom Empresa dedicada a la proteccioacute dels llampshttpwwwvilawebcatwwwnoticiap_idcmp=2716684ampp_edi=General Asteroide provocainterferegravencies ragravedioelegravectriqueshttpwwwvoltimumesnews4371voltitvindexvideosProteccion-contra-sobretensiones--con-ABB-htmlViacutedeo ABB sobreintensitatshttpwwwsalicrucomcaqualitat-xarxa Qualitat de subministrament elegravectric en una xarxa elegravectrica
Diferegravencia entre sistemes elegravectrics i electrogravenics
Sistemes elegravectrics
bull Acostumen a definir-se com a elements elegravectrics els dispositius que estan dissenyats considerant lacirculacioacute massiva drsquoelectrons
bull Soacuten elements elegravectrics motors timbres bombetes drsquoincandescegravencia transformadors contactors relegravesdisjuntors disruptors variadors elegravectrics de velocitat de motors de corrent continu resistegravencieselegravectriques (com ara les de les estufes)
bull Els sistemes elegravectrics es classifiquen en baixa tensioacute (fins a 1000v CA i 1500v CC) i alta tensioacute quansoacuten superiors als valors anteriors En agravembits professionals tambeacute eacutes parla de mitja tensioacute referint-se atensions entre aproximadament 1500v CA i 30000v CA
bull En electricitat per raons histograveriques es considera que lrsquoelectricitat va del pol positiu al negatiu (sentitconvencional del corrent elegravectric)
bull La majoria drsquoelements elegravectrics foren inventats el segle XIX
N 1832 el motor elegravectric per lrsquoanglegraves William Sturgeon
N 1835 el relegrave per lrsquoamericagrave Joseph Henry
N 1878 la bombeta incandescent pel tambeacute americagrave Thomas Alba Edison
N Primer quant del segle XX Popularitzacioacute de la tecnologia elegravectrica
httpcawikipediaorgwikiElectricitat ElectricitathttpeswikipediaorgwikiElectricidad ElectricitathttpeswikipediaorgwikiAlta_tensioacuten_eleacutectrica Alta tensioacute elegravectrica
Sistemes electrogravenics
bull Solen definir-se com elements electrogravenics els dissenyats considerant els dispositius que controlen imodifiquen els pas de petites quantitats drsquoelectrons alhora que pren moltiacutessima importagravencia la polaritati frequumlegravencia del corrent elegravectric
bull Soacuten elements electrogravenics els passius (resistegravencies bobines condensadors) i els actius (diacuteodestransistors) Els circuits integrats o xips soacuten conjunts de centenars o milers o milions de resistegravenciescondensadors i transistors
bull En electrogravenica es considera que lrsquoelectricitat va del pol negatiu al positiu (sentit real del corrent elegravectric)
Pagravegina 8 de 118
bull Lrsquoelectrogravenica sorgeix a principis del segle XX
N El primer component fou el diacuteode inventat el 1904 per lrsquoanglegraves John Ambrose Fleming
N Les vagravelvules de buit foren inventades el 1907 per Lee De Forest
N A partir de la degravecada dels 30 del segle XX trobem (en alguns agravembits molt concrets) els primersaparells electrogravenics
N Amb lrsquoaparicioacute del transistor de silici (1947 USA laboratoris Bell) comenccedila lrsquoera electrogravenica
N Srsquoinventa el xip el 1958 (USA empresa Texas Instruments Jack Kilby) Aquest invent produeix unmolt gran salt qualitatiu i quantitatiu possibilitatnt lrsquoexpansioacute massiva de la tecnologia electrogravenicaa la degravecada dels 60 del segle XX
httpcawikipediaorgwikiElectrC3B2nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiElectrC3B3nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiVC3A1lvula_al_vacC3ADo Vagravelvules de buithttpeswikipediaorgwikiTriodo Triodehttpwwwugres~aiedatransistorhtml Transistor
Components elegravectrics usuals en automatitzacioacute industrial
Relegrave
Hiperdiccionari Aparell o dispositiu destinat a controlar un circuit determinat drsquouna certa potegravencia(generalment tancar o obrir el circuit) mitjanccedilant un circuit auxiliar de petita potegravencia i per tant amb uncorrent molt feble Relegrave electromagnegravetic Relegrave tegravermic
Microsoft Student 2006 commutador elegravectric especialitzat que permet controlar un dispositiu de granpotencia mitjanccedilant un dispositiu de potencia molt menor Un relegrave eacutes format per un electroimant i unscontactes commutadors mecagravenics que soacuten impulsats per lrsquoelectroimant Aquest requereix un corrent denomeacutes uns centenars de milAliampers generat per una tensioacute de nomeacutes uns volts mentre que els contactespoden estar sotmesos a una tensioacute de cents de volts i suportar el pas de desenes drsquoampers Per tant elcommutador permet que un corrent i tensions petits controlin un corrent i tensioacute majors
Molts petits commutadors i circuits electrogravenics no poden suportar corrents elegravectrics elevats (sovint suportenmenys drsquoun ampere) i serien incapaccedilos de controlar per exemple la bombeta drsquoun far drsquoautomogravebil quenecessita un corrent de molts amperes Aixograve es pot solucionar posant un relegrave entre el petit commutadordel davantal (esp salpicadero) del vehicle i la bombeta de gran potegravencia del far Existeixen bobines derelegrave pera una agravemplia gamma de tensions i algunes estan dissenyades per a controlar simultagraveniamentmolts contactes commutadors
Ampliacioacute de la definicioacutebull Consten drsquoun polsador que en ser premut activa una bobina la qual activa un circuit
bull Cal destacar que els relegraves soacuten elements monoestables per mantenir lrsquoactivacioacute necessiten estarrealimentats (o sigui eacutes necessari que ininterrompudament hi hagi tensioacute a la bobina)
httpeswikipediaorgwikiRelC3A9 RelegravehttpenwikipediaorgwikiRelay RelegravehttpwwwunicromcomTut_relayasp Relegrave
Contactor
Hiperdiccionari Interruptor que es tanca per la forccedila drsquoun electroimant
Ampliacioacute de la definicioacutebull Els contactors i els relegraves fan la mateixa funcioacute estan constituiumlts pels mateixos elements i funcionen
seguint els mateixos principis La diferegravencia rau en que els contactors suporten molta meacutes intensitat que
Pagravegina 9 de 118
els relegraves Alguns autors diuen que el relegrave agafa el nom de de contactor quan te meacutes drsquoun contactecommutador
bull A nivell industrial eacutes meacutes usual trobar-nos contactors
Hiperenciclopegravedia Interruptor que es tanca per la forccedila dun electroimant El contactor es componessencialment dun electroimant la part mogravebil del qual porta o comanda un joc de contactes elegravectricsQuan passa corrent per la bobina de lelectroimant es crea un camp magnegravetic a larmadura que atreuuna peccedila mogravebil de manera que en moures tanca els contactes elegravectrics Mentre passa corrent per labobina els contactes es mantenen tancats perograve quan sinterromp desapareix el camp magnegravetic la partmogravebil torna a separar-se per la forccedila dunes molles i els contactes elegravectrics sobren El contactor doncspot eacutesser comandat (tancar o obrir) a distagravencia enviant o interrompent el corrent a la seva bobina Elscontactors acostumen a tenir tres contactes principals (contactors tripolars per a liacutenies o circuits trifagravesics)i un o uns quants contactes auxiliars Per tancar (connectar) el contactor hom pitja un botoacute (polsador deconnexioacute normalment obert) que fa passar corrent per la bobina a traveacutes dell i dun altre polsadornormalment tancat aixiacute el contactor tanca Per beacute que hom deixi de pitjar el polsador continua passantcorrent per la bobina a traveacutes dun contacte (contacte de retencioacute) i el contactor resta tancat Perdesconnectar (obrir) hom pitja laltre botoacute que interromp el corrent de la bobina i obre el contactor Perbeacute que hom plegui de pitjar aquest botoacute el contactor continuaragrave obert perquegrave en obrir-se el contactorsha obert el contacte de retencioacute i no pot passar corrent per la bobina Els contactors poden tenir unsquants contactes auxiliars que poden servir per exemple per a alimentar dues bombetes que indiquenla posicioacute oberta o tancada del contactor Els contactors soacuten utilitzats normalment per a comandar motorselegravectrics Tambeacute poden eacutesser accionats mitjanccedilant altres elements com eacutes ara interruptors de fi de cursa(cas dels ascensors) Moltes vegades van equipats amb releacutes tegravermics de proteccioacute contra sobreintensitatsdits guardamotors Com a interruptors no cal que tinguin gran poder de ruptura sinoacute meacutes aviat quesiguin capaccedilos de fer un gran nombre de maniobres (com per exemple en un ascensor)
httpfrwikipediaorgwikiContacteur ContactorhttpenwikipediaorgwikiContactor ContactorhttpperSonalredestbesjorgecdcontactorhtml Contactorhttpwwwquiminetcommxar6ar _252425B3258A25A9258B252125DB25E2htmContactor
Disjuntor
Hiperdiccionari Interruptor que obre automagraveticament un circuit quan la tensioacute o el corrent drsquoaquest prenun valor que resta fora drsquoun interval prefixat
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Usualment detecten sobreintensitats ja siguin degudes a sobrecagraverrega o a curts circuits
bull El disjuntor meacutes popular eacutes el magneto tegravermic
bull El salvamotor eacutes un altre tipus de disjuntor
bull Els disjuntors permeten durant un curt espai de temps el pas de meacutes corrent de lrsquoestablert
bull Eacutes possible escollir diversos models de disjuntors en funcioacute del temps i de la quantitat de sobreintensitatque puntualment admetem
httpeswikipediaorgwikiDisyuntor Disjuntor
Disruptor
bull Hiperdiccionari Element drsquoun circuit que eacutes capaccedil de provocar-ne la disrupcioacute o obertura ragravepida
bull Ampliacioacute de la definicioacute La diferegravencia entre un disjuntor i un disruptor eacutes que en aquest darrer elementlrsquoobertura es produeix de forma molt meacutes ragravepida (quasi be instantagravenia)
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 8 de 118
bull Lrsquoelectrogravenica sorgeix a principis del segle XX
N El primer component fou el diacuteode inventat el 1904 per lrsquoanglegraves John Ambrose Fleming
N Les vagravelvules de buit foren inventades el 1907 per Lee De Forest
N A partir de la degravecada dels 30 del segle XX trobem (en alguns agravembits molt concrets) els primersaparells electrogravenics
N Amb lrsquoaparicioacute del transistor de silici (1947 USA laboratoris Bell) comenccedila lrsquoera electrogravenica
N Srsquoinventa el xip el 1958 (USA empresa Texas Instruments Jack Kilby) Aquest invent produeix unmolt gran salt qualitatiu i quantitatiu possibilitatnt lrsquoexpansioacute massiva de la tecnologia electrogravenicaa la degravecada dels 60 del segle XX
httpcawikipediaorgwikiElectrC3B2nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiElectrC3B3nica ElectrogravenicahttpeswikipediaorgwikiVC3A1lvula_al_vacC3ADo Vagravelvules de buithttpeswikipediaorgwikiTriodo Triodehttpwwwugres~aiedatransistorhtml Transistor
Components elegravectrics usuals en automatitzacioacute industrial
Relegrave
Hiperdiccionari Aparell o dispositiu destinat a controlar un circuit determinat drsquouna certa potegravencia(generalment tancar o obrir el circuit) mitjanccedilant un circuit auxiliar de petita potegravencia i per tant amb uncorrent molt feble Relegrave electromagnegravetic Relegrave tegravermic
Microsoft Student 2006 commutador elegravectric especialitzat que permet controlar un dispositiu de granpotencia mitjanccedilant un dispositiu de potencia molt menor Un relegrave eacutes format per un electroimant i unscontactes commutadors mecagravenics que soacuten impulsats per lrsquoelectroimant Aquest requereix un corrent denomeacutes uns centenars de milAliampers generat per una tensioacute de nomeacutes uns volts mentre que els contactespoden estar sotmesos a una tensioacute de cents de volts i suportar el pas de desenes drsquoampers Per tant elcommutador permet que un corrent i tensions petits controlin un corrent i tensioacute majors
Molts petits commutadors i circuits electrogravenics no poden suportar corrents elegravectrics elevats (sovint suportenmenys drsquoun ampere) i serien incapaccedilos de controlar per exemple la bombeta drsquoun far drsquoautomogravebil quenecessita un corrent de molts amperes Aixograve es pot solucionar posant un relegrave entre el petit commutadordel davantal (esp salpicadero) del vehicle i la bombeta de gran potegravencia del far Existeixen bobines derelegrave pera una agravemplia gamma de tensions i algunes estan dissenyades per a controlar simultagraveniamentmolts contactes commutadors
Ampliacioacute de la definicioacutebull Consten drsquoun polsador que en ser premut activa una bobina la qual activa un circuit
bull Cal destacar que els relegraves soacuten elements monoestables per mantenir lrsquoactivacioacute necessiten estarrealimentats (o sigui eacutes necessari que ininterrompudament hi hagi tensioacute a la bobina)
httpeswikipediaorgwikiRelC3A9 RelegravehttpenwikipediaorgwikiRelay RelegravehttpwwwunicromcomTut_relayasp Relegrave
Contactor
Hiperdiccionari Interruptor que es tanca per la forccedila drsquoun electroimant
Ampliacioacute de la definicioacutebull Els contactors i els relegraves fan la mateixa funcioacute estan constituiumlts pels mateixos elements i funcionen
seguint els mateixos principis La diferegravencia rau en que els contactors suporten molta meacutes intensitat que
Pagravegina 9 de 118
els relegraves Alguns autors diuen que el relegrave agafa el nom de de contactor quan te meacutes drsquoun contactecommutador
bull A nivell industrial eacutes meacutes usual trobar-nos contactors
Hiperenciclopegravedia Interruptor que es tanca per la forccedila dun electroimant El contactor es componessencialment dun electroimant la part mogravebil del qual porta o comanda un joc de contactes elegravectricsQuan passa corrent per la bobina de lelectroimant es crea un camp magnegravetic a larmadura que atreuuna peccedila mogravebil de manera que en moures tanca els contactes elegravectrics Mentre passa corrent per labobina els contactes es mantenen tancats perograve quan sinterromp desapareix el camp magnegravetic la partmogravebil torna a separar-se per la forccedila dunes molles i els contactes elegravectrics sobren El contactor doncspot eacutesser comandat (tancar o obrir) a distagravencia enviant o interrompent el corrent a la seva bobina Elscontactors acostumen a tenir tres contactes principals (contactors tripolars per a liacutenies o circuits trifagravesics)i un o uns quants contactes auxiliars Per tancar (connectar) el contactor hom pitja un botoacute (polsador deconnexioacute normalment obert) que fa passar corrent per la bobina a traveacutes dell i dun altre polsadornormalment tancat aixiacute el contactor tanca Per beacute que hom deixi de pitjar el polsador continua passantcorrent per la bobina a traveacutes dun contacte (contacte de retencioacute) i el contactor resta tancat Perdesconnectar (obrir) hom pitja laltre botoacute que interromp el corrent de la bobina i obre el contactor Perbeacute que hom plegui de pitjar aquest botoacute el contactor continuaragrave obert perquegrave en obrir-se el contactorsha obert el contacte de retencioacute i no pot passar corrent per la bobina Els contactors poden tenir unsquants contactes auxiliars que poden servir per exemple per a alimentar dues bombetes que indiquenla posicioacute oberta o tancada del contactor Els contactors soacuten utilitzats normalment per a comandar motorselegravectrics Tambeacute poden eacutesser accionats mitjanccedilant altres elements com eacutes ara interruptors de fi de cursa(cas dels ascensors) Moltes vegades van equipats amb releacutes tegravermics de proteccioacute contra sobreintensitatsdits guardamotors Com a interruptors no cal que tinguin gran poder de ruptura sinoacute meacutes aviat quesiguin capaccedilos de fer un gran nombre de maniobres (com per exemple en un ascensor)
httpfrwikipediaorgwikiContacteur ContactorhttpenwikipediaorgwikiContactor ContactorhttpperSonalredestbesjorgecdcontactorhtml Contactorhttpwwwquiminetcommxar6ar _252425B3258A25A9258B252125DB25E2htmContactor
Disjuntor
Hiperdiccionari Interruptor que obre automagraveticament un circuit quan la tensioacute o el corrent drsquoaquest prenun valor que resta fora drsquoun interval prefixat
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Usualment detecten sobreintensitats ja siguin degudes a sobrecagraverrega o a curts circuits
bull El disjuntor meacutes popular eacutes el magneto tegravermic
bull El salvamotor eacutes un altre tipus de disjuntor
bull Els disjuntors permeten durant un curt espai de temps el pas de meacutes corrent de lrsquoestablert
bull Eacutes possible escollir diversos models de disjuntors en funcioacute del temps i de la quantitat de sobreintensitatque puntualment admetem
httpeswikipediaorgwikiDisyuntor Disjuntor
Disruptor
bull Hiperdiccionari Element drsquoun circuit que eacutes capaccedil de provocar-ne la disrupcioacute o obertura ragravepida
bull Ampliacioacute de la definicioacute La diferegravencia entre un disjuntor i un disruptor eacutes que en aquest darrer elementlrsquoobertura es produeix de forma molt meacutes ragravepida (quasi be instantagravenia)
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 9 de 118
els relegraves Alguns autors diuen que el relegrave agafa el nom de de contactor quan te meacutes drsquoun contactecommutador
bull A nivell industrial eacutes meacutes usual trobar-nos contactors
Hiperenciclopegravedia Interruptor que es tanca per la forccedila dun electroimant El contactor es componessencialment dun electroimant la part mogravebil del qual porta o comanda un joc de contactes elegravectricsQuan passa corrent per la bobina de lelectroimant es crea un camp magnegravetic a larmadura que atreuuna peccedila mogravebil de manera que en moures tanca els contactes elegravectrics Mentre passa corrent per labobina els contactes es mantenen tancats perograve quan sinterromp desapareix el camp magnegravetic la partmogravebil torna a separar-se per la forccedila dunes molles i els contactes elegravectrics sobren El contactor doncspot eacutesser comandat (tancar o obrir) a distagravencia enviant o interrompent el corrent a la seva bobina Elscontactors acostumen a tenir tres contactes principals (contactors tripolars per a liacutenies o circuits trifagravesics)i un o uns quants contactes auxiliars Per tancar (connectar) el contactor hom pitja un botoacute (polsador deconnexioacute normalment obert) que fa passar corrent per la bobina a traveacutes dell i dun altre polsadornormalment tancat aixiacute el contactor tanca Per beacute que hom deixi de pitjar el polsador continua passantcorrent per la bobina a traveacutes dun contacte (contacte de retencioacute) i el contactor resta tancat Perdesconnectar (obrir) hom pitja laltre botoacute que interromp el corrent de la bobina i obre el contactor Perbeacute que hom plegui de pitjar aquest botoacute el contactor continuaragrave obert perquegrave en obrir-se el contactorsha obert el contacte de retencioacute i no pot passar corrent per la bobina Els contactors poden tenir unsquants contactes auxiliars que poden servir per exemple per a alimentar dues bombetes que indiquenla posicioacute oberta o tancada del contactor Els contactors soacuten utilitzats normalment per a comandar motorselegravectrics Tambeacute poden eacutesser accionats mitjanccedilant altres elements com eacutes ara interruptors de fi de cursa(cas dels ascensors) Moltes vegades van equipats amb releacutes tegravermics de proteccioacute contra sobreintensitatsdits guardamotors Com a interruptors no cal que tinguin gran poder de ruptura sinoacute meacutes aviat quesiguin capaccedilos de fer un gran nombre de maniobres (com per exemple en un ascensor)
httpfrwikipediaorgwikiContacteur ContactorhttpenwikipediaorgwikiContactor ContactorhttpperSonalredestbesjorgecdcontactorhtml Contactorhttpwwwquiminetcommxar6ar _252425B3258A25A9258B252125DB25E2htmContactor
Disjuntor
Hiperdiccionari Interruptor que obre automagraveticament un circuit quan la tensioacute o el corrent drsquoaquest prenun valor que resta fora drsquoun interval prefixat
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Usualment detecten sobreintensitats ja siguin degudes a sobrecagraverrega o a curts circuits
bull El disjuntor meacutes popular eacutes el magneto tegravermic
bull El salvamotor eacutes un altre tipus de disjuntor
bull Els disjuntors permeten durant un curt espai de temps el pas de meacutes corrent de lrsquoestablert
bull Eacutes possible escollir diversos models de disjuntors en funcioacute del temps i de la quantitat de sobreintensitatque puntualment admetem
httpeswikipediaorgwikiDisyuntor Disjuntor
Disruptor
bull Hiperdiccionari Element drsquoun circuit que eacutes capaccedil de provocar-ne la disrupcioacute o obertura ragravepida
bull Ampliacioacute de la definicioacute La diferegravencia entre un disjuntor i un disruptor eacutes que en aquest darrer elementlrsquoobertura es produeix de forma molt meacutes ragravepida (quasi be instantagravenia)
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 10 de 118
Teleruptor
bull Element que permet o impedeix el pas del corrent elegravectric molt similar a lrsquointerruptor mecagravenic Enaquest el canvi drsquoestat es produeix polsant manualment el mecanisme en el teleruptor el canvi eacutesrealitza en rebre un senyal elegravectric Eacutes un element biestable Queda permanentment a la posicioacute a laqual es troba Rep un senyal i canvia de posicioacute (de obert passa a tancat o si estagrave tancat passa a obert)Al rebre un segon senyal retorna a la posicioacute inicial No necessita realimentacioacute (al contrari que elsrelegraves) Es posen en instalAlacions industrials per evitar manipular mecanismes pels quals hi passa moltamperatge Lrsquoaccionament del teleruptor es fa polsant un interruptor el qual envia el senyal alteleruptor
Transformadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0214855ampBATE=transformador
bull Ampliacioacute de la definicioacute Els transformadors 100 elegravectrics (formats exclusivament per dues bobines+ nucli) soacuten reversibles Exemple en un transformador tenim una sortida que posa 24v i una altra queposa 230v Si apliquem corrent de 24v a la connexioacute de 24v obtindrem 230v a lrsquoaltra connexioacute Siprocedim a lrsquoinreveacutes apliquem 230v a la connexioacute de 230v obtindrem 24v a lrsquoaltra connexioacute
N Tant els transformadors totalment electrogravenics com els elegravectrics que inclouen algun componentelectrogravenic no soacuten reversibles
Rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206318ampBATE=rectificadorhttpwwwenciclopediacatfitxa_v2jspNDCHEC=0206319ampBATE=rectificador
Motor elegravectricProperament
ReogravestatProperament
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 11 de 118
Components electrogravenics usuals en automatitzacioacute industrial
Resistor resistegravencia
bull Hiperdiccionari Oposicioacute que presenta un cos al pas delcorrent elegravectric a causa de la qual lrsquoenergia elegravectrica es
converteix en calor
bull Wiquipedia Una resistegravencia ideal eacutes un component amb unaresistegravencia elegravectrica que roman constant malgrat el voltatgeaplicat o el flux de corrent que recorre aquest dispositiu Encara que en el moacuten real les resistegravenciesno poden atansar aquest objectiu perfecte soacuten dissenyades per oferir poca variacioacute de la sevaresistegravencia elegravectrica quan soacuten sotmeses a canvis de temperatura o altres factors ambientals
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant lrsquoelement electrogravenic)
bull Els mots resistor i resistegravencia se solen usar com a sinogravenims tot i que darrerament srsquoestagrave intentantanomenar resistor al component i resistegravencia a la magnitud Recorda magnitud= propietat fiacutesica capaccedildrsquoeacutesser mesurada
bull La unitat de la magnitud resistegravencia eacutes lrsquoohm (Ugrave) Muacuteltiples usuals de lrsquoohm soacuten
N Mil ohms = 1000 Ugrave = 1kilo ohm = 1k Ugrave (nota la ldquokrdquo srsquoha drsquoescriure en minuacutescula)
N Un milioacute drsquoohms = 1000000 Ugrave = 1mega ohm = 1M Ugrave (nota la ldquoMrdquo srsquoha drsquoescriure enmajuacutescula)
bull Els resistors se solen fer servir per limitar el valor del corrent (ampere) o per a fixar el valor de la tensioacute(volt) en concordagravencia amb la llei drsquoohm En aquest sentit quan meacutes alt eacutes el valor drsquouna resistegravenciameacutes gran seragrave el voltatge (menys caiguda de tensioacute) i meacutes petita la intensitat que hi circularagrave
bull La potegravencia magravexima suportada pels elements electrogravenics ldquoresistorsrdquo ve condicionada per la magraveximapotegravencia que poden dissipar usualment en forma de calor La potegravencia suportada sol tenir relacioacute ambel seu Oslash sense que hi hagi cap indicacioacute expressa Frequumlentment quan meacutes gran eacutes el diagravemetre delresistor meacutes potegravencia suportaN Recorda Potegravencia (Watt W)= tensioacute (volt V) x intensitat (ampere A)
bull Forccedila dels resistors indiquen el seu valor ohmnic mitjanccedilant un codi de colors A meacutes usualment hiha un altre color per indicar la seva toleragravencia respecte a la resistegravencia que indica el codi de colors
bull Quan comprem una resistegravencia cal indicar al venedor
N Valor ohmnic del resistor
N Potegravencia que ha de suportar
N Marge drsquoerror
bull Hi ha resistors en les quals canvia la seva resistegravencia en variar la temperatura en altres en variar elvoltatge i en altres en variar la llum que reben A cops aquestes variacions soacuten lineals i en altres casosexponencials
bull Els resistors ajustables (anomenats tambeacute potenciogravemetres ajustables) permeten modificar el seu valorohmnic Una vegada srsquoha seleccionat el valor correcte srsquoacostumen a segellar per a dificultar posteriorsmodificacions
bull El material meacutes emprat per fer resistegravencies electrograveniques eacutes el carboacute
bull Els resistors dissipen energia elegravectrica convertint-la en calor
Esquerre siacutembol del com ponent electrogravenic resistor
Dreta siacutem bol del concepte resistegravencia utilitzat sovint
en electricitat
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 12 de 118
Els resistors srsquoutilitzen per a
bull Limitar la intensitat magravexima Exemple en carregadors de bateries per protegir altres elementselectrogravenics
bull Regular la tensioacute Exemple tenim 12V perograve en necessitem 8V Posant el resistor adequat aconseguim8V
bull En el cas de resistors variables podem modificar intensitat o tensioacute a cada moment possibilitant aixiacuteque actuiumln com a variadors de velocitat en motors de corrent continu (trens elegravectrics cotxesdrsquoscalextric) o variadors de la quantitat de llum que fa una bombeta elegravectrica incandescent
Ampliacioacute de la definicioacute Resistegravencia (considerant el concepte en la seva vessant meacutes agravemplia tant elegravectricacom electrogravenica)
bull Els materials conductors tenen una resistegravencia baixa i els materials aiumlllants una resistegravencia alta
bull Els materials destinats a fer de cables conductors elegravectrics solen ser
N Coure i lrsquoalumini Tot i que soacuten preferibles els de coure en escomeses de transport drsquoelectricitat perquumlestions de preu actualment se solen posar drsquoalumini En cables que han drsquoestar penjant solhaver-hi un nucli drsquoacer per donar consistegravencia
N Lrsquoor i la plata tenen una molt bona conductivitat elegravectrica perograve no srsquoacostumen a fer servir com acables per raons econogravemiques tot i que soacuten usuals en electrogravenica els recobriments drsquoor En algunscasos molt especiacutefics es fan servir cables de plata (com ara equips HI-FI de gamma molt alta)
bull Generalment la conductivitat elegravectrica i la conductivitat tegravermica van associades
bull En els cables elegravectrics per un mateix material quanta meacutes longitud tenen meacutes resistegravencia ofereixeni quant meacutes Oslash menys resistegravencia ofereixen
bull Quan fem servir aparells que consumeixen molta electricitat (com ara soldadors elegravectrics estufesmotors) eacutes molt important tenir en compte la resistegravencia que ofereixen els cables elegravectrics (sobretotsi fem servir allargadors) ja que es pot arribar a malmetre tant lrsquoaparell (cas dels soldadors inverters)com provocar un incendi degut a escalfament dels cables Cal considerar que un cable de courerevestit admet 4A mm de seccioacute (marge de seguretat 8A en cas de cables a lrsquoaire i 6A si van revestits)2
bull En incrementar-se la temperatura tambeacute srsquoincrementa la resistegravencia
bull Si en un cable elegravectric la temperatura eacutes de 0K (-273 C) lrsquoelectricitat hi circula sense que el cableo
ofereixi quasi beacute resistegravencia (aixograve passa en la majoria de materials conductors perograve no en tots)
bull Les resistegravencies srsquoutilitzen per produir calor (estufes) aprofitant lrsquoefecte Joule
bull Lefecte Joule eacutes la manifestacioacute tegravermica de la resistegravencia elegravectrica Si en un conductor elegravectric circulaelectricitat part de lenergia cinegravetica dels electrons es transforma en calor degut al xoc queexperimenten els electrons amb les molegravecules del conductor per on circulen cosa que fa augmentarla temperatura del conductor En aquest efecte es basa el funcionament de diferents electrodomegravesticscom per exemple els forns les torradores les calefaccions elegravectriques i alguns aparells usats
Resistegravencia variable connectada en segraverie
Controla la intensitat
Resistegravencia variable connectada en paralmiddotlel
Controla el voltatge
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 13 de 118
industrialment en quegrave lefecte buscat eacutes precisament la calor que despregraven el conductor degut al pasdel corrent Les bombetes tambeacute es basen aquest fenomen per escalfar el filament fins que produeixllum per incandescegravencia En la gran majoria de les aplicacions perograve eacutes un efecte indesitjat i la raoacute perla quegrave els aparells elegravectrics i electrogravenics usualment necessiten dissipadors o dissipadors + ventiladorsque foragitin lrsquoescalfor generada evitant lescalfament excessiu dels diferents dispositius
bull Els reogravestats soacuten fils elegravectrics enrotllats sobre un suport (sovint ceragravemic) sobre els quals srsquohi fa lliscar uncontacte mogravebil Si suporten poca potegravencia se solen anomenar potenciogravemetres Tant els uns com elsaltres no soacuten meacutes que resistors a les quals sersquols pot variar la resistegravencia Connectats en segraveriecontrolenlimiten intensitat (connexioacute reostagravetica) i connectats en paralmiddotlel controlenlimiten voltatge (enaquest cas solen anomenar-se divisors de tensioacute o connexions potenciomegravetriques)
httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(component) Resistegravencia (component)httpcawikipediaorgwikiResistC3A8ncia_elC3A8ctrica_(propietat) Resistegravencia elegravectrica(propietat)httpeswikipediaorgwikiResistencia_(componente) Resistegravencia (component)httpeswikipediaorgwikiPotenciC3B3metro Reogravestatpotenciogravemetre (component)httpenwikipediaorgwikiPotentiometer Reogravestatpotenciogravemetre (component) (anglegraves)httpeswikipediaorgwikiResistencia_elC3A9ctrica Resistegravencia elegravectrica (propietat)httpenwikipediaorgwikiResistor Resistegravencia (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiSuperconductivitat SuperconductivitathttpcawikipediaorgwikiResistivitat ResistivitathttpenwikipediaorgwikiElectrical_connector Connectors elegravectrics (anglegraves)httpcawikipediaorgwikiOhm OhmhttpcawikipediaorgwikiLlei_d27Ohm Llei drsquoOhmhttpeswikipediaorgwikiLey_de_Ohm Llei drsquoOhmhttpcawikipediaorgwikiEfecte_Joule Efecte JoulehttpeswikipediaorgwikiEfecto_Joule Efecte Joule
Condensador
bull Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu format per dosconductors o dues plaquesarmadures separats per un dielegravectric
capaccedil drsquoeacutesser carregat elegravectricament i acumular electricitat
bull mxencartamsncom Dispositiu que emmagatzema cagraverregaelegravectrica En la seva forma meacutes senzilla un condensador estagraveformat per dues plaques (armadures) separades per una lagraveminano conductora o dielegravectric En connectar una de les plaques a ungenerador aquesta es carrega i indueix un cagraverrega de signeoposat a lrsquoaltra placa Lrsquoampolla de Leyden eacutes un condensadorsimple en el qual les dues plaques conductores soacuten finsrevestiments metagravelmiddotlics dins i fora del vidre de lrsquoampolla que a laseva vegada eacutes el dielegravectric La magnitud que caracteritza a uncondensador eacutes la seva capacitat quantitat de cagraverrega elegravectricaque pot emmagatzemar a una diferegravencia de potencial determinat
bull Els condensadors tenen un liacutemit per la cagraverrega elegravectrica que podenemmagatzemar passat el qual es perforen Poden conduir correntcontinu durant un sol instant tot i que funcionen beacute com a conductors encircuits de corrent altern Aquesta propietat els converteix en dispositiusmolt uacutetils quan ha drsquoimpedir-se que el corrent continu entri adeterminada part drsquoun circuit elegravectric Els condensadors de capacitat fixai capacitat variable es fan servir juntament amb les bobines formantcircuits en ressonagravencia en les ragravedios i en altres equips electrogravenics A meacutesen el transport drsquoenergia elegravectrica es fan servir grans condensadors perproduir ressonagravencia elegravectrica en el cable i permetre el pas de meacutes potegravencia
Simbolog ia dels condensadors
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 14 de 118
Ampliacioacute de la definicioacute
bull Histogravericament els condensadors han adoptat la forma dun parell de lagravemines metagravelmiddotliques ja siguinplanes o enrotllades en un cilindre perograve de totes maneres entre qualsevol parell de conductors enqualsevol disposicioacute sempre es doacutena el fenomen de la capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)
bull La unitat de la capacitagravencia eacutes el farad (F) Un muacuteltiple usual del farad eacutes N Microfarad = microF = 0000001 farad
bull La capacitagravencia drsquoun condensador augmenta en
N Augmentar la superfiacutecie de les plaques (armadures)
N Disminuir la distagravencia entre les plaques (armadures)
N Augmentar la tensioacute
bull La capacitagravencia drsquoun condensador tambeacute estagrave relacionada amb el material de lrsquoelement dielegravectricQuan meacutes aiumlllant eacutes el dielegravectric meacutes gran pot ser la seva capacitagravencia ja que meacutes a prop poden estarles plaques sense que salti lrsquoarc elegravectric podent-se -per tant- disminuir la distagravencia entre plaques
bull La capacitagravencia drsquoun condensador no depegraven del volum de les seves plaques nomeacutes de la sevasuperfiacutecie
bull Si se sobrepassa el voltatge magravexim que admet un condensador salta entre plaques un arc elegravectric queperfora el dielegravectric destruint-se el condensador (nrsquoexisteix un tipus que srsquoautoregenera sense que siguinecessari haver-lo de canviar)
bull Tots els elements i materials que hi ha al moacuten tenen un percentatge drsquoaiumlllant (dielegravectric)i un percentatgede conduccioacute elegravectrica En funcioacute drsquoaquest percentatge diem que un material eacutes aiumlllant o conductorperograve cal tenir clar que cap element eacutes totalment aiumlllant ni totalment conductor
bull En els condensadors MAI lrsquoelectricitat salta drsquouna armadura a lrsquoaltra lrsquoelectricitat SEMPRE torna per onha vingut
bull La intensitat del corrent eacutes proporcional a les seves caracteriacutestiques Exemple en un condensador decapacitagravencia 1 faradi passaragrave la meitat drsquointensitat que un condensador de capacitagravencia 2 faradis
bull A traveacutes drsquoun condensador hi circula intensitat encara que no existeixi connexioacute elegravectrica entre les duesplaques degut a que el voltatge drsquouna de els plaques indueix una cagraverrega oposada a lrsquoaltra placa
bull Conceptualment (cas ideal) un condensador no consumeix potegravencia (la que rep lrsquoacaba tornant alcircuit
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensadorel voltatge estagrave completament desfasat respectea la intensitat La intensitat avanccedila 90 respecteo
el voltatge
N La intensitat eacutes magravexima quan el voltatge eacuteszero
N El voltatge eacutes magravexim quan la intensitat eacuteszero
P Siacutemil hidragraveulic Una magravenega drsquoaigua te pressioacute magravexima quan no hi ha liacutequid circulant i te pressioacutezero quan hi ha molta circulacioacute de liacutequid Si substituiumlm pressioacute per voltatge i circulacioacute de liacutequidper intensitat podem entendre amb facilitat perquegrave quan el voltatge eacutes zero la intensitat eacutesmagravexima
Evolucioacute de la intensitat i el voltatge drsquoun condensador en el seu
proceacutes de cagraverrega
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 15 de 118
bull Tant la corba de cagraverrega com la de descagraverrega drsquoun condensador tenen forma exponencial inversa
bull A lrsquoinstant inicial quan es carrega un condensador aquest es comporta com un curt circuit ambresistegravencia zero i consum infinit Per aquest motiu sobretot quan es connecten en paralmiddotlel se sol posaruna resistegravencia en segraverie amb el condensador per a reduir intensitats les quals soacuten capaces de fondreel mateix dielegravectric io les connexions del condensador
bull Conceptualment (cas ideal) en un condensador el temps que triga a estar carregat del tot eacutes infinit A
la pragravectica es considera totalment carregat quan ha transcorregut un temps de 3t (aprox 95 del
voltage) tot i que sovint amb la cagraverrega de1t (631 del voltatge magravexim) es dona el condensador percarregat
bull Alguns condensadors per a diferenciar-se porten un codi de colors
bull Classificacioacute dels condensadors considerant la possibilitat de modificacioacute de la capacitagravencia
N Fixos Sempre tenen una mateixa capacitagravencia
N Variables Dissenyats per a poder modificar frequumlentment la seva capacitagravencia (per exemple elsdials de les ragravedios)
N Ajustables (anomenats trimmers quan soacuten molt petits) el valor es modifica en la construccioacute delcircuit perograve un cop ajustat se sol segellar per a no fer posteriors modificacions
bull No tots els condensadors soacuten iguals Nrsquohi ha de diferents en funcioacute del rang de temperatures quesuporten longetivitat en el temps capacitagravencia que tenen voltatge magravexim que suporten variacioacute deles seves caracteriacutestiques en funcioacute de temperatura io voltatge io frequumlegravencia relacioacutevolumcapacitagravencia preu Per aquest motiu hi ha condensadors dissenyats especiacuteficament per actuaren ilmiddotluminacioacute drsquoaltres especials per a motors alguns soacuten exclusius per a fasardesfasar lrsquoelectricitataltres especiacutefics per a filtratge
bull En funcioacute de les seves caracteriacutestiques es fabriquen amb uns materials o uns altres Nrsquohi ha de plagravesticpoliester metalmiddotlitzat mica vidre ceragravemica aire paper tagravental oli
bull Els condensadors electroliacutetics son els que presenten una meacutes optimitzada relacioacute volum-capacitat Sonels uacutenics en que cal respectar la polaritat dels seus borns Dins drsquoaquests cal mencionar els electroliacuteticsde tagravental encara amb una major optimitzacioacute especialment de volum Aquesta polaritat es degudaa que les dues lagravemines drsquoalumini formen al estar en tensioacute un ogravexid si invertim la polaritat aquest ogravexides descomposa fent-se malbeacute el condensador
bull La manera drsquoactuar drsquoun condensador varia en funcioacute de
N tipus de corrent (altern o continu)
N en el cas de corrent altern la frequumlegravencia No eacutes el mateix una frequumlegravencia baixa que una drsquoalta
N en el cas de corrent continu lrsquoestabilitat del voltage
N La tensioacute
N La connexioacute No eacutes el mateix un connexionat en segraverie que un connexionat en paralmiddotlel
bull En corrent continu (frequumlegravencia = 0) un cop muntats en un circuit si el voltatge es manteacute estable iconstant no fan res com si els condensadors no existissin no absorbeixen ni cedeixen electricitatConsumeixen nomeacutes en lrsquoinstant inicial quan es carreguen cedint la seva electricitat un cop en el circuitdeixa drsquoarribar-hi corrent
bull En corrent altern el seu comportament varia molt en funcioacute de la forma de lrsquoona (quadrada sinuidaltriangular)i de la frequumlegravencia quanta meacutes alta sigui ldquomeacutes actuen meacutes es nota que hi soacutenrdquo (meacutesldquointensitat consumiranrdquo de forma que si la frequumlegravencia fos infinita ldquoconsumirienrdquo infinita intensitat) Quan
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 16 de 118
la frequumlegravencia eacutes molt gran el corrent que arriba te un molt ragravepid i constant canvi de voltatge i polaritati per meacutes que els condensadors emmagatzemen i descarreguen electricitat amb molta rapidesa quanla frequumlegravencia eacutes molt alta no tenen temps ni a carregar-se del tot ni a cedir tota lrsquoelectricitat en lamateixa mitja ona de la mateixa polariatat de manera que lrsquoelectricitat que arriba pel cable (depolaritat contragraveria a la que encara queda en el condensador) ldquosrsquoanulAlardquo eacutes contrarestada perlrsquoelectricitat del condensador produint-se un important consum elegravectric
N En un circuit de corrent altern que tingui un condensador connectat en segraverie sempre circularagraveelectricitat pel circuit donat que el condensador eacutes carrega i descarrega contiacutenuament
N Quan meacutes elevada eacutes una frequumlegravencia menor eacutes la capacitat real del condensador ja que aquestno te temps a carregar-secarregar-se
N En corrent altern mai hi hauragrave acumulacioacute de cagraverregues elegravectriques per la qual cosa elcondensador no es pot fer servir com una bateria
bull Si carreguem un condensador perograve no el descarreguem lrsquoelectricitat emmagatzemada srsquoaniragrave perdentamb el pas del temps (hores o dies) degut a petites fuites (els dielegravectrics no son perfectes actuen comuna resistegravencia) i tambeacute degut a lrsquoaire que toca els extrems dels borns que actua com un resistor
En aquest esquem a en el qual lrsquoalim entacioacute la fa una pila (corrent continu) si el consum idor
eacutes una lagravem pada (tam beacute eacutes vagravelid per qualsevol altre consum idor) aquesta nom eacutes ilmiddotlum inaragrave
m entre es carregui el condensador un cop carregat la lagravem pada deixaragrave de fer llum
bull Efecte capacitiu de les liacutenies elegravectriques En liacutenies de meacutes de 100000V i longitud major de 80km (deguta lrsquoalt voltatge i a la no menyspreable superfiacutecie que crea el Oslash cable) quan deixa de circular electricitatsrsquohi crea lrsquoefecte condensador essent una armadura la terra lrsquoaltra el cable i lrsquoaire que hi ha entre elcable i el terra el dielegravectric Per aquest motiu abans de fer-hi reparacions cal derivar lrsquoelectricitatromanent al terra mitjanccedilant dispositius especials
bull En corrent altern el condensador no nomeacutes actua com element capacitiu(C) ndashgt condensador Tambeacute incideix en la resistegravencia ohmica (R)ndashgt(resistegravencia) de la mateixa manera que la inductagravencia (L) ndashgt(bobina)tambeacute incideixen sobre la resistegravencia Per aquest motiu en corrent altern eacutes fagravecil poder veure associata un condensador les sigles C+R Si parlem de la resistegravencia que produeix aquest condensadorparlarem de lrsquoanomenada reactagravencia capacitiva ldquoXcrdquo (en el cas de la bobina es denomina reactagravenciainductiva ldquoXIrdquo)
bull Perill no eacutes convenient tocar mai un condensador si estagrave carregat pot produir una descagraverregaelegravectrica Tampoc eacutes convenient fer-hi un curt circuit seves caracteriacutestiques poden deteriorar-se
Els condensador srsquoutilitzen per a
bull En corrent continu per a proporcionar gran quantitat de corrent elegravectric durant breu interval de tempsExemples flaix de les cagravemeres fotogragravefiques magnetitzacioacute o desmagnetitzacioacute drsquoimants provocacioacutede guspires encebat drsquoaparells
bull Disminuir la guspira de ruptura la qual actua com a cop drsquoariet elegravectric provocant (a meacutes de guspires)interferegravencies radioelegravectriques desgastaments prematurs i carbonitzacioacute de contactes elegravectrics Quantenim un interruptor tancat al obrir-lo (desconnectar-lo) en lrsquoinstant inicial de lrsquoobertura hi ha un granpotencial elegravectric que queda en les diverses parts (cables components bobinat de motors) Aquestpotencial quan es gran fa saltar un arc entre els contactes de lrsquointerruptor del cable que estava entensioacute com si es tracteacutes drsquoun petit llamp Aquest arc elegravectric eacutes lrsquoanomenada guspira de ruptura Si hiposem un condensador part drsquoaquesta electricitat romanent eacutes absorbida pel condensador essent laguspira meacutes petita i al mateix moment minimitzant-se la produccioacute del carboacute que sol crear-se quan hiha aquesta guspira Aquest fet tambeacute eacutes dona (tot i que en menor mesura) quan polsem un interruptorper a connectar-lo
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 17 de 118
bull En forccedila vehicles de benzina antics hi havia una bobina que elevava la tensioacute que anava als ldquoplatinosrdquodel distribuiumldor Aquest alt voltage era conduiumlt pel ldquodistribuiumldorrdquo cap a les bugies En el moment quesrsquointerrompia la circulacioacute de corrent elegravectric es creava una autoinduccioacute a la bobina amb unconsiderable sobrevoltatge i una gran guspira de ruptura El condensador evitava aquests dosperjudicis
bull En corrent continu amb voltatge no estabilitzat per disminuir el rissat del voltatge Per aquest motiuusualment el trobem despreacutes del rectificador de les fonts drsquoalimentacioacute
C ondensad or u t il i tza t pe r a d ism inu ir e l rissa t de l vo lta tg e
En color magenta el corrent continu sense filtrar (voltatge m olt rissat)
En color b lau el mateix corrent un cop ja lrsquoha filtrat el condensador (voltatge meacutes estable)
El condensador ldquopassardquo el voltatge contingut a lrsquoagraverea verda cap a lrsquoagraverea groga
El corrent que arriba carrega ragravepidam ent el condensador perograve la ram pa de descagraverrega
eacutes meacutes plana degut a que la resistegravencia dels elem ents consum idors eacutes m eacutes gran
bull Produir frequumlegravencies Si posem una bobina en paralAlel a un condensador es produeix una frequumlegravenciaque seragrave meacutes alta quanta meacutes capacitat tingui el condensador
bull Temportizar Els temps de cagraverrega i descagraverrega dels condensadors al ser molt regulars permeten fertemporitzacions
bull Sensors i commutadors tagravectils (com ara en tv ascensors IPod IPhone ) En passar determinatsobjectes a prop del dielegravectric o de les armadures modifiquem la capacitat del condensador iconsequumlentment obtenim un senyal elegravectric
bull Filtrar frequumlegravencies
N Reduir pics absorbint grans voltatges o intensitats breus que poden malmetre circuits electrogravenicssensibles
N Filtres de radiofrequumlegravencia i sintonitzadors de tv Es fan servir condensadors variables com a dial elsquals deixen passar nomeacutes un estret marge de frequumlegravencies
P Srsquoinstalmiddotlen condensadors per no deixar sortir frequumlegravencies paragravesites creades en aparellssusceptibles de produir-les
P Es posen condensadors per no deixar entrar frequumlegravencies paragravesites en aparells sensibles
N Filtres drsquoaudiofrequumlegravencia Els condensadors (juntament amb altres elements) formen filtres quenomeacutes deixen passar determinades frequumlegravencies cap a altaveus especiacutefics (tweeters i woofers)
N Filtres drsquoharmogravenics (corrent o voltatge paragravesit drsquoalta frequumlegravencia muacuteltiple de la frequumlegravencia principal)Aquests senyals paragravesits (provocats per diacuteodes transistors transformadors motors asincronslagravempades de descagraverrega reactagravencies electrograveniques soldadors a lrsquoarc rectificadors modificadorsde frequumlegravencia PC SAI aparells drsquoaire condicionat ) perjudiquen el bon rendiment drsquoequips tantelegravectrics com electrogravenics Per eliminar-los o reduir-los srsquoinstalmiddotlen condensadors especiacutefics
C orren t s harm ogravenics
En color verd frequumlegravencies drsquoharm ogravenics
Perjudiquen entre altres el rendim ents dels
m otors elegravectrics Per aquest motiu podem
trobar condensadors (entre m olts altres llocs)
instalmiddotlats a lrsquoentrada de motors elegravectrics
bull En corrent altern per a fasar o per a desfasar la intensitat respecte al voltatge Recorda que en uncondensador ideal la intensitat avanccediladesfasa 90 (a la realitat desfasa una mica menys de 90 )o o
N El motor elegravectric la reactagravencia dels fluorescents i qualsevol altre tipus de bobina produeix undesfasament (retard de 90 de la intensitat) fins hi tot els cables elegravectrics quan transporteno
lrsquoelectricitat grans distagravencies produeixen desfasaments Se solen reequilibrar amb condensadors
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 18 de 118
N Sempre que es desfasa el voltatge respecte a la intensitat eacutes convenient reequilibrar-los ldquotornar-losa fasarrdquo Si van ldquofasatsrdquo el rendiment eacutes meacutes gran per aixograve moltes empreses instalmiddotlen grups decondensadors que fan aquesta tasca Usualment srsquoanomena ldquoequilibrar el corrent reactiu amblrsquoactiurdquo com tambeacute ldquocondensadors per controlar el corrent reactiurdquo Aquests grups de condensadors(normalment meacutes de 5) van governats per un dispositiu electrogravenic que a temps real calcula elcorrent reactiu i posa en marxa els condensadors que calen en cada moment Aquests aparells sesolen instalmiddotlar a la sortida general de lrsquoelectricitat en empreses que disposen de molts aparells quedesfasen (sobretot empreses amb molts motors elegravectrics) Les induacutestries que controlen ldquoel correntreactiurdquo tenen dos comptadors elegravectrics el del corrent actiu (electricitat que es paga) i el del correntreactiu el qual serveix per a que les companyies elegravectriques sagravepiguen lrsquoimport que han de tornara lrsquoempresa
N Si totes les empreses que tenen grans motors produiumlssin desfasaments caldria que la companyiaelegravectrica sobredimensioneacutes els cables per aquest motiu (entre altres) bonifiquen el fasament delcorrent reactiu vers lrsquoactiu
N Tambeacute eacutes fan servir condensadors en els motors que poden anar tant a 400V com a 230V A 400Vno actua el condensador a 230V siacute Els motors quan funcionen a 230V tambeacute han de tenir tresfases les quals idealment haurien drsquoestar desfasades entre elles 120 A la pragravectica el desfasamento
eacutes una mica inferior a 90 (per aquest motiu el seu rendiment a 230V eacutes menor) Per a provocaro
aquest desfasament partint drsquouna sola fase de 230V
P Es crea una segona fase agafant lrsquoelectricitat que surt de la primera bobina del motor Aquestaelectricitat srsquoha desfasat -en retard- a dins del bobinat del motor
P Es crea un tercera fase posant un condensador a lrsquoentrada de la primera fase provocant-se undesfasament -en avanccedil- drsquoaproximadament 90 respecte a la primera fase i de quasi 180o o
respecte a la segona fase
bull En molts motors AC de 230V ajuden a arrancar el motor Hi ha motors de AC que si no tinguessincondensador a lrsquoinstant inicial no arrancarien vibrarien drsquoun costat cap a un altre degut a no haveradquirit suficient inegravercia per continuar girant
httpcawikipediaorgwikiCondensador Condensador elegravectrichttpeswikipediaorgwikiCondensador_elC3A9ctrico Condensador elegravectrichttpwwwunicromcomTut_condensadorasp Condensador elegravectrichttpcafpe3ugresteachinglabo_fisica_generaltextoappletsphysletcargacondensadorhtm animacioacutesobre la cagraverrega drsquoun condensador en funcioacute del voltatge i la intensitat MOLT DIDAgraveCTICAhttpilabrsetsetbupcedulab_rem_ilabrshtml Pragravectiques i simulacions diverses drsquoelectrogravenica(condensadors diacuteodes)httpwwwprofisicaclcomofuncionancomophpid=36 Per a que serveixen els condensadorshttpeswikipediaorgwikiFormas_de_probar_un_capacitor com saber si un condensador funcionahttpslotadictosmforoscom219542441601-para-que-sirven-las-lentejas-de-los-motores-de-scxInteressant debat sobre perquegrave es posen condensadors en els cotxes srsquoscalextrichttpcawikipediaorgwikiFarad Definicioacute de FaradhttpcawikipediaorgwikiCapacitC3A0ncia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverregaelegravectrica)httpeswikipediaorgwikiCapacitancia Capacitagravencia (facultat drsquoemmagatzemar cagraverrega elegravectrica)httpwwwkemetcom Fabricant de condensadorshttpwwwrubyconcojp Fabricant de condensadorshttpwwwcomarcondcom Fabricant de condensadorshttpesfarnellcom Venedor material electrogravenic Tenen meacutes de 10000 condensadors diferents
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 19 de 118
Piles bateries condensadors
bull Soacuten tres elements que ens proporcionen electricitat les quals tenen caracteriacutestiques a cops forccedilasimilars
bull Es fan servir piles i bateries en objectes transportables que necessiten disposar drsquoelectricitat i no podenestar endollats al corrent elegravectric (cagravemeres fotogragravefiques joguines telegravefons mogravebils eines energitzadesordinadors portagravetils) Tambeacute per mantenir el subministrament elegravectric puntual en emergegravencies quanno arriba electricitat des de la xarxa elegravectrica Uusalment eacutes possible substituir piles per bateries de lesmateixes dimensions ni que les bateries tinguin un voltatge lleugerament inferior (generalment 15Vles piles i 12V les bateries) Quan fem aquesta substitucioacute les bateries duren (sense haver-se de tornara carregar) menys temps que les piles
bull Si tenim un objecte que te una pila podem amb els uacutenics possibles problemes inherents al canvi devolum i de pes substituir-la per una pila de meacutes capacitat (sempre hi quan el voltatge siguin elsmateix) En les bateries a meacutes cal considerar la capacitat del carregador (que pugi suportar carregaruna bateria que tingui un consum de cagraverrega major) Pel que fa als condensadors en cap cas eacutesconvenient substituir un condensador per un altre de diferent
bull Cal saber que
N eacutes frequumlent que quan mirem el voltatge a una pila gastada o a una bateria descarregada aquestpot ser similar al drsquouna pila o bateria nova Es degut a que sovint els voltiacutemetres tenen unaresistegravencia interna molt elevada de forma que no hi ha cap caiguda de tensioacute indicant-se per tantel voltatge que genera la petita reaccioacute quiacutemica que encara es produeix voltatge que sempre eacutesel mateix En canvi si fem la mateixa verificacioacute posant a meacutes del voltiacutemetre una resistegravencia similara la que produeix lrsquoaparell consumidor veurem el voltatge real que proporciona la pila o bateria
N un megravetode usat frequumlentment per saber la vida uacutetil drsquouna pila o bateria eacutes verificar-ne el seuvoltatge Aquest sistema de mesura te un greu problema de fiabilitat en les modernes piles ibateries ja que quanta meacutes qualitat te una pila o bateria menys caiguda de tensioacute te durant la sevavida uacutetil per la qual cosa seragrave difiacutecil poder-ne estimar la quantitat drsquoenergia elegravectrica que encaraens pot subministrar Per aquest motiu alguns aparells el que porten eacutes una memograveria queemmagatzema la data drsquoinstalmiddotlacioacute de la pila o bateria i alhora fa un contatge del temps que estagraveconsumint estimant a partir del que creu que pot durar una pila o bateria + el temps que fa queestagrave funcionant el temps que encara ens pot subministrar corrent elegravectric
bull Les millores que srsquoinvestiguen tant en piles com en bateries i condensadors van enfocades a aconseguir
N Reduir pes
N Reduir volum
N Reduir preu
N Reduir la toxicitat (menys risc per a les persones)
N Reduir els efectes negatius en el medi ambient (reciclatge contaminacioacute ambiental)
N Reduir el temps de cagraverrega
N Augmentar la capacitat (amperhora)
N Augmentar el voltatge
N Augmentar el temps que es manteacute la bateria carregada (un cop carregada sense fer-la servir) Eacutesel mateix que dir ldquoreduir lrsquoauto-descagraverregardquo
N Augmentar la quantitat de vegades que es pot carregar una bateria io un condensador (exemplepassar de 1000 a 2000 cagraverregues)
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 20 de 118
N Aconseguir que el voltatge i la intensitat magraveximes romanguin estables durant tot el proceacutes dedescagraverrega
Pila
bull Aquest concepte sol fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat a partir drsquouna reaccioacute quiacutemica noreversible (un sol us) Un altre exemple de reaccioacute quiacutemica no reversible eacutes
N Lrsquoescalfor que obtenim una sola vegada en barrejar guix i aigua Per meacutes que tornem a polveritzarel guix si novament li posem aigua ni tornaragrave a adormir-se (esp fraguar) ni produiragrave escalfor
bull Generalment es venen en supermercats i ferreteries i altres comerccedilos generalistes (que venen de tot)
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 15v piles de carboacute-zinc o alcalines
N 3v piles de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les piles tinguinles mateixes caracteriacutestiques
bull La quantitat total de corrent elegravectric que poden produir no la poden subministrar de cop (en un intervalmolt curt de temps)
bull Eacutes usual trobar piles en rellotges despertadors comandaments de Tv joguines elegravectriques ioelectrograveniques ragravedios aparells drsquoagraveudio portagravetils
Bateria
bull Acostuma a fer referegravencia a lrsquoelement que genera electricitat mitjanccedilant una reaccioacute quiacutemica reversibleDos altres exemples de reaccions quiacutemiques reversible soacuten
N Plagravestics termoestables en aplicar-los escalfor srsquoestoven i en refredar-se solidifiquen
N Adhesius i pintures en base dissolvent srsquoassequen en evaporar-se el dissolvent perograve si un cop secshi tornem a posar dissolvent tornen a lrsquoestat pastoacutes inicial
bull Un cop esgotada la reaccioacute si li apliquem electricitat una gran part de la reaccioacute quiacutemica retorna alrsquoestat anterior
bull A lrsquoigual que amb les piles no podem provocar en un interval breu de temps tota la reaccioacute quiacutemica
bull Usualment proporcionen un voltatge fix el qual depegraven dels elements quiacutemics de la pila
N 12V (NiCd i NiMH)
N 2V les de plom-agravecid
N 36V les de liti
bull En cas de necessitar voltatges superiors es fan associacions en segraverie
bull En cas de necessitar potegravencies superiors es fan associacions en paralmiddotlel
bull Si srsquohan de fer associacions tant en segraverie com en paralmiddotlel eacutes importantiacutessim que totes les bateries
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 21 de 118
tinguin les mateixes caracteriacutestiques
bull Trobem bateries en cotxes motos telegravefons mogravebils magravequines elegravectriques portagravetils (tornavisos magravequinesde foradar polidores orbitals)
bull Les bateries poden carregar-se- descarregar-se un nombre limitat de vegades usualment i en funcioacutede la tecnologia emprada entre 100 i 5000 cops
bull Cal disposar drsquoun carregador per a fer la recagraverrega el qual ha de ser especiacutefic per a cada bateria
bull Alguns tipus de bateria sobretot les de Ni-Cd presenten efecte memograveria quan es carreguen sensehaver estat descarregades del tot Aquest fet fa que posteriors reaccions quiacutemiques produeixinelectricitat durant menys temps En aquest tipus de bateria eacutes convenient deixar descarregar tota labateria abans de tornar-la a carregar Les bateries de plom-agravecid (les dels cotxes) i les de liti no tenenaquest inconvenient
bull La major part de les bateries es degraden si les deixem carregant-se meacutes temps del necessari
bull Es venen en ferreteries botigues drsquoelectrogravenica tendes de recanvis de vehicles (les piles soacuten meacutes fagravecilsde trobar)
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions de les bateries A part delrsquoenumeracioacute citada abans que fa referegravencia tant a piles com bateries i condensadors les prestacionsespeciacutefiques de bateries que es volen augmentar soacuten
N menys temps de cagraverrega
N meacutes quantitat de recagraverregues
Condensador
bull Element que emmagatzema electricitat
bull Pot tenir qualsevol voltatge (fins el magravexim que suporti en funcioacute de les seves caracteriacutestiquesconstructives)
bull Es carrega molt ragravepidament usualment en menys de 5 segons tot i que quasi be sempre ho fa enmenys de 1 segon
bull Mentre es carrega absorbeix molta electricitat
bull Quan necessitem el corrent elegravectric que ha emmagatzemat ens el proporciona durant molt poc tempsusualment durant el mateix temps que ha necessitat per a carregar-se
bull Pot carregar-se i descarregar-se un nombre molt elevat de vegades (perograve no infinites)
bull Comparativament (considerant pes i volum) ofereix molta menys energia que no pas les piles o lesbateries
bull Aquests components es troben a la gran majoria drsquoaparells electrogravenics i en forccedila aparells elegravectrics
bull Es ven en establiments especialitzats drsquoelectrogravenica
bull Srsquoestan duent a terme moltes investigacions per augmentar les prestacions dels condensadorsExisteixen ja els anomenats supercondensadors o condensadors drsquoalta capacitat o tambeacute condensadorsde doble capa amb els quals eacutes preteacuten competir amb les bateries De fet en algunes aplicacionsespeciacutefiques ja srsquoha aconseguit substituir bateries per condensadors com ara en rellotges i tambeacute enels tramvies
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 22 de 118
httpcawikipediaorgwikiPila_de_nC3ADquel_i_cadmi bateries de niquel cadmihttpcawikipediaorgwikiBateria_elC3A8ctrica bateria elegravectricahttpeswikipediaorgwikiPila_elC3A9ctrica pila elegravectricahttpeswikipediaorgwikiAcumulador_elC3A9ctrico acumulador elegravectric (bateria)httpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_elC3A9ctrica bateria elegravectricahttpenwikipediaorgwikiRechargeable_battery bateria Hi ha quadre comparatiu entre diferentstecnologies molt interessanthttpeswikipediaorgwikiEfecto_memoria Efecte memograveria drsquoalgunes baterieshttpeswikipediaorgwikiBaterC3ADa_inercial Bateria inercialhttpcawikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpeswikipediaorgwikiSupercondensador Supercondensador (o condensador drsquoalta capacitat)httpenwikipediaorgwikiElectric_double-layer_capacitor Electric double-layer capacitor(supercondensador)httpeswikipediaorgwikiCondensador_electroliacutetico Condensador electroliacutetichttpwwwapowercapcom fabricant ultracondensadorshttpenwikipediaorgwikiEEStor fabricant ultracondensadorshttpwwwmaxwellcom fabricant ultracondensadorshttpwwwrayovaccom Fabricant de piles i baterieshttpwwwenergizer-eucom Fabricant de piles i baterieshttpwwwduracellcom Fabricant de piles i baterieshttpwwwvartacom Fabricant de piles i baterieshttprb-aaboschcomaa-batterienesesstartindexhtm Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwgdyuasacom Fabricant de bateries per a vehicleshttpwwwexidecom Fabricant de les bateries Tudorhttpwwwtodobateriascom Venedors de piles i bateries de diferents marqueshttpquartzimodocomarticlesthe-seiko-kinetic-boon-or-bane condensador en rellotge Seiko KinetichttpspeedsiicojppubcompobatterytopENjsp Seiko instruments apartat bateries i condensadorshttpwwweuropapressesandaluciainnova-00232noticia-sevilla-innova-caf-desarrolla-tranvia-catenarias-preve-implantacion-sevilla-marzo-2010-20090120152937html condensador en tramvia
Diacuteode
bull Element electrogravenic que permet el pas del corrent elegravectric positiu en el sentit agravenode-cagravetode perograve no enel sentit contrari Els diacuteodes tenen el seu siacutemil mecagravenic en els cadells que permeten el moviment en unsentit perograve no a lrsquoinvers Aquest element electrogravenic es fa servir moltiacutessim en electrogravenica industrial jasigui per a passar corrent altern a continu per a transformar de manera molt simple el corrent alternde 230v a 110v o per altres usos
Esquema del rectificador anomenat tambeacute pont de graetz exemple tiacutepic drsquoutilitzacioacute de diacuteodes
Siacutembol del diacuteode i sentit
circulacioacute del corrent
elegravectric
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 23 de 118
E sq u e m a f u n c io n am e n t
transistor
RECORDA El sentit del corrent elegravectric real eacutes de negatiu a positiu tot i que durant molts anys es va creureerrograveniament el contrari Per aquest motiu en electricitat com que no te massa importagravencia saber el sentitreal de circulacioacute del corrent es continua considerant que el corrent va de positiu a negatiu (modeconvencional) en canvi en electrogravenica on si eacutes important saber el sentit real de circulacioacute del correntelegravectric srsquoestableix el que realment succeeix que eacutes que el corrent va de negatiu a positiu (mode real) Elque si que eacutes molt important quan srsquoestagrave parlant io escrivint sobre el sentit de circulacioacute del corrent eacutesestablir un criteri comunicar-lo i no variar-lo al llarg de tota lrsquoexposicioacute
RECORDA Direccioacute i sentit no expressen el mateix concepte Una direccioacute te sempre dos sentits
Atencioacute Molt important En els rectificadors lrsquoelectricitat nomeacutes eacutes continua en lrsquoelement consumidor(assenyalat en forma de resistegravencia groga en el dibuix) Tant a la fase com en el neutre el corrent eacutessempre altern Exemple tenim un pc portagravetil el qual teacute un transformador -rectificador A partir del pasdel corrent per dos dels diacuteodes del rectificador tot el corrent que entra al pc passa a ser continu perograve uncop aquest corrent surt i (i passa pels altres dos diacuteodes del rectificador) el corrent torna a ser altern httpcawikipediaorgwikiDC3ADode DiacuteodehttpeswikipediaorgwikiDiodo DiacuteodehttpcawikipediaorgwikiPont_rectificador Pont rectificadorhttpeswikipediaorgwikiRectificador_de_onda_completa Rectificador drsquoona completa
Transistor
Diccionari de la llengua catalana 2a ed Dispositiu semiconductor que teacute tres o meacutes terminals emprat coma element actiu dels circuits electrogravenics
Regla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a dins ndashgt PunxaRegla memotegravecnica per a saber quin te la fletxa cap a fora ndashgt No el Punxa
httpcawikipediaorgwikiTransistor TransistorhttpeswikipediaorgwikiTransistor Transistor
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 24 de 118
Proteccions
Codis IP penetracioacute drsquoobjectes sogravelids penetracioacute drsquoaigua acceacutes a parts amb perill drsquoenrampament
bull Sovint cal protegir objectes (sobretot elegravectrics i electrogravenics) contra la penetracioacute drsquoobjectes sogravelids estranys (pols terra) contra liacutequids (aigua) contra lrsquoacceacutes
de les persones a parts perilloses contra impactes mecagravenics exteriors Per saber quin eacutes el grau de proteccioacute dels elements io conjunts srsquohan dissenyat i
normativitzat unes proves a les quals se sotmeten En funcioacute del tipus de proteccioacute io aiumlllament els elements io conjunts reben un determinat codi i dins drsquoell
una puntuacioacute en funcioacute del grau de proteccioacute
Primera
xifra
Segona
xifra
Lletra
addicional
0 Sense proteccioacute 0 Sense proteccioacute
1 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
50mm
1 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen
verticalment
A Proteccioacute contra la penetracioacute de la magrave (perograve no
impossibilita una penetracioacute premeditada)
2 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
125mm
2 Proteccioacute contra gotes drsquoaigua que cauen amb
15 drsquoinclinacioacuteo
B Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoun dit (o objectes
anagravelegs) de Oslash major de 12mm i 80mm de llarg
3 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que
25mm
3 Proteccioacute contra aigua polveitzada (pluja fina) C Proteccioacute contra la penetracioacute drsquoeines i filferros amb
Oslash superior a 25mm i longitud superior a 100mm
4 Proteccioacute contra penetracioacute de cossos
sogravelids estranys amb Oslash meacutes gran que 1mm
4 Proteccioacute contra esquitxades drsquoaigua D Proteccioacute contra la penetracioacute de filferros amb Oslash
superior a 1mm i longitud superior a 100mm
5 Proteccioacute contra lrsquoentrada de pols de forma
que si nrsquoentra no pertorbi el funcionament
5 Proteccioacute contra raig drsquoaigua provinents de
qualsevol direccioacute
6 Estanc a la pols 6 Proteccioacute contra rajos drsquoaigua forts provinents de
qualsevol direccioacute i contra mar grossa
7 Proteccioacute contra la immersioacute temporal en aigua
8 Proteccioacute contra la immersioacute continua en aigua
(o sigui material submergible)
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 25 de 118
httpwwwpce-ibericaesmedidor-detalles-tecnicosbalanzaslinks-balanzastipo-proteccion-balanzashtm Codis IP
httpwwwenranetcomservicios1htm Codis IP
httpeswikipediaorgwikiGrado_de_protecciC3B3n_IP Codis IP
Publicitat drsquoaparells indicant el codi IP
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 26 de 118
Codis IK impactes mecagravenics exteriors
bull Eacutes frequumlent haver de resguardar els automatismes drsquoimpactes mecagravenics Amb aquesta finalitat srsquohan creat les prescripcions IK les quals certifiquen quin nivell
drsquoimpacte aguanten els embolcalls sense deteriorar-se
Grau IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10
Energia (J) 015J 02J 035J 05J 07J 1J 2J 5J 10J 20J
Massa i alccedilada del
objecte que li cau al
damunt
02kg
70mm
02kg
100mm
02kg
175mm
02kg
250mm
02kg
350mm
05kg
200mm
05kg
400mm
17kg
295mm
5kg
200mm
5kg
400mm
httpwwwffiinovaespuntoinfomcytArchivosrbtguiasguia_bt_anexo_1_sep03R1pdf Codis IP IK
Codi S per a motors elegravectrics
bull El mode de funcionament dels motors te una importagravencia determinant per al seu bon funcionament al llarg del temps En aquest sentit un motor quan meacutes
temps estagrave en marxa meacutes srsquoescalfa De la mateixa manera quants meacutes cops srsquoengega i srsquoapaga meacutes pateixen algunes de les seves parts Per a poder saber
amb certesa les prestacions que pot oferir-nos un motor srsquoha ideat la norma EN 60034 la qual distingeix els diversos modes de funcionament de S1 a S9
Podem trobar aquestes especificacions en motors elegravectrics que accionen compressors en motors elegravectrics que accionen sistemes hidragraveulics)
bull Els fabricants de motors han drsquoassignar els seus productes en un dels seguumlents apartats i alhora proporcionar les dades concretes de temps en servei
bull La temporitzacioacute concreta de cada codi S lrsquoestableix el dissenyador del motor
bull Un mateix motor pot tenir diversos codis IP
Codi i el seu significat Exemple
S1 Funcionament permanent
El motor funcionant ha de permetre arribar a un equilibri de temperatura (la
temperatura no augmenta meacutes)
Magravexim 2000 hores seguides funcionant
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 27 de 118
S2 Funcionament temporal
El motor funcionant no permet arribar a un equilibri de temperatura (la temperatura
sempre augmenta) Parant el motor srsquoaconsegueix reduir la temperatura
Comparativament aquests motors ofereixen meacutes potegravencia que els anteriors
Magravexim 2 hores seguides funcionant
S3 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada no incideix a lrsquoescalfament del motor
25 funcionant (230) i 75 pausa (730)
S4 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors el corrent drsquoengegada contribueix a lrsquoescalfament del motor
40 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora
S5 Funcionament intermitent (usualment es contemplen cicles de 10 minuts)
En aquests motors (amb arrancada i frenada mitjanccedilant sistema elegravectric) tant el corrent
drsquoengegada com el drsquoaturada incideixen a lrsquoescalfament del motor
25 del temps funcionant amb un magravexim de 500 engegades
hora frenat a contramarxa
S6 Funcionament ininterromput amb cagraverrega intermitent
En aquests motors hi ha ventilacioacute i refredament durant el seu funcionament en buit
(sense cagraverrega)
S7 Funcionament ininterromput amb engegades i frenades produiumldes mitjanccedilant
sistemes elegravectrics
S8 Funcionament ininterromput amb canvis de velocitat io cagraverrega periogravedics
S9 Funcionament amb canvis de velocitat io cagraverrega no periogravedics
httpsamplecoderockwellautomationcomidcgroupsliteraturedocumentswpmot-wp001_-es-ppdf la pagravegina 21 explica els diversos modes S MOLT BO
httpdsclenzededscguifile_downloadjspfileName=13009978_gmot_motec_enpdfampfileType=pdf A la pagravegina 33 drsquoaquest catagraveleg srsquoexpliquen els diversos
modes S dels motors
httpwwwwilodecpspproductsDownloads00102430_0pdf Manual instruccions drsquouna bomba drsquoaigua en el qual apareix el codi ldquoSrdquo
Factor marxa
bull En diversos aparells elegravectrics especialment en aparells de soldadura elegravectrica els fabricants solen indicar el que anomenen ldquofactor marxardquo Es tracta del temps
en el qual lrsquoaparell pot estar en funcionament en relacioacute al temps total Usualment aquest factor ve indicat en respecte a un temps de 10 minuts o beacute a una
hora Aixiacute doncs si un fabricant ens diu que el seu soldador te un factor marxa del 40 a 400A referit a una hora voldragrave dir que en el periacuteode de 1a hora
lrsquoaparell pot funcionar durant 24 minuts considerant que lrsquohem posat a 400A
httpwwwlincolnelectrices Fabricant de soldadors En els seus catagravelegs sol aparegraveixer el factor marxa en les especificacions dels soldadors
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 28 de 118
Els sensors (sobretot en pneumagravetica io hidragraveulica)
Enciclopegravedia catalana Nom donat genegravericament a diversos dispositius sistemes etc sensibles adeterminats estiacutemuls En captar-los i eventualment valorar-los els transmeten com a senyal a un altredispositiu o sistema el qual els utilitza com a informacioacute beacute per a efectuar algun control algunaccionament etc beacute per a elaborar alguna taula algun gragravefic etc
Ogravergan perifegraveric dun ordinador que recull senyals externs en general magnituds fiacutesiques com ara unatemperatura pressioacute etc
Ampliacioacute de la definicioacute Existeixen aproximadament uns 5000 fenogravemens fiacutesics que poden aprofitar-seper a funcionar com a sensors Drsquoaquests uns 150 son els que actualment es consideren
Un dels camps industrials en el qual srsquoestan portant a terme moltes investigacions - i per tant invertint moltsdiners- eacutes el de la sensograverica ja que eacutes fonamental tenir monitoritzats tots els paragravemetres que afecten alfuncionament drsquoun determinat proceacutes per a que aquest es porti a terme correctament io per a optimitzar-lo Aquest fet tambeacute succeeix en lrsquoagravembit domegravestic essent-ne bons exemples la domogravetica elselectrodomegravestics eficients els vehicles menys contaminants
En lrsquoagravembit militar la majoria drsquoarmes modernes (tancs avions vaixells miacutessils) estan equipades amb elsmeacutes moderns sensors La lluita moderna eacutes en gran mesura una batalla drsquoelements electrogravenics queintenten captar determinats paragravemetres i elements electrogravenics de contramesura que pretenen dificultar queels sensors captin el seu objectiu
El moacuten del sensors pot arribar a ser tant complex i especialitzat que existeixen persones que exclusivamentes dediquen al seu estudi i implementacioacute Cal tenir en compte que a cops eacutes molt difiacutecil trobar un sensorque detecti amb precisioacute un determinat paragravemetre Interferegravencies mala discriminacioacute histegraveresi condicionsambientals canviants rang de mesura preu fiabilitat soacuten condicions que lrsquoespecialista ha de considerara lrsquohora de saber quin eacutes el sensor meacutes adequat en cada cas
N Histegraveresi (enciclopegravedia catalana) Fenomen pel qual un material presenta en un instant donat unestat que depegraven no solament de la causa excitadora sinoacute tambeacute dels estats anteriors
Darrerament estan tenint un gran impuls els sistemes industrials amb tecnologia ldquofuzzyrdquo (logravegica difusa) elsquals per a determinar la resposta precisa a cada moment necessiten de gran quantitat de dades lesquals soacuten proporcionades per sensors sovint molt especialitzats
Existeixen tres grans famiacutelies en sensograverica si el que considerem eacutes una classificacioacute en funcioacute de com esdetecta la magnitud
bull Contacte El sensor ha de tocar lrsquoobjecte a sensoritzar Usualment es un contacte mecagravenic Exemplesboia cisterna lavabo final de cursa drsquoun actuador ciliacutendric mogravebil (sovint metagravelmiddotlic o de ceragravemica) queen obrir-se una porta fa soroll pestanya del microones que quan detecta que srsquoobre la porta elmicroones es para
bull Aproximacioacute No hi ha contacte mecagravenic perograve ha drsquoexistir un acostament Fa falta que lrsquoobjecte asensoritzar estigui a una determinada distagravencia sovint molt concreta Si la distagravencia varia la deteccioacuteno eacutes possible o no eacutes precisa Exemples sensors drsquoalarmes sensors de portes drsquoaparcament sensordel ragravedar que detecta la velocitat sonogravemetre (deteccioacute de sons)
bull Sistemes no dependents directament de la distagravencia (el meacutes usual son cagravemeres que processen lesimatges) Solen basar la deteccioacute mitjanccedilant software que analitza imatges Exemplehttpwwwtecnovisiocomvideoshtml
Una altra manera de classificar els sensors eacutes en funcioacute del tipus de senyal
bull Digital anomenats tambeacute sensors binaris o detectors Detecten si hi ha o no senyal Exemple En elscotxes llum del carburant que srsquoilmiddotlumina quan quasi beacute no queda combustible
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 29 de 118
bull Analogravegic Emeten constantment un senyal -usualment elegravectric- que varia en funcioacute del paragravemetre adetectar Exemple agulla mesusadora de carburant drsquoun cotxe que a cada moment trsquoindica el nivellde carburant que hi ha
Els primers sensors emprats en automatismes (electricitat pneumagravetica hidragraveulica) eren del tipus contactei senyal digital Actualment cada cop prenen meacutes protagonisme els sensors drsquoaproximacioacute i senyalanalogravegic
httpeswikipediaorgwikiSensor Sensors (en general)httpwwwdirectindustryescatdetectores-sensores-transductores-ABhtml Sensors industrials de tot tipusWeb molt recomanablehttpwwwintersemacom Sensors de pressioacutehttpwwwttiglobalcom Sensors de temperatura i pressioacutehttpesfarnellcom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwvilatronicacom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwe-merchancom Botiga drsquoelectrogravenica que ven sensorshttpwwwautohispaniacomseguridad-sensor-parking-c-34_215html Sensors aparcament per avehicles Nrsquohi ha moltshttpwwwkpsportcom Sensors de tot tipus per a vehicles Hi ha viacutedeoshttpwwwelrincondelautomovilcomb2cindexphppage=pp_productophpampmd=0ampcodp=127 Sensorelectromagnegravetic per a vehicles posat a lrsquointerior del paraxocshttpwwwvalenciaimportcom Venda sensors per a vehicleshttpeswikipediaorgwikiLC3B3gica_difusa Logravegica difusa (fuzzy)httpenwikipediaorgwikiFuzzy_control_system Cotrol mitjanccedilant logravegica difusa (fuzzy)httpwwwantena3noticiascomPortalA3NnoticiaeconomiaInaugurada-Barcelona-primera-linea-Metro-Espana-sin-conductor9290220 Metro liacutenia 9 Barcelona sense conductor funciona amb sensors
Els sensors electrogravenics meacutes usuals en automatitzacioacute industrial pneumagravetica ihidragraveulica
Sensor inductiu
bull Deteccioacute de materials magnegravetics Alguns poden discriminar en funcioacute de la quantitat de magnetismeio volum Exemple semagravefors que es posen verds quan detecten la presegravencia drsquoun vehicle
bull Soacuten ferromagnegravetics el niacutequel el cobalt la magnetita (Fe3O4) el samari el niobi el zirconi i sobre totel ferro i els seus aliatges
bull Consten duna bobina per la qual hi passa electricitat a laproximar-se materials magnegravetics i degut alscorrents de Foucault (induccioacute electromagnegravetica de la bobina al material magnegravetic i tot seguit delmaterial magnegravetic cap a la bobina) eacutes provoca una reduccioacute de la inductagravencia de la bobina detectant-se aquesta alteracioacute del corrent elegravectric
bull En un inductor o bobina sanomena inductagravencia L a la relacioacute entre el flux i la intensitat La inductagravenciaes mesura en henris H
httpcawikipediaorgwikiInductC3A0ncia InductagravenciahttpeswikipediaorgwikiSensor_inductivo Sensor inductiuhttpeswikipediaorgwikiInductancia Inductagravencia
Sensor capacitiu
bull Deteccioacute de presegravencia Alguns poden discriminar entre diferents materials io volums
bull Els detectors capacitius estan formats per condensadors als quals la presegravencia delements diferents alaire modifica seu dielegravectric Aquest canvi fa variar la quantitat drsquoelectricitat retinguda a les armaduresEl moviment elegravectric provocat per la variacioacute de la quantitat drsquoelectricitat emmagatzemada a lesarmadures a lrsquoacostar-se un objecte provoca la deteccioacute de presegravencia
httpeswikipediaorgwikiSensor_capacitivo Sensor capacitiu
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 30 de 118
httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt Estacions Meteorologravegiques Automagravetiques ndashgtFuncionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat Explica com un sensor capacitiu mesurala humitat (Condensador en el qual el dielegravectric eacutes aire En funcioacute de la humitat lrsquoaire eacutes meacutes o menysconductor de lrsquoelectricitat variant-se aixiacute la capacitagravencia del condensador)Hi ha tambeacute barogravemetres que fan servir un sensor capacitiu com ara el Setra 370 Vaisala Consten dedues armadures i aire com a dielegravectric Tot eacutes tancat al buit en un recipient en el qual les armadures soacutendues de les parets En variar la pressioacute la distagravencia entre les armadures varia i considerant que a lrsquoestartancat al buit lrsquoaire de lrsquointerior teacute sempre la mateixa humitat al modificar-se la distagravencia entre armadureses modifica la cpacitagravencia del condensador
Sensor ograveptic
bull Deteccioacute de presegravencia io color mitjanccedilant ldquorebo o no rebo llumrdquo
bull Consten drsquoun captador de senyal lumiacutenica Eventualment tambeacute consten drsquoun emissor de llum Ladeteccioacute de llum en el mateix lloc de lrsquoenviament es produeix colocant un catadiograveptric en lrsquoextremcontrari de lrsquoenviament la qualcosa provoca el retorn de la llum al punt drsquoemissioacute
Sensors ograveptics de fotoresistegravencia o LDR (light dependent resistor)
bull Estan composats per una capa de sulfur de cadmi la qual en presegravencia de llumprovoca unadisminucioacute de la resistegravencia del component Foren els primers en aparegraveixer Actualment es fan servirpoc degut al seu elevat consum i al marge drsquoimprecisioacute
httpeswikipediaorgwikiFotorresistencia Fotoresistegravencia
Sensors ograveptics fototransistors
bull (usualment sensibles a lrsquoespectre infraroig) Transistors que tenen la base sensible a la llum deixant quelrsquoelectricitat passi del colAlector a lrsquoemissor
httpeswikipediaorgwikiFototransistor Fototransistorhttpwwwelectronica2000info20070905fototransistor Fototransistorhttpfisicaudeaeduco~gicmlab_electronicafotodiodo20y20fototransistorpdf Apunts sobrefototransistors molt documentatshttpwwwsparkfuncomdatasheetsSensorsQRB1114pdf Especificacions drsquoun fototransistor
Altres
bull Com un resistor mesura la temperatura httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la temperatura i la humitat
bull Com un resistor mesura la diressioacute del vent httpmeteocat ndashgt divulgacioacute meteorologravegica ndashgt EstacionsMeteorologravegiques Automagravetiques ndashgt Funcionament EMA ndashgt Mesura de la direccioacute i velocitat del vent
Article interessant sobre sensors i detectors extret de
httpwwwlogismarketinfosensores-detectpreshtml
Optoelectroacutenicos magneacuteticos capacitivos inductivos o encoders Todos los sensores que se comercializanen el mercado guardan un rasgo en comuacuten permiten medir distancias posiciones aacutengulos humedado temperatura con la suficiente precisioacuten para automatizar las instalaciones industriales
La evolucioacuten que ha experimentado el sector industrial en los uacuteltimos antildeos gracias a la especializacioacuteny la modernizacioacuten de las cadenas productivas se explica por un cambio draacutestico en los meacutetodos detrabajo basado en la automatizacioacuten de los procesos Actualmente la gran mayoriacutea de las tareasrepetitivas en cadenas de produccioacuten se ejecutan mediante maacutequinas robotizadas lo que supone unconsiderable ahorro de costes y en muchos casos un notable incremento de la productividad ldquoEl sectordel automoacutevil es el referente Cuando eacuteste invierte en automatizacioacuten industrial invierten tambieacuten otroscomo el del cristal o el de los plaacutesticosrdquo explica Joseacute Trenado responsable de sensores industriales deSick Tambieacuten destaca la logiacutestica como una de las aacutereas pioneras en implantacioacuten de sistemas
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 31 de 118
automatizados especialmente en el caso de los almacenes automaacuteticos donde cada mercanciacutea se colocaen la estanteriacutea que le corresponde sin intervencioacuten humana
Desde el punto de vista tecnoloacutegico detraacutes de estas complejas instalaciones que acometen tareas propiasde personas se esconde un elemento esencial el sensor Estos pequentildeos dispositivos capaces de detectarpresencia o medir distancia posicioacuten velocidad temperatura o humedad Son los que aseguran elcorrecto funcionamiento de los procesos Dependiendo de las aplicaciones se ocupan de facilitar unatarea o de garantizar las condiciones de seguridad adecuadas para su realizacioacuten pero en todos los casosconstituyen la parte encargada de recabar informacioacuten del mundo real y transformarla en datoscomprensibles por las maacutequinas Es la pata fundamental de cualquier sistema automaacutetico Eso siacute existendiversos tipos de sensores que difieren en su funcionamiento y es preciso estudiar cada caso concreto paradeterminar cuaacutel de ellos conviene utilizar
Sensores optoelectroacutenicos
Basados en la combinacioacuten de luz y electroacutenica fueron los primeros en aparecer hace alrededor de 50antildeos Esencialmente consta de una laacutempara a la que se le antildeade una oacuteptica para regular si la luz es maacutescoacutencava o convexa En otro punto se situacutea un receptor sensible a la luz tambieacuten llamado fotoceacutelula quela transformaraacute en una sentildeal digital o analoacutegica Cada vez que cambia el haz de luz esa modificacioacutense detecta y los sistemas informaacuteticos asociados a la aplicacioacuten interpretan los datos Actualmente existenusos basados en luz roja visible infrarroja invisible azul verde o laacuteser dependiendo de las necesidades
Por ejemplo el laacuteser resulta maacutes preciso y proporciona mayor alcance pero en el caso de las medicionesen el exterior la mayoriacutea de los expertos recomiendan emplear infrarrojos ya que ndasha pesar de que es unsistema maacutes carondash gracias a su longitud de onda permite penetrar mejor en condiciones adversas comola lluvia o la niebla Su principal aplicacioacuten es en sensores de proximidad mediante la evaluacioacuten de laluz reflejada en el objeto aunque tambieacuten se utilizan para calcular distancias en funcioacuten del tiempo detraacutensito de la luz o seguacuten la foacutermula de la triangulacioacuten Existen otras posibilidades auacuten maacutes sofisticadascomo los sensores de contraste color y luminiscencia capaces de distinguir unas piezas de otras
Inductivos
Raacutepidos precisos y extremadamente resistentes los sensores inductivos Son los maacutes indicados paradetectar objetos metaacutelicos a cortas distancias No Son recomendables para tramos superiores a 50 mmaunque la distancia de conmutacioacuten final dependeraacute del diaacutemetro del sensor Como su nombre indicasu funcionamiento se basa en el principio de la induccioacuten seguacuten el cual cuando un cuerpo se mueve conrespecto a un campo magneacutetico estaacutetico se produce una fuerza electromotriz o voltaje En el caso de losmetales al tratarse de materiales conductores se genera electricidad que es lo que perciben los sensores
Capacitivos
Aprovechan una propiedad comuacuten a todo tipo de sustancias sean metaacutelicas o no metaacutelicas liacutequidas osoacutelidas se caracterizan por una cierta conductividad y una constante eleacutectrica Los capacitivos que suelentrabajar a una distancia bastante corta detectan los cambios provocados en el campo eleacutectrico por lapresencia de cualquier objeto Funcionan como un condensador crean un campo electromagneacutetico ycuando variacutea el dieleacutectrico se produce una conmutacioacuten Se utilizan mucho para medir niveles conprecisioacuten Por ejemplo en el caso de una maacutequina con la que se esteacuten envasando paquetes de azuacutecaren el depoacutesito superior se situacutea un sensor que asegure que siempre hay un nivel miacutenimo de producto paraque los paquetes no salgan vaciacuteos
En general se recomiendan para medir la presencia de aislantes Tienen la ventaja de ofrecer una altaestabilidad ante las variaciones de temperatura asiacute como un nivel elevado de inmunidad contra lasinterferencias electromagneacuteticas o las descargas electroestaacuteticas propias de materiales como el plaacutesticoo la madera Eso siacute resultan sensibles a la humedad Ademaacutes de controlar presencia en sistemas dellenado se emplean para supervisar la alimentacioacuten de papel en maacutequinas de impresioacuten o corte o enel caso de las maacutequinas de moldeo por inyeccioacuten para controlar el flujo de material en los contenedores
Magneacuteticos
Gracias a ellos es posible alcanzar elevadas distancias de conmutacioacuten y suelen usarse para detectar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 32 de 118
grandes imanes permanentes Tienen la capacidad de percibirlos incluso a traveacutes de otros materialessiempre que eacutestos no sean magneacuteticos Entre sus aplicaciones se cuenta la medicioacuten de proximidad y develocidad Implantados en los tubos de carga y distribucioacuten que se utilizan en la industria quiacutemica yalimenticia sirven para supervisar los raspadores que limpian y sellan estas tuberiacuteas
Estudio previo
A pesar de que cada sensor tiene caracteriacutesticas diferentes es importante estudiar caso por caso paradeterminar las aplicaciones idoacuteneas Un ejemplo muy claro de todo esto se puede ver en la industriaalimentaria Hay que tener en cuenta que se emplean productos de limpieza muy agresivos para que noqueden bacterias A fin de evitar problemas se introducen los sensores en cajas de acero inoxidable y seincrementa la estanqueidad Algunos incluso van encapsulados en cajas de tefloacuten que es un materialmuy resistente
Tambieacuten existen sensores que fiacutesicamente parecen iguales pero que en realidad difieren en suscomponentes de forma que uno de ellos puede estar disentildeado para trabajar a 40 C bajo cero en uno
almaceacuten frigoriacutefico e incluso incorporar un sistema que lo calienta para que las lentes no se condensenAsimismo los condicionantes pueden variar entre dos puntos de una misma faacutebrica automatizadaNormalmente en el tramo final donde las mercanciacuteas se almacenan en paletas y se montan en loscamiones estos dispositivos suelen ser maacutes sencillos que en la parte de produccioacuten en siacute
Otro ejemplo interesante lo ofrecen los productos cosmeacuteticos o las colonias donde al utilizarse alcoholesse acotan zonas clasificadas con riesgo de explosioacuten y por tanto hay que tener en cuenta la normativaque se debe cumplir
Como principales liacuteneas de evolucioacuten los expertos destacan la miniaturizacioacuten y el incremento de lasdistancias de trabajo Antiguamente en los optoelectroacutenicos se incluiacutea el cabezal oacuteptico por un lado y laparte electroacutenica por otro Hoy diacutea todo estaacute integrado en la misma caja con un tamantildeo de un centiacutemetroo menos Ademaacutes aumenta la relevancia del laacuteser que ha elevado las distancias de deteccioacuten y que amedida que pasa el tiempo resulta maacutes asequible
httpwwwecojovencomdos05tactilhtmlprincipis de funcionament de les pantalles tagravectils Molt bohttpeswikipediaorgwikiPantalla_tagravectil principis de funcionament de les pantalles tagravectilshttpwwwxatakamovilcomdesarrollopantallas-tactiles-capacitivas-vs-resistivas pantalles tagravectilscapacitives i resistives en telegravefons i aparells similarshttpeswikipediaorgwikiGalga_extensiomeacutetrica principi funcionament drsquoalgunes pantalles tagravectils ibagravescules de bany
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar
Pagravegina 33 de 118
Comparacioacute entre tecnologia elegravectrica hidragraveulica i pneumagravetica
E lec tric ita t H id ragraveu lica Pneum agravetica
In fluegravenc ia d e
lrsquoen torn
bullComp elegravectrics sensib les a tem peratura i hum itat
bullCom p electrogravenics molt sensibles a tem peratura
hum itat i interferegravencies ragravedio-elegravectriques
bullSensib le a la tem peratura i hum itat
(d ilatacioacute io contraccioacute del liacutequid
canvi de viscositat i incluacutes solid ificacioacute)
bullForccedila insensib le a la tem peratura pols i
hum itat excepte en la captacioacute de lrsquoaire
(cal tractar-lo)
Segu re ta t i sa lu t
labora l
M ed i am b ien t
bullFuites molt perilloses per la vida (electrocucioacute)
bullPossib ilitat drsquoincendi io explosioacute drsquoalguns
elem ents (p lagravestics condensadors resistegravencies)
amb produccioacute de gasos molt togravexics
bullMolts dels com ponents especialm ent els
electrogravenics no soacuten inerts (contenen m aterials actius)
i alhora tenen dificultat per a ser reciclats
bullLes bateries contenen metalls pesats i liacutequids
togravexics io corrosius
bullFuites molt perilloses (contam inacioacute)
bullLiacutequid hidragraveulic dificultat per a ser
reciclat
bullPerill drsquoincendi io explosioacute amb
gasos molt togravexics i possib ilitat
drsquoelevades tem peratures
bullEn cas de contacte hum agrave am b liacutequid
hidragraveulic almiddotlegraverg ies
bullEn cas de contacte am b superfiacutecies
no preparades corrosioacute materials
bullAtrapam ents molt perillosos (els
elem ents hidragraveulics fan molta forccedila)
bullEacutes la tecnologia menys perillosa i menys
contam inant de les tres
bullFuita drsquoaire uacutenicam ent pegraverdua de
lrsquoenergia (en cas drsquoaire no lubricat)
bullFuita dels condensats contam inacioacute
bullDipogravesits aire perill drsquoexplosioacute
bullCanonades (sobretot les flexib les)
possib ilitat de m ovim ents fuetejants
bullCom pressors i actuadors soroll
bullAtrapaments perillosos
A cum u lac ioacute d e
lrsquoenerg ia
bullDifiacutecil i nom eacutes en petites quantitats m itjanccedilant
bateries (energia electro-quiacutem ica)
bullEs fa servir tecnologia pneum agravetica
per aconseguir petites acum ulacions
drsquoenergia
bullDipogravesits elevats de liacutequid
bullFagravecil H i ha dipogravesits estagravendard amb
capacitat fins a 10000 litres a 16 bar
Ve loc ita t transm iss ioacute
senyals
bull300000km s en el buit (velocitats lleugeram ent
m eacutes petites en cables elegravectrics)
bullTransm issioacute senyals com andament
fins a 1000m s
bullTransm issioacute senyals comandament fins a
50m s
D is tagravenc ia fins a la
q ua l eacutes po t
transp ortar lrsquoenerg ia
bullCorrent altern
Uns pocs km a 400v
Fins a aprox 500km a partir de 100000v
bullCorrent continu
Uns pocs km (sigui quin sigui el voltatge)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a
100m am b vel de flux de 2 a 6m s
(a meacutes distagravencia massa pegraverdues
calen estacions bombejadores
interm egravedies)
bullSenyals de treball (forccedila) fins a 1000m
am b velocitat de flux de 20 a 40m s
Ve l m agravex treb all
e lem ents lineals
bull Actuadors lineals 6m s
httpwwwh2wtechcom PagesDC-Linear-Brushle
ss-Motorsaspx
05m s bull Actuadors lineals 2m s
bull Muscle 3m s amb acceleracioacute 50m s2
bull Casos m olt especials fins a 6-10m s
C os t energ ia (1 cost
energ ia e legravec tr ica)
1 4 10
C ost com p onents
(m otors cab les )
bull Econogravem ics bull Cars (degut a lrsquoalta pressioacute i a
grans forces els elem ents son molt
reforccedilats)
bull Econogravem ics
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent linea l
bullDifiacutecil i costoacutes
bullForces petites
bullComplexa regulacioacute de la velocitat
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bull Carreres petites (m enys drsquo1m)
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces molt grans
bullFagravecil regulacioacute de la velocitat
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 10m
bullFagravecil m itjanccedilant actuadors lineals
bullForces petites
bullLa velocitat depegraven de la cagraverrega
bullA prova de sobreesforccedilos
bull Carreres fins a 2m am b tija i 10m
actuadors magnegravetics sense tiaj
P rod ucc ioacute d e
m ovim ent ro ta t iu
bullFagravecil
bullParell de g ir elevat
bullExcelent relacioacute cost energiarendim ent
bullDificultat de regular el parell de g ir sobretot en
m otors de velocitat variable i en aquests meacutes
encara a baixes velocitats
bullPossib ilitat drsquoespatllar-se en sobresforccedilos
bullElevades RPM
bullFagravecil
bullParell de g ir molt elevat
bullBona relacioacute cost energiarendim ent
bullParell de g ir constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoques RPM
bullFagravecil
bullParell de gir baix
bullCara relacioacute cost energiarendim ent (si
considerem el baix parell de gir)
bullParell de g ir m itjanam ent constant
bullA prova de sobreesforccedilos
bullPoc pes
bullMolt Elevades RPM
Exact itud d e
p os ic ionam en t
bullPossib ilitat drsquoexactituds meacutes precises que 1
m icrom etre
bullEn sistem es molt sofisticats es pot
arribar a 1 m icrom etre
bullDificultosa am b cagraverrega variable
Es pot arribar a 01m m
R ig id esa (q ued ar-se
p arat i inm ograveb il en
q ua lsevol lloc)
bullBaixa si nomeacutes es fa servir electricitat
bullMolt bona amb ajut de la mecagravenica
bullMolt bona (lrsquooli quasi no es
com prim eix + la pressioacute hidragraveulica
sol ser molt alta)
bullDeficient (lrsquoaire es com prim eix)
C onnex iona t bullSovint sim ple bullCostoacutes bullEl meacutes sim ple
Forccedila
bullSrsquoobtenen grans forces am b motors elegravectrics
bullLim itada al dim ensionat dels elem ents mecagravenics
bullNo resisteix sobrecagraverregues Sobrecagraverregues de
tensioacute io intensitat fan m albeacute els com ponents
(bobinats de motors i circuits crem ats)
bullCom plexos io cars els elem ents que eviten
sobrecagraverregues En calen m olts
bullEacutes la tecnologia que perm et les
forces meacutes grans (fins a 3000000N)
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i
econogravem iques
bullForccedila lim itada per la pressioacute de lrsquoaire i
el Oslash dels actuadors Magravexim 30000N
bullMolt resistent a les sobrecagraverregues
(actuen vagravelvules de seguretat evitant
desperfectes)
bullVagravelvules de seguretat sim ples i molt
econogravem iques
E l que s rsquoha llis ta t e s re fe re ix en e l m oacuten de la pneum agravetica indus tria l que p od em trob ar-nos m eacutes usua lm en t en le s em p reses la qua l cosa no vol d ir que no
h i hag i s i tuac ions esp ec iacutefiques io pun tuals en le s quals h i hag i d isc rep agravencia en tre e l q ue s rsquoha esp ec ifica t aq u iacute i e l q ue hom pot t rob ar