Electrónica

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Electrónica

  1. 1. Electrónica Desarrollado por Mundo Mecánica Automotriz. Todos los derechos reservados.
  2. 2. Electrónica Índice Pagina Puente Wheatstone 3 Medidor por deformación 4 Diodo 5 Diodos y sus usos 6 Diodo Zener / revisión del diodo 7 Transistor 9 Transistor MOSFET 11 Tiristor 12 LED 13 LCD 15 Termistor 16 Efecto Piezoeléctrico 17 Efecto Hall 18 Compatibilidad Electromagnética 19 Voltaje mixto y condensador 20 Diferentes tipos de interferencia 21 Resistor Pull down / up 22 Principio de funcionamiento del Osciloscopio 23 2 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  3. 3. Electrónica Puente Wheatstone El puente Wheatstone es un circuito eléctrico para la comparación precisa de resistencias. Se utiliza en muchas aplicaciones para la medición de un factor cambiante/desconocido; esta compuesto por un suministro común de energía y un dispositivo de medición de voltaje que conecta dos ramas paralelas, las que contienen cuatro resistencias. Una rama contiene una resistencia conocida y la desconocida (Rx en el ejemplo); la otra contiene dos resistencias conocidas. Con el fin de determinar la resistencia desconocida, las tres restantes son ajustadas y balanceadas hasta que la corriente que pasa a través del dispositivo de medición de voltaje (puente V) disminuye a cero. Cuando el voltaje de ambas ramas es igual, el puente V estará en cero, en este punto se dice que el puente esta balanceado. En este punto el valor Rx puede encontrarse desde: Rx = RN x R3 /R4. El puente es apropiado también para la medición de pequeños cambios en una resistencia y, por lo tanto, también es apropiado para medir el cambio de resistencia en un medidor de deformación. Es comúnmente sabido que el medidor de deformación transforma la deformación aplicada en un cambio proporcional de resistencia. 3 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  4. 4. Electrónica Medidor por Deformación El medidor de deformación ha estado en uso por muchos años y es el elemento sensor fundamental para muchos tipos de sensores, incluyendo sensores de presión, elementos piezoeléctricos, sensores de torque, sensores de posición, etc. El principio típico de funcionamiento es el siguiente: si se tensa una tira de metal conductivo, este se hará más delgado y más largo, resultando en un aumento de resistencia punta con punta. Por el contrario, si la tira es puesta bajo una fuerza de compresión, esta se hará más ancha y más corta, de forma que la resistencia se reduce. Si estas tensiones se mantienen dentro del límite elástico de la tira metálica, esta puede utilizarse como un elemento de medición para deflexión y/o fuerza, la cantidad de fuerza aplicada puede calcularse midiendo su resistencia. La mayoría de los medidores de deformación son del tipo lámina; ellos están compuestos por una lámina resistiva que esta montada en un material de soporte. El medidor de deformación esta conectado a un circuito de puente Wheatstone con una combinación de cuatro medidores activos (puente completo), dos medidores (medio puente) o, menos comúnmente un medidor simple (cuarto de puente). En los circuitos medios y cuarto, el puente se completa con resistencias de precisión. El circuito puente es suministrado con una DC estabilizada y elementos electrónicos adicionales, que pueden ser puestos a cero en el punto de medición. Al aplicar tensión al medidor de deformación, tienen lugar un cambio de resistencia y desbalancea el puente Wheatstone. Esto resulta en una señal de salida, relacionada con el valor de tensión. Si se conocen los cuatro valores de resistencia (R1 a R4) y el suministro de voltaje (V), el voltaje a través del puente (puente V) puede encontrarse trabajando con el voltaje desde cada divisor potencial y sustraerlo uno del otro. 4 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  5. 5. Electrónica Diodo Junto a los conductores y no conductores, existe un tercer grupo: los semi conductores. Los semi conductores no siempre están conduciendo corriente, sino que solo bajo condiciones específicas. Debido a esto, ellos están posicionados entre los conductores y los no conductores. Las señales digitales producidas por los sensores y los controles aplicados en un vehículo moderno están frecuentemente basadas en la tecnología de los semi conductores. Por lo tanto, daremos una mirada a los semi conductores. La capacidad de los semi conductores para permitir el flujo de corriente es muy sensible a factores específicos tales como la presión, temperatura, luz, etc. El factor relevante depende de la construcción actual del dispositivo semi conductor. Los semi conductores existen como intrínsecos (puros) o compuestos. En el caso de los semi conductores intrínsecos solamente el material puro, sin tratar, es apto para ser utilizado en aplicaciones electrónicas. Muchos materiales requieren un tratamiento especial, llamado composición. Composición significa que se debe agregar un material foráneo para ganar propiedades de semi conductor. Mediante la composición, la cantidad de electrones libre es reducida o aumentada. Si la cantidad de electrones aumentada, este posee carga N y si es reducida se crea lo que se llama hueco, este posee carga P. Para el uso técnico las áreas de carga N y carga P están combinadas. Un dispositivo con solamente un área de carga P y una carga N es llamado Diodo. En la unión PN, la conductividad es atenuada severamente, pues los electrones excesivos desde el área de carga N llenan los huecos del área de carga P. Esto crea una zona neutral, que aumenta si se aplica un voltaje en dirección inversa (menos al lado de carga P y más al lado de carga N). Por lo tanto no puede fluir corriente. Esto es valido hasta que se alcanza cierto nivel de voltaje. Si el voltaje es muy alto se produce una interrupción y puede fluir una gran cantidad de corriente repentinamente. Después de esto el diodo se daña. Pero si el voltaje se aplica en la dirección de avance, el semi conductor (diodo) se vuelve conductivo y la corriente puede fluir, sin dañar el diodo. 5 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  6. 6. Electrónica Diodos y sus Usos Como pudo entenderse de la explicación anterior un diodo puede ser comparado como una válvula para corriente de un solo sentido. Por lo tanto hay muchos diferentes usos para un diodo dentro de los circuitos o dispositivos eléctricos. La figura superior izquierda muestra un esquema eléctrico típico de un control de actuador. El suministro de energía lo realiza un relé que esta controlado por un transistor. Incorporado al relé esta un diodo que suprime la auto inducción provocada por el voltaje peak llamado (sobre tensión transitoria) en la bobina del relé cuando se desconecta la energía. Esto es necesario para proteger el dispositivo consumidor, especialmente si es un circuito o dispositivo electrónico. Cuando el relé se desconecta, la autoinducción eleva el voltaje en el circuito, pero debido al diodo esta fluirá hacia la bobina misma, donde la energía es convertida en calor. Esto es posible debido al hecho que la resistencia del consumo es más alta que la de la bobina del relé. Pero este no es el único uso posible de un diodo y no es el único tipo disponible de diodo. Los diodos pueden tener diferentes funciones en diferentes circuitos. Otra función típica es la de acople de circuitos, por ejemplo en un circuito de control de faros neblineros. Debido a las propiedades de semi conductor, es necesaria una tensión de aproximadamente 0.7Volt para iniciar el flujo de corriente en dirección de avance. Como ya hemos aprendido, no puede fluir corriente en dirección inversa hasta que el voltaje llega a ser muy alto y destruye el diodo, después de esto la corriente fluirá en ambas direcciones. Debido a sus características los diodos se utilizan también para la rectificación de corriente alterna a corriente continua. (Esto se explicará en detalle en la sección de electricidad del motor). La figura superior derecha muestra un diodo real y su símbolo dentro de un diagrama eléctrico. 6 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  7. 7. Electrónica 7 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  8. 8. Electrónica Diodo Zener / Revisión del Diodo Los diodos Zener están especialmente diseñados para funcionar en dirección inversa, la zona de interrupción o la región Zener. La corriente fluirá solamente si se alcanza un voltaje predeterminado, esta interrupción inversa del voltaje se llama voltaje Zener, que puede tener un rango entre 2.4V y 200V. A diferencia de los diodos comunes, los diodos Zener no se dañan al alcanzar el voltaje de interrupción, debido a que están diseñados para eso. Ellos tienen un símbolo diferente con el fin de identificarlos en un diagrama eléctrico. Debido a estas propiedades el voltaje Zener puede utilizarse para regular voltaje o proteger un circuito o mantener un voltaje nominal específico en un circuito. En el circuito superior el diodo Z se utiliza como director para un voltaje específico que actúa sobre un consumo, si el voltaje es mayor que el predeterminado, este desvia hacia el consumo debido a que el diodo Zener ya no esta bloqueando el flujo de corriente. Generalmente los diodos pueden revisarse con un Multímetro como se indica en las figuras. Si el diodo esta en buen estado, básicamente no tiene resistencia mientras que en la dirección inversa la resistencia es infinita. Como revisar el diodo utilizando un Multímetro digital 1. Seleccionar resistencia o modo diodo con el interruptor del medidor digital. 2. Este esta normal si el valor de resistencia es pequeño cuando el cable de prueba rojo se conecta al ánodo del diodo (+) y el cable negro esta conectado al cátodo (-). 3. Y estará aun mejor si el valor de resistencia es alto cuando se conecta inversamente. - Condición de corte: normal si el valor es cerca de 0 ohm cuando se mide en dirección de avance y en dirección inversa. - Condición abierto: normal si el valor es cerca de infinito cuando se mide en dirección adelante o inversa. 8 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  9. 9. Electrónica Como revisar el diodo utilizando un Multímetro análogo 1. Seleccionar el rango de resistencia x 100 con el interruptor del medidor análogo. 2. Este esta normal si el valor de resistencia es pequeño cuando el cable de prueba negro se conecta al ánodo del diodo (+) y el cable rojo esta conectado al cátodo (-). 3. Y estará aún mejor si el valor de resistencia es alto cuando se conecta inversamente. - Condición de corte: normal si el valor es cerca de 0 ohm cuando se mide en dirección de avance y en dirección inversa. - Condición abierto: normal si el valor es cerca de infinito cuando se mide en dirección adelante o inversa. . 9 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  10. 10. Electrónica Transistor Otro elemento electrónico importante es el transistor. Un transistor esta compuesto por tres áreas cargadas y por lo tanto esta disponible en dos diseños básicos: NPN o PNP. El lado izquierdo muestra el principio de funcionamiento de un transistor, que es similar a un abridor de compuerta. Si no fluye agua a través del canal pequeño, no puede fluir agua en el canal grande debido a que la compuerta esta cerrada. Si se suministra agua al canal pequeño, la compuerta pequeña se abrirá y el agua puede fluir también en el canal grande. De esta forma un flujo pequeño de agua puede controlar una corriente mayor de agua (Señal de amplificación). La misma función se consigue con un transistor; el contacto central cambia el flujo de electrones. Un transistor tiene tres puntos de conexión: el emisor, la base y el colector. La función del emisor es suministrar transporte de carga, la base controla el flujo de transporte de carga y el colector lo recibe. Como ejemplo demos una mirada al transistor NPN. Este transistor tiene dos áreas de contacto PN con la función de bloqueo conocida del diodo. Si se aplica un voltaje entre el emisor y el colector, no puede fluir corriente porque la zona de bloqueo es incrementada debido al movimiento de electrones hacia el polo positivo. Pero si adicionalmente se aplica un voltaje de aproximadamente 0.7V (o más) a la base, los electrones son suministrados a la base, los que llenaran los huecos en ella. Por lo tanto una pequeña corriente de base esta fluyendo, la que esta reduciendo la cantidad de huecos. Debido a la cantidad reducida de huecos, la función de bloqueo se elimina y una gran cantidad de electrones puede ahora fluir entre el conector y el emisor. La cantidad de corriente que fluye entre el emisor y el colector depende de la corriente suministrada a la base. Debido a esto el transistor puede utilizarse no sólo como un interruptor, sino también como un amplificador, porque una gran corriente puede ser controlada por una corriente pequeña. 10 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  11. 11. Electrónica Conmutación Para el caso de conmutación el transistor se utiliza como un interruptor electrónico. El transistor puede conmutar un circuito eléctrico ON u OFF. La diferencia entre un transistor y un interruptor mecánico es que el transistor no tiene partes móviles y por lo tanto no se rompe con facilidad. El transistor también es activado por una corriente eléctrica y no por una fuerza mecánica, como la presión de un dedo. Esto permite al transistor conmutar entre ON/OFF mucho más rápido que un interruptor mecánico. Amplificación En este caso, el transistor se utiliza para amplificar una señal. Un ejemplo de esta señal puede ser un sonido. El sonido que ingresa a un micrófono es convertido en una señal eléctrica que es amplificada en el transistor. Esta señal de sonido amplificado entonces viaja a través del circuito hasta llegar al parlante. El parlante convierte la señal eléctrica nuevamente en sonido. El sonido que sale del parlante es el mismo que entro por el micrófono pero amplificado. 11 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  12. 12. Electrónica Transistor MOSFET El MOSFET (Transistor Semiconductor de Oxido de Metal de Efecto de Campo) esta construido de manera diferente en comparación con un transistor convencional, pero la función general es la misma. El MOSFET esta construido de capas de silicio con diferentes tipos de compuestos. Los electrodos en este tipo de transistor se llaman fuente, drenaje y compuerta. La corriente que fluye desde la fuente al drenaje es controlada con la carga en la compuerta, que esta construida de un material altamente conductivo. Para funcionar apropiadamente, la compuerta necesita estar aislada del resto del transistor. Esta aislación esta hecha de oxido de silicio rodeando la compuerta. El MOSFET en el ejemplo es un transistor de canal N. Si se cambia el compuesto de la carga y del drenaje de N a P y el sustrato tipo P a tipo N este será un transistor de canal P. La función sigue siendo la misma, pero con las polaridades cambiadas. Cuando el voltaje (carga) de la compuerta cambia, más o menos electrones son atraídos desde el área del sustrato tipo P. (Aunque hay una gran cantidad de huecos en el sustrato P, todavía quedan algunos electrones en éste). Cuando cierta cantidad de electrones se concentran en el área de la compuerta, el transistor se vuelve conductivo. Mientras más alta la corriente en la compuerta más alta es la conductividad. Con la señal de entrada a la compuerta se puede aumentar la corriente desde la fuente al drenaje (señal de salida), como también disminuirla. Una aplicación típica de un MOSFET es por ejemplo el control de velocidad de un ventilador. 12 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  13. 13. Electrónica Tiristor El Tiristor es un semi conductor de cuatro capas, con una secuencia PNPN. Las conexiones principales están localizadas en el ánodo (capa P) y el cátodo (capa N). El control del suministro esta ubicado en la capa P cerca del cátodo. Si el ánodo se conecta al polo positivo y el cátodo al polo negativo, los huecos fluyen desde ánodo y los electrones fluyen desde el cátodo hacia el Tiristor. Por esto las capas de bloqueo 1 y 3 se eliminan, pero la capa 2 permanece no conductiva. No hay flujo de corriente. Si el electrodo de control es suministrado adicionalmente con corriente, la capa de bloqueo 2 también se elimina (de forma similar a la condición del transistor) y la corriente puede fluir. Una vez que la corriente principal ha comenzado a fluir, el Tiristor sigue fluyendo aún si la corriente de control es interrumpida. La corriente principal seguirá fluyendo hasta que esta misma es interrumpida. Después de apagar la corriente principal el Tiristor nuevamente es no conductivo hasta que se suministra corriente de control. El Tiristor se utiliza como un interruptor o rectificador controlable. Comparado con el transistor este puede conmutar corrientes mucho más altas y también puede resistir voltajes mucho más altos en la dirección de bloqueo. 13 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  14. 14. Electrónica LED Diodos especiales llamados LED (Diodos emisores de luz) emiten luz si pasa corriente a través de ellos, por esta razón reciben su nombre. Los diodos emisores de luz son utilizados por ejemplo en las pantallas. Téngase en consideración que los diodos emisores de luz tienen una dirección especifica de funcionamiento similar a los diodos convencionales. Otra propiedad de un LED es que este tiene una resistencia interna muy baja; por lo tanto necesitan una resistencia externa para protegerlos y que no se quemen. Básicamente, los LED son precisamente ampolletas que se acomodan fácilmente por un circuito eléctrico. Pero a diferencia de las ampolletas comunes, estos no tienen un filamento que se enciende y entonces no se calientan. Ellos se iluminan solamente por el movimiento de electrones en un material semi conductor y duran tanto como un transistor normal. La luz es una forma de energía. Esta compuesta de muchas pequeñas partículas como paquetes que tiene energía e impulso pero no masa. Estas partículas, llamadas fotones, son las unidades más básicas de luz. Los fotones son liberados como resultado del movimiento de electrones. Como ya se sabe en un átomo los electrones se mueven en orbitas alrededor del núcleo. Los electrones en diferentes orbitas tienen diferentes cantidades de energía. Generalmente ablando los electrones con mayor energía se mueven en las orbitas más lejanas al núcleo. Para que un electrón pueda saltar desde una orbita menor a una orbita mayor, tiene que aumentar su nivel de energía. De forma opuesta un electrón libera energía cuando cae desde una orbita mayor a una menor. Esta energía se libera en forma de fotón. Una gran caída de energía produce un fotón de mayor energía, que se caracteriza por una alta frecuencia. Los electrones libres que se mueven a través de un diodo pueden caer en los huecos vacíos desde la capa tipo P. Esto involucra una caída a una orbita menor, de manera que se libera energía en forma de fotones. Esto ocurre en cualquier tipo de diodo, pero solo pueden verse los fotones como luz visible cuando el diodo esta compuesto de cierto material. 14 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  15. 15. Electrónica Otro diodo especial activado por luz es el LDR: materiales semi conductores que tienen una reacción diferente a la luz en comparación con LED. Su resistencia cambia con la intensidad de la luz. Por lo tanto ellos se llaman LDR (resistores dependientes de la luz). Estos pueden utilizarse como sensores para el control de dispositivos en relación con el brillo de la luz como por ejemplo, el control de luz automática. Además, ellos pueden utilizarse por ejemplo, en combinación con una fuente de luz como un LED. En esta configuración pueden utilizarse para detectar la rotación y el movimiento de partes, por ejemplo al utilizar ranuras a través de las cuales puede pasar la luz. La aplicación de ambos elementos en una unidad puede utilizarse para detectar velocidad de movimiento y/o posición de elementos mecánicos, por ejemplo dentro de un distribuidor. Muy similar a este, en términos de construcción y uso es el foto diodo. Un foto diodo produce una tensión cuando esta sometido a la luz. Las aplicaciones posibles son las mismas que el LDR. 15 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  16. 16. Electrónica LCD Junto con el LED también los LCD se utilizan con la finalidad de desplegar información como la velocidad de un vehículo, tiempo, etc. Los LCD están hechos de cristales especiales que cambian su conducta de reflexión si se les aplica corriente. Las pantallas de cristal líquido (LCD) son una tecnología pasiva de despliegue. Esto significa que ellas no emiten luz pero usan la luz ambiente en su lugar. Manipulando la luz ambiente para finalidades de despliegue, utilizan muy poca energía. Esto ha hecho del LCD la tecnología preferida en lugares donde es importante el bajo consumo de energía y el tamaño compacto. El cristal líquido (LC) es una sustancia orgánica que tiene una estructura molecular en forma de líquido y de cristal. En este líquido las moléculas de forma de rodillo están normalmente arregladas de forma paralela de manera que la luz puede pasar a través de ellas y ser reflectada por el fondo plateado de la pantalla. La posición de los cristales puede ser controlado con un campo eléctrico. Cuando se aplica una señal de conducción apropiada a los electrodos de las células, se forma un campo eléctrico a través de las células y las moléculas de cristal giraran en la dirección del campo eléctrico. La luz que ingresa ahora es absorbida detrás de la pantalla. El observador vera un caracter negro en un fondo gris plateado. Cuando el campo eléctrico se desactiva, las moléculas vuelven a su posición de reposo girando 90° y el observador puede ver nuevamente el fondo gris. Generalmente un LCD tiene múltiples electrodos seleccionables y por la aplicación de voltaje selectiva a los electrodos, puede conseguirse una gran variedad de patrones. 16 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  17. 17. Electrónica Termistor Básicamente cualquier conductor cambiara su resistencia en relación con la temperatura dentro de cierto rango. La cantidad de variación depende del material. El cambio de resistencia se utiliza para varias aplicaciones dentro del vehículo, es usado en sensores y actuadores. Existen dos posibilidades de cambio: la resistencia puede aumentar si aumenta la temperatura, esto se llama coeficiente de temperatura positivo y es la conducta natural de muchos materiales. O esta puede disminuir si aumenta la temperatura, esto es llamado coeficiente de temperatura negativo. Esta propiedad se consigue por la aplicación de un semi conductor llamado Termistor. La diferencia en estas dos características conduce a las diferentes aplicaciones. Los PTC son usualmente utilizados para dispositivos calefactores y los NTC se utilizan para sensores de temperatura. En caso de un PTC, la corriente que atraviesa disminuye con la alta temperatura, en caso un NTC, esta aumenta. 17 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  18. 18. Electrónica Efecto Piezoeléctrico Otra propiedad única aplicada es la llamada de elemento piezoeléctrico. Existen algunos materiales que crean un voltaje en su superficie, si se les aplica una fuerza. Este efecto es conocido como Efecto Piezoeléctrico y esta basado en un cambio de separación (un poco similar al condensador, pero excitado por presión) debido a un ligero cambio en su forma producido por una fuerza externa. Cuando se aplica fuerza la carga negativa en una superficie aumenta y al mismo tiempo la carga positiva en la otra superficie también aumenta: se crea una diferencia de potencial y la corriente puede fluir si se conecta un consumo al elemento piezoeléctrico. Esta corriente puede medirse y utilizarse para la detección de presión o vibración. Una aplicación típica para esto es el sensor de detonación que se utiliza para detectar este fenómeno en el motor. También el efecto piezoeléctrico funciona en dirección inversa, lo que significa que si se aplica un voltaje al elemento piezoeléctrico este cambia su forma, de manera que por ejemplo la altura aumenta o disminuye dependiendo de la dirección de la corriente. Esta evidencia se utiliza por ejemplo para accionar los inyectores en los sistemas de riel común. 18 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  19. 19. Electrónica Efecto Hall Si se aplica un voltaje a un semi conductor localizado en un campo magnético que esta vertical (90°) a la dirección del voltaje, se crea un nuevo voltaje. Este voltaje es perpendicular al campo magnético y al voltaje aplicado. La razón de este voltaje es que el campo magnético deflecta algunos electrones, lo que crea una diferencia de potencial. Esta diferencia de potencial se llama Voltaje Hall y el efecto se llama Efecto Hall. El Efecto Hall se utiliza ampliamente para la construcción y aplicación de sensores. El ejemplo que se muestra es una aplicación típica en el control del motor (distribuidor del encendido) y se utiliza para detectar la posición y la velocidad del cigüeñal. El Elemento Hall se ubica en posición opuesta a un imán permanente. Entre ellos hay una separación a través de la cual puede moverse un rotor. El rotor esta acoplado al cigüeñal mecánicamente. Si el motor hace girar al rotor, éste se moverá a través de la separación. Como puede observarse el rotor esta equipado con cuatro realces (ciegos) y cuatro aberturas. En caso que una abertura esta frente al elemento hall, el campo magnético puede alcanzar al elemento semi conductor y se crea un voltaje. Pero en el caso que un realce este frente del elemento hall, el campo magnético es bloqueado y por lo tanto no se crea voltaje. La cantidad de cambios entre la presencia o ausencia de voltaje se utiliza para determinar la velocidad del motor. Como la posición del rotor esta conectada al cigüeñal, la posición de este puede detectarse por el momento en que el realce precisamente comienza a cubrir (o descubrir) el campo magnético. Hay muchos y diferentes esquemas posibles para los sensores hall pero el principio de funcionamiento general sigue siendo el mismo. 19 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  20. 20. Electrónica Compatibilidad Electromagnética Con el incremento de las partes eléctricas dentro del vehículo y también el aumento de dispositivos eléctricos en la vida diaria (por ejemplo, los teléfonos móviles) la radiación de ondas electromagnéticas también ha aumentado. Estas ondas pueden tener una influencia negativa en el equipamiento del vehículo. Por ejemplo, el ruido emitido por el sistema de encendido puede oírse en el equipo de audio. Pero aun peor que eso, las ondas electromagnéticas de alta frecuencia pueden alterar el funcionamiento correcto de las unidades de control o los sistemas relacionados con la seguridad, por ejemplo ABS o ESP. Por lo tanto, para evitar estos problemas deben tomarse contramedidas. Existen diferentes métodos para esto: por ejemplo, instalar un diodo en la línea de alimentación aun relé para suprimir la sobre tensión transitoria, instalar un condensador en la línea de alimentación a la bobina de encendido, instalar una resistencia en la línea de alimentación a un componente o hasta la combinación de estas posibilidades. Qué método se utilice actualmente, depende de la fuente de interferencia, del tipo de interferencia y la conexión entre el consumo y la interferencia. La Ley de Compatibilidad Electro Magnética exige a todos los fabricantes de productos eléctricos que demuestren y aseguren que sus equipos cumplen las regulaciones EMC. La finalidad de esto es: proteger al equipamiento o sistema de la emisión no permitida de niveles de radiación o interferencia y proteger la operación del producto contra interrupciones por campos electro magnéticos externos. 20 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  21. 21. Electrónica Voltaje Mixto y Condensador Junto con el uso en un circuito temporizador o suministro de energía, otra función de un condensador actual como un filtro contra el ruido. En el ejemplo dado un ruido (señal AC) esta impuesto sobre un suministro de voltaje a un componente como por ejemplo un equipo de radio. El ruido tendrá un impacto negativo en el audio, debido a que cambiara el sonido emitido por los parlantes. Para evitar esto, el ruido debe eliminarse antes de alcanzar el audio. En el ejemplo esto es realizado por un condensador. Como el suministro de corriente es corriente directa, la resistencia del condensador es infinita para esta después que la carga del condensador ha tenido lugar. Pero la corriente alterna puede pasar a través del condensador debido a que este no tiene resistencia contra la corriente alterna si la frecuencia es alta. Como la corriente alterna puede pasar por el condensador esta es enviada a tierra de forma que es eliminada. 21 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  22. 22. Electrónica Diferentes Tipos de Interferencia Existen diferentes formas de transmitir el ruido. La primera es la conexión directa por líneas y conductores (conexión galvánica). Otra es el llamado acople capacitivo; en este caso la fuente y el receptor del ruido no tienen conexión directa. El ruido se transmite por cambios en los respectivos campos eléctricos. El tercero es el acople inductivo. En este caso la transmisión tiene lugar porque el campo magnético induce el ruido en el circuito eléctrico receptor. En el caso del acople capacitivo no hay conexión directa. Otra forma es la radiación; en este caso las ondas electromagnéticas son transmitidas a través del aire y captadas por algún elemento que actúe como antena. A pesar del hecho que se utiliza un equipo de radio como ejemplo, debe tenerse en cuenta que lo mismo es valido también para las unidades de control, etc. 22 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  23. 23. Electrónica Resistor Pull-down / Pull-up Para decirlo de alguna forma, tanto la unidad de control, como un interruptor en condición abierto o cerrado frecuentemente reciben un voltaje aplicado sobre éstos. El método más sencillo puede ser una línea directa desde el interruptor a la ECU. Pero en este esquema el circuito será muy sensitivo contra la interferencia conduciendo a una entrada incorrecta. Para evitar esto, se instala el resistor Pull up. La finalidad de un receptor pull up es asegurar un nivel específico de voltaje y evitar la interferencia que crea una condición inespecífica de voltaje en la línea de señal de la unidad de control lo que puede conducir a una mala interpretación. Un resistor Pull up tiene un extremo conectado a una fuente de voltaje y su otro extremo conectado un interruptor en el lado de tierra. Cuando el interruptor esta abierto, el voltaje detectado por la unidad de control es 12V, de forma que la corriente fluye hacia ella. Cuando el interruptor esta cerrado la corriente fluirá a través del resistor directamente a tierra, por lo tanto, la señal a la unidad de control es 0V. Con menos frecuencia se utiliza un resistor Pull down, que sigue la misma idea pero funciona de manera opuesta al Pull up. El voltaje será 0V cuando el interruptor esta abierto y se elevara a 12V cuando esta cerrado. 23 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ
  24. 24. Electrónica Principio de Funcionamiento del Osciloscopio Como una señal digital no puede medirse con precisión con un voltímetro, se necesita otro dispositivo para esta finalidad: el osciloscopio. Un osciloscopio es un dispositivo que permite al usuario observar las señales eléctricas en una pantalla. Para conseguir esto un haz de electrones se deflecta de acuerdo con la tensión medida y el tiempo base relacionado. Mediante esto, la conducta exacta y el progreso de una señal o voltaje pueden revisarse. Como ya se ha mencionado, en muchos casos no es posible conseguir información precisa con un Multímetro, por lo tanto el osciloscopio es una herramienta muy útil para el seguimiento de fallas. En las figuras se muestran algunos ejemplos de señales medidas por un osciloscopio. Ellas son diferentes, por lo tanto es necesario familiarizarse con el uso de la función de osciloscopio del Hi Scan Pro o GDS (referirse a la sección de herramientas y equipos para mayores detalles) o con el uso de un osciloscopio estándar. En caso de un seguimiento de fallas siempre es necesario referirse al manual de servicio para conseguir las muestras de señales relevantes. 24 MUNDO MECANICA AUTOMOTRIZ LIN Fits in at the low end 104.521Increme ntal cost per node 125K1M2M20K25.6MCAN-C event triggered dual wire CAN-B event triggered fault tolerant LIN master- slave single wire bus

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