Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirven para detectar materiales metálicos ferrosos. Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia de objetos metálicos en un determinado contexto (control de presencia o de ausencia, detección de paso, de atasco, de posicionamiento, de codificación y de conteo).
Los sensores inductivos se utilizan en los automóviles para medir velocidades de rotación o detectar la posición angular de un determinado elemento. Su principal ventaja es su reducido coste y simplicidad, mientras que su mayor inconveniente es la falta de precisión cuando las velocidades de giro son bajas.
Componentes
El sensor inductivo empleado en automoción está formado por:
· Un imán permanente.
· Una bobina envolviendo el imán permanente, y de cuyos extremos se obtiene la tensión.
· Una pieza de material ferromagnético que se coloca en el elemento en movimiento y sirve para detectar su paso cerca del sensor. Esta pieza puede tener varios dientes formando una corona.
Funcionamiento
El sensor inductivo se basa en la tensión generada en la bobina cuando se la somete a una variación de un campo magnético. Al estar la bobina arrollada en el imán queda bajo un campo magnético fijo y para variarlo se acerca al imán una pieza de material ferromagnético. Las líneas de fuerza del imán son desviadas por el material ferromagnético y el campo magnético varía. Esta variación crea una tensión alterna en la bobina. Mientras la pieza ferromagnética se acerca al sensor, la tensión disminuye y cuando la pieza se aleja, la tensión aumenta.
La pieza ferromagnética debe mantener una separación mínima con el sensor inductivo pero sin que se produzca rozamiento. Esta distancia es conocida como entrehierro y suele ser entre dos y tres décimas. Si esta distancia es mayor, la tensión generada en los extremos de la bobina será menor, mientras que si la medida es más pequeña la tensión será mayor, pero puede aparecer rozamiento a causa de alguna impureza.
La tensión generada en los extremos de la bobina también depende de la velocidad de la pieza ferromagnética cuando pasa cerca del sensor. Cuanto mayor sea la velocidad, más rápida será la variación del campo magnético, y más tensión se generará, mientras que si la velocidad es baja, la tensión también será baja.
Los sistemas de encendido han utilizado sensores inductivos para determinar el momento ideal de salto de la chispa en los cilindros y para controlar el tiempo de cebado de la bobina (ángulo Dwell). A mayores velocidades de rotación del cigüeñal, mayor era la tensión generada. Esta característica se utilizaba para determinar de forma analógica la duración del tiempo de alimentación de la bobina. En los encendidos digitales se abandonó esta tecnología para adoptar un control completamente digital a través de memorias programadas.
Los sensores inductivos se utilizan para detectar la velocidad de rotación y la posición angular del cigüeñal. La velocidad de rotación de las ruedas en los sistemas antibloqueo de frenos. Y en algunos vehículos para detectar la fase de los árboles de levas.
El sensor inductivo se conecta a través de dos cables que son los extremos de la bobina. Si la tensión que debe medirse es muy pequeña se protegen los cables con una malla metálica para evitar interferencias de otros sistemas eléctricos.
Para comprobar el funcionamiento de un sensor inductivo se pueden utilizar dos métodos, el estático midiendo resistencia o el dinámico midiendo tensión. Utilizando un polímetro se puede medir la resistencia del sensor que deberá estar dentro de los valores ofrecidos por el fabricante. También se puede medir el valor de tensión con el polímetro, pero el dato obtenido debe ser interpretado, ya que tienen que ver poco con la realidad.
El polímetro indicará un valor de tensión cuando el motor está girando entre 0,5 y 20 voltios, mientras que utilizando un osciloscopio se comprueba que la tensión tiene un valor de pico a pico entre 2 y 100 voltios, dependiendo del tipo de sensor. La medición de la tensión es el dato más fiable, pero también el más complejo, ya que es necesario comparar los datos obtenidos en el polímetro con los ofrecidos por otro vehículo con el mismo sensor. Si se utiliza un osciloscopio es necesario disponer de los suficientes conocimientos técnicos que nos permitan adquirir correctamente las señales del sensor e interpretarlas. Además el fabricante no suele facilitar datos de la tensión generada por el sensor.
Sensores capacitivos
Introducción
Los sensores capacitivos pueden detectar materiales
conductores y no conductores, en forma líquida o
sólida. Existen distintas aplicaciones, incluso control de
niveles en depósitos, también para detectar el
contenido de contenedores, o en máquinas
empaquetadoras.
Materiales típicos que pueden ser detectados:
Sólidos:
Madera, cerámica, vidrio, apilamientos de papel,
plástico, piedra, goma, hielo, materiales no férricos, y
materias vegetales.
Líquidos:
Agua, aceite, adhesivo y pinturas.
Granulados:
Granulados plásticos, semillas, alimentos, y sal.
Polvos:
Tintas, polvo de jabón, arena, cemento, fertilizantes,
azúcar, harina y café.
Frecuencia de conmutación
Se procede a medir la frecuencia de
conmutación, según la normativa EN 60947-
5-2. Las pletinas patrón con el lado largo “a”
están montadas a intervalos de 2 veces “a” en
un disco, que no debe influenciar el sensor
cuando el disco empieza a girar. Cuando la
señal “on / off” del sensor es inferior a los 50
mS, se ha alcanzado la frecuencia máxima
del sensor. Con los sensores de AC (corriente
alterna), la frecuencia máxima del sensor se
alcanza cuando el tiempo “on / off” equivale a
la mitad de un período de la onda senoidal.
sensor retroreflectivo
• Modo RetroreflectivoEn el modo retroreflectivo o "reflex", el sensor contiene tanto el elemento emisor y el receptor. La barrera efectiva se establece entre el emisor, el espejo retroreflector y el receptor. Como en el modo opuesto, el objeto es detectado cuando interumpe la barrera efectiva.• Modo de ProximidadEl sensor contine tanto el elemento emisor como el receptor. En el modo proximidad el sensor detecta el objeto cuando la luz emitida es reflejada por el objeto a detectar y retorna al receptor. Según sus variantes de medición este modo se subdivide en los siguientes modos:- Modo Difuso- Modo Convergente- Modo Divergente- Modo con Supresión de Fondo
sensor retro-reflectivo
Q45AD9LPQ
Uso correcto
Este aparato cumple la directiva 94/9/CE y es apto para su aplicación en áreas con riesgo de explosión conforme a las normas EN50014, EN50020 y
EN50284. Para un funcionamiento correcto es obligatorio cumplir las normas y disposiciones nacionales.
Aplicación en áreas potencialmente explosivas, conforme a la clasificación
II 1 G (grupo II, categoría 1 G, medio de servicio para atmósferas de gas)
Opto sensor
sensor retro-reflectivo
Q45AD9LPQ
Modo de funcionamiento sensor retro-reflectivo con filtro de polarización
Tipo de luz rojo
Longitud de onda 680 nm
Alcance máx. [mm] 150… 6000 mm
Temperatura ambiente -40…+ 70 °C
Tensión nom. 8.2 VDC
Consumo de corriente (estado desactivado) ð 1 mA
Consumo de corriente (estado activado) ï 2.1 mA
Corriente sin carga I0 ð 2.1 mA
Función de salida funcionamiento con luz, NAMUR
Frecuencia de conmutación ð 100 Hz
-Sensor de Movimiento Cámara
Precio Lista: $MN 7500.- / U$S 500.-Código Prod.: HS-4015
Descripcion:Nuestro sensor de movimiento tiene oculta una microcámara y un micrófono amplificado para poder captar y grabar todas las conversaciones realizadas en un ambiente. Desde el sensor sale un cable, igual a un sensor original, de 10 mts de longitud que en su extremo tiene dos fichas RCA de audio y video para conectarlo a cualquier TV o VCR y un jack para su alimentación de 9 Volts. Su instalación se puede hacer en minutos.Esta camara oculta es ideal para ser instalada en cualquier lugar que ya cuente con un sistema de Alarma.
Características Técnicas:
Micro camara B/NSistema NTSC450 líneas de resolucion Plano gran angular0.5 lux Microfono Amplificado (Alta sensibilidad)Fichas de conexion: RCA de audio y video + alimentacion.Cable 10 Mts.
sensor de color
Fotografía digital [editar]
Popularmente el término CCD es familiar como uno de los elementos principales de las cámaras fotográficas y de video digitales. En éstas, el CCD es el sensor con diminutas células fotoeléctricas que registran la imagen. Desde allí la imagen es procesada por la cámara y registrada en la tarjeta de memoria.
La capacidad de resolución o detalle de la imagen depende del número de células fotoeléctricas del CCD. Este número se expresa en píxeles. A mayor número de píxeles, mayor resolución. Actualmente las cámaras fotográficas digitales incorporan CCDs con capacidades de hasta ciento sesenta millones de pixeles (160 megapixeles)en cámaras Carl Zeiss.
Filtro de Bayer utilizado en numerosas cámaras digitales.
Los pixeles del CCD registran tres colores diferentes: rojo, verde y azul (abreviado "RGB", del inglés Red, Green, Blue), por lo cual tres píxeles, uno para cada color, forman un conjunto de células fotoeléctricas capaz de captar cualquier color en la imagen. Para conseguir esta separación de colores la mayoría de cámaras CCD utilizan una máscara de Bayer que proporciona una trama para cada conjunto de cuatro píxeles de forma que un pixel registra luz roja, otro luz azul y dos píxeles se reservan para la luz verde (el ojo humano es más sensible a la luz verde que a los colores rojo o azul). El resultado final incluye información sobre la luminosidad en cada pixel pero con una resolución en color menor que la resolución de iluminación. Se puede conseguir una mejor separación de colores utilizando dispositivos con tres CCD acoplados y un dispositivo de separación de luz como un prisma dicróico que separa la luz incidente en sus componentes rojo, verde y azul. Estos sistemas son mucho más caros que los basados en máscaras de color sobre un único CCD. Algunas cámaras profesionales de alta gama utilizan un filtro de color rotante para registrar imágenes de alta resolución de color y luminosidad pero son productos caros y tan solo pueden fotografiar objetos estáticos.
Funcionamiento físico [editar]
Versión simplificada en 3D de un sensor CCD.
Los detectores CCD al igual que las células fotovoltaicas, se basan en el efecto fotoeléctrico, la conversión espontánea en algunos materiales de luz recibida en corriente eléctrica. La sensibilidad del detector CCD depende de la eficiencia cuántica del chip, la cantidad de fotones que deben incidir sobre cada detector para producir una corriente eléctrica. El número de electrones producido es proporcional a la cantidad de luz recibida (a diferencia de la fotografía convencional sobre negativo fotoquímico). Al final de la exposición los electrones producidos son transferidas de cada detector individual (fotosite) por una variación cíclica de un potencial eléctrico aplicada sobre bandas de semiconductores horizontales y aisladas entre sí por una capa de SiO2. De este modo el CCD se lee línea a línea aunque existen numerosos diseños diferentes de detectores.
En todos los CCD el ruido electrónico aumenta fuertemente con la temperatura y suele doblarse cada 6 u 8 ºC. En aplicaciones astronómicas de la fotografía CCD es necesario refrigerar los detectores para poder utilizarlos durante largos tiempos de exposición.
lunes, 23 de febrero de 2009
CARACTERISTICAS DE LOS OSILADORES
El oscilador es como el motor del microcontrolador por lo tanto, este pequeño circuito no debe faltar. En el caso del microcontrolador PIC16F84 el pin 15 y el pin 16 son utilizados para introducir la frecuencia de reloj. Existen microcontroladores que tienen su oscilador internamente y no requieren de pequeños circuitos electrónicos externos. El microcontrolador PIC16F84 requiere de un circuito externo de oscilación o generador de pulsos de reloj. La frecuencia de reloj máxima es de 20 Mhz; sin embargo, te recomiendo que comiences a trabajar con una frecuencia de reloj de 4 MHz, ya que es más práctico y está más extendido, sobre todo en los ejemplos aquí expuestos ;).
En general los osciladores se clasifican en senoidales, de onda cuadrada y de impulsos.
Se distinguen dos tipos de osciladores: los de redes desfasadoras y los de circuitos oscilantes.
Los osciladores R-C de redes desfasadas más comunes son los que tienen tres células simples R-C, los de puente de Wien y los de T puenteada.
Los osciladores de circuitos resonantes se conocen como osciladores L-C. Se conocen dos tipos: los osciladores que tienen acoplamiento inductivo y los que no lo tienen, a su vez, dentro de los osciladores con acoplamiento inductivo pueden citarse los sintonizados en drenador para transistores FET o colector en transistores bipolares y los sintonizados en puerta para transistores FET o base en los bipolares. Los que no tienen acoplamiento inductivo son los Colpitts, Harley, Clapp y los de cristal de cuarzo.
Osciladores R-C:
Tres células R-C idénticas: Son generalmente construidos con un amplificador seguido de una red R-C que hará el desfasaje necesario en la salida hasta cumplir con la condición de estar en fase con la entrada. Esta red tiene el inconveniente de poseer una considerable pérdida de potencia, por lo que debe ser recuperada con un amplificador. Tiene la ventaja de que no se utilizan inductancias, las cuales serían insastifactorias para el uso en audiofrecuencias.
Puente de Wien: Para obtener una frecuencia de funcionamiento mas estable se utiliza una disposición de puente equilibrado como la del puente de Wien.
El funcionamiento del circuito es el siguiente: a través de una rama del puente, compuesto por dos células RC (una serie y la otra paralelo), se introduce una realimentación positiva, la amplitud y la fase de la señal realimentada son función de la frecuencia, existiendo una sola frecuencia para la cual el desfasaje es nulo. Esta frecuencia será la frecuencia de oscilación. La red negativa de realimentación tiene la misión de hacer que el módulo de la ganancia de lazo sea igual a la unidad.
Circuito en T puenteada: Este oscilador es básicamente igual al del puente de Wien, excepto que el bucle de realimentación positiva se ha sustituido por un cuadripolo en T puenteada.
Osciladores L-C:
Estos osciladores utilizan como red desfasadora de realimentación condesadores e inductancias. El estudio de estos osciladores no es fácil de realizar, por lo tanto, y para facilitar su compresión, se analizará el funcionamiento de los osciladores mas utilizados.
Osciladores clásicos L-C:
Los osciladores L-C sin acoplamiento inductivo más ampliamente utilizados son los Colpitts, Hartley, Clapp y a cristal.
Oscilador Colpitts: Este oscilador utiliza una red LC en p formado por C1, C2 y L.
Oscilador Hartley: El circuito tanque está formado por dos bobinas, L1 y L2 y un capacitor C con un acoplamiento de coeficiente M
Oscilador Clapp: El esquema de un oscilador de este tipo puede observarse en la figura 3, el mismo tiene un circuito oscilante compuesto por L3, C2, C4 y C6. El de la figura es un oscilador de 24 MHz y 300 mW de potencia.
- Oscilador tipo "LP" (Low Power) para frecuencias entre 32 y 200 Khz.Este oscilador es igual que el anterior, con la diferencia de que el PIC trabaja de una manera distinta. Este modo está destinado para trabajar con un cristal de menor frecuencia, que, como consecuencia, hará que el PIC consuma menos corriente.
- Oscilador tipo "HS" (High Speed) para frecuencias comprendidas entre 4 y 20 MHz.Habremos de usar esta configuración cuando usemos cristales mayores de 4 MHz. La conexión es la misma que la de un cristal normal, a no ser que usemos un circuito oscilador como el relatado unas líneas más abajo, en la sección de Otras configuraciones.
- Oscilador tipo "RC" (Resistor/Capacitor) para frecuencias no mayores de 5.5 Mhz. Por último tenemos el oscilador tipo RC que es el más económico por que tan solo se utiliza un condensador no polarizado y una resistencia. Este tipo de oscilador proporciona una estabilidad mediocre en la frecuencia generada y podrá ser utilizado para aquellos proyectos que no requieran precisión
En general los osciladores se clasifican en senoidales, de onda cuadrada y de impulsos.
Se distinguen dos tipos de osciladores: los de redes desfasadoras y los de circuitos oscilantes.
Los osciladores R-C de redes desfasadas más comunes son los que tienen tres células simples R-C, los de puente de Wien y los de T puenteada.
Los osciladores de circuitos resonantes se conocen como osciladores L-C. Se conocen dos tipos: los osciladores que tienen acoplamiento inductivo y los que no lo tienen, a su vez, dentro de los osciladores con acoplamiento inductivo pueden citarse los sintonizados en drenador para transistores FET o colector en transistores bipolares y los sintonizados en puerta para transistores FET o base en los bipolares. Los que no tienen acoplamiento inductivo son los Colpitts, Harley, Clapp y los de cristal de cuarzo.
Osciladores R-C:
Tres células R-C idénticas: Son generalmente construidos con un amplificador seguido de una red R-C que hará el desfasaje necesario en la salida hasta cumplir con la condición de estar en fase con la entrada. Esta red tiene el inconveniente de poseer una considerable pérdida de potencia, por lo que debe ser recuperada con un amplificador. Tiene la ventaja de que no se utilizan inductancias, las cuales serían insastifactorias para el uso en audiofrecuencias.
Puente de Wien: Para obtener una frecuencia de funcionamiento mas estable se utiliza una disposición de puente equilibrado como la del puente de Wien.
El funcionamiento del circuito es el siguiente: a través de una rama del puente, compuesto por dos células RC (una serie y la otra paralelo), se introduce una realimentación positiva, la amplitud y la fase de la señal realimentada son función de la frecuencia, existiendo una sola frecuencia para la cual el desfasaje es nulo. Esta frecuencia será la frecuencia de oscilación. La red negativa de realimentación tiene la misión de hacer que el módulo de la ganancia de lazo sea igual a la unidad.
Circuito en T puenteada: Este oscilador es básicamente igual al del puente de Wien, excepto que el bucle de realimentación positiva se ha sustituido por un cuadripolo en T puenteada.
Osciladores L-C:
Estos osciladores utilizan como red desfasadora de realimentación condesadores e inductancias. El estudio de estos osciladores no es fácil de realizar, por lo tanto, y para facilitar su compresión, se analizará el funcionamiento de los osciladores mas utilizados.
Osciladores clásicos L-C:
Los osciladores L-C sin acoplamiento inductivo más ampliamente utilizados son los Colpitts, Hartley, Clapp y a cristal.
Oscilador Colpitts: Este oscilador utiliza una red LC en p formado por C1, C2 y L.
Oscilador Hartley: El circuito tanque está formado por dos bobinas, L1 y L2 y un capacitor C con un acoplamiento de coeficiente M
Oscilador Clapp: El esquema de un oscilador de este tipo puede observarse en la figura 3, el mismo tiene un circuito oscilante compuesto por L3, C2, C4 y C6. El de la figura es un oscilador de 24 MHz y 300 mW de potencia.
- Oscilador tipo "LP" (Low Power) para frecuencias entre 32 y 200 Khz.Este oscilador es igual que el anterior, con la diferencia de que el PIC trabaja de una manera distinta. Este modo está destinado para trabajar con un cristal de menor frecuencia, que, como consecuencia, hará que el PIC consuma menos corriente.
- Oscilador tipo "HS" (High Speed) para frecuencias comprendidas entre 4 y 20 MHz.Habremos de usar esta configuración cuando usemos cristales mayores de 4 MHz. La conexión es la misma que la de un cristal normal, a no ser que usemos un circuito oscilador como el relatado unas líneas más abajo, en la sección de Otras configuraciones.
- Oscilador tipo "RC" (Resistor/Capacitor) para frecuencias no mayores de 5.5 Mhz. Por último tenemos el oscilador tipo RC que es el más económico por que tan solo se utiliza un condensador no polarizado y una resistencia. Este tipo de oscilador proporciona una estabilidad mediocre en la frecuencia generada y podrá ser utilizado para aquellos proyectos que no requieran precisión
MEMORIAS ROM DE MASCARA,OTP,EPROM,EEPROM,FLASH
MEMORIAS ROM DE MASCARA
Esta memoria se conoce simplemente como ROM y se caracteriza porque la información contenida en su interior se almacena durante su construcción y no se puede alterar. Son memorias ideales para almacenar microprogramas, sistemas operativos, tablas de conversión y caracteres.
Generalmente estas memorias utilizan transistores MOS para representar los dos estados lógicos (1 ó 0). La programación se desarrolla mediante el diseño de un negativo fotográfico llamado máscara donde se especifican las conexiones internas de la memoria. En la figura 10.3.1 se muestra la celda de memoria de una ROM de este tipo, en tecnologías TTL y MOS.
Las celdas de memoria se organizan en grupos para formar registros del mismo tamaño y estos se ubican físicamente formando un arreglo, como el indicado en la figura 10.3.2.
Memoria EPROM
Este tipo de memoria es similar a la PROM con la diferencia que la información se puede borrar y volver a grabar varias veces. Su nombre proviene de la sigla en inglés Erasable Read Only Memory.
La programación se efectúa aplicando en un pin especial de la memoria una tensión entre 10 y 25 Voltios durante aproximadamente 50 ms, según el dispositivo, al mismo tiempo se direcciona la posición de memoria y se pone la información a las entradas de datos. Este proceso puede tardar varios minutos dependiendo de la capacidad de memoria.
La memoria EPROM, tal como las memorias vistas anteriormente se compone de un arreglo de transistores MOSFET de Canal N de compuerta aislada. En la figura 10.3.5 se observa el transistor funcionando como celda de memoria en una EPROM.
Cada transistor tiene una compuerta flotante de SiO2 (sin conexión eléctrica) que en estado normal se encuentra apagado y almacena un 1 lógico. Durante la programación, al aplicar una tensión (10 a 25V) la región de la compuerta queda cargada eléctricamente, haciendo que el transistor se encienda, almacenando de esta forma un 0 lógico. Este dato queda almacenado de forma permanente, sin necesidad de mantener la tensión en la compuerta ya que la carga eléctrica en la compuerta puede permanecer por un período aproximado de 10 años.
Por otra parte el borrado de la memoria se realiza mediante la exposición del dispositivo a rayos ultravioleta durante un tiempo aproximado de 10 a 30 minutos. Este tiempo depende del tipo de fabricante y para realizar el borrado, el circuito integrado dispone de una ventana de cuarzo transparente, la cual permite a los rayos ultravioleta llegar hasta el material fotoconductivo presente en las compuertas aisladas y de esta forma lograr que la carga se disipe a través de este material apagando el transistor, en cuyo caso todas las celdas de memoria quedan en 1 lógico. Generalmente esta ventana de cuarzo se ubica sobre la superficie del encapsulado y se cubre con un adhesivo para evitar la entrada de luz ambiente que pueda borrar la información, debido a su componente UV. En la figura 10.3.6 se observa la fotografía de una memoria de este tipo.
Memoria EEPROM
La memoria EEPROM es programable y borrable eléctricamente y su nombre proviene de la sigla en inglés Electrical Erasable Programmable Read Only Memory. Actualmente estas memorias se construyen con transistores de tecnología MOS (Metal Oxide Silice) y MNOS (Metal Nitride-Oxide Silicon).
Las celdas de memoria en las EEPROM son similares a las celdas EPROM y la diferencia básica se encuentra en la capa aislante alrededor de cada compuesta flotante, la cual es más delgada y no es fotosensible.
La programación de estas memorias es similar a la programación de la EPROM, la cual se realiza por aplicación de una tensión de 21 Voltios a la compuerta aislada MOSFET de cada transistor, dejando de esta forma una carga eléctrica, que es suficiente para encender los transistores y almacenar la información. Por otro lado, el borrado de la memoria se efectúa aplicando tensiones negativas sobre las compuertas para liberar la carga eléctrica almacenada en ellas.
Esta memoria tiene algunas ventajas con respecto a la Memoria EPROM, de las cuales se pueden enumerar las siguientes:
Las palabras almacenadas en memoria se pueden borrar de forma individual.
Para borra la información no se requiere luz ultravioleta.
Las memorias EEPROM no requieren programador.
Para reescribir no se necesita se necesita hacer un borrado previo.
Se pueden reescribir aproximadamente unas 1000 veces sin que se observen problemas para almacenar la información.
El tiempo de almacenamiento de la información es similar al de las EPROM, es decir aproximadamente 10 años.
Memoria FLASH
La memoria FLASH es similar a la EEPROM, es decir que se puede programar y borrar eléctricamente. Sin embargo esta reúne algunas de las propiedades de las memorias anteriormente vistas, y se caracteriza por tener alta capacidad para almacenar información y es de fabricación sencilla, lo que permite fabricar modelos de capacidad equivalente a las EPROM a menor costo que las EEPROM.
Las celdas de memoria se encuentran constituidas por un transistor MOS de puerta apilada, el cual se forma con una puerta de control y una puerta aislada, tal como se indica en la figura 10.3.7. La compuerta aislada almacena carga eléctrica cuando se aplica una tensión lo suficientemente alta en la puerta de control. De la misma manera que la memoria EPROM, cuando hay carga eléctrica en la compuerta aislada, se almacena un 0, de lo contrario se almacena un 1.
Las operaciones básicas de una memoria Flash son la programación, la lectura y borrado.
Como ya se mencionó, la programación se efectúa con la aplicación de una tensión (generalmente de 12V o 12.75 V) a cada una de las compuertas de control, correspondiente a las celdas en las que se desean almacenar 0’s. Para almacenar 1’s no es necesario aplicar tensión a las compuertas debido a que el estado por defecto de las celdas de memoria es 1.
La lectura se efectúa aplicando una tensión positiva a la compuerta de control de la celda de memoria, en cuyo caso el estado lógico almacenado se deduce con base en el cambio de estado del transistor:
Si hay un 1 almacenado, la tensión aplicada será lo suficiente para encender el transistor y hacer circular corriente del drenador hacia la fuente.
Si hay un 0 almacenado, la tensión aplicada no encenderá el transistor debido a que la carga eléctrica almacenada en la compuerta aislada.
Para determinar si el dato almacenado en la celda es un 1 ó un 0, se detecta la corriente circulando por el transistor en el momento que se aplica la tensión en la compuerta de control.
El borrado consiste en la liberación de las cargas eléctricas almacenadas en las compuertas aisladas de los transistores. Este proceso consiste en la aplicación de una tensión lo suficientemente negativa que desplaza las cargas.
Esta memoria se conoce simplemente como ROM y se caracteriza porque la información contenida en su interior se almacena durante su construcción y no se puede alterar. Son memorias ideales para almacenar microprogramas, sistemas operativos, tablas de conversión y caracteres.
Generalmente estas memorias utilizan transistores MOS para representar los dos estados lógicos (1 ó 0). La programación se desarrolla mediante el diseño de un negativo fotográfico llamado máscara donde se especifican las conexiones internas de la memoria. En la figura 10.3.1 se muestra la celda de memoria de una ROM de este tipo, en tecnologías TTL y MOS.
Las celdas de memoria se organizan en grupos para formar registros del mismo tamaño y estos se ubican físicamente formando un arreglo, como el indicado en la figura 10.3.2.
Memoria EPROM
Este tipo de memoria es similar a la PROM con la diferencia que la información se puede borrar y volver a grabar varias veces. Su nombre proviene de la sigla en inglés Erasable Read Only Memory.
La programación se efectúa aplicando en un pin especial de la memoria una tensión entre 10 y 25 Voltios durante aproximadamente 50 ms, según el dispositivo, al mismo tiempo se direcciona la posición de memoria y se pone la información a las entradas de datos. Este proceso puede tardar varios minutos dependiendo de la capacidad de memoria.
La memoria EPROM, tal como las memorias vistas anteriormente se compone de un arreglo de transistores MOSFET de Canal N de compuerta aislada. En la figura 10.3.5 se observa el transistor funcionando como celda de memoria en una EPROM.
Cada transistor tiene una compuerta flotante de SiO2 (sin conexión eléctrica) que en estado normal se encuentra apagado y almacena un 1 lógico. Durante la programación, al aplicar una tensión (10 a 25V) la región de la compuerta queda cargada eléctricamente, haciendo que el transistor se encienda, almacenando de esta forma un 0 lógico. Este dato queda almacenado de forma permanente, sin necesidad de mantener la tensión en la compuerta ya que la carga eléctrica en la compuerta puede permanecer por un período aproximado de 10 años.
Por otra parte el borrado de la memoria se realiza mediante la exposición del dispositivo a rayos ultravioleta durante un tiempo aproximado de 10 a 30 minutos. Este tiempo depende del tipo de fabricante y para realizar el borrado, el circuito integrado dispone de una ventana de cuarzo transparente, la cual permite a los rayos ultravioleta llegar hasta el material fotoconductivo presente en las compuertas aisladas y de esta forma lograr que la carga se disipe a través de este material apagando el transistor, en cuyo caso todas las celdas de memoria quedan en 1 lógico. Generalmente esta ventana de cuarzo se ubica sobre la superficie del encapsulado y se cubre con un adhesivo para evitar la entrada de luz ambiente que pueda borrar la información, debido a su componente UV. En la figura 10.3.6 se observa la fotografía de una memoria de este tipo.
Memoria EEPROM
La memoria EEPROM es programable y borrable eléctricamente y su nombre proviene de la sigla en inglés Electrical Erasable Programmable Read Only Memory. Actualmente estas memorias se construyen con transistores de tecnología MOS (Metal Oxide Silice) y MNOS (Metal Nitride-Oxide Silicon).
Las celdas de memoria en las EEPROM son similares a las celdas EPROM y la diferencia básica se encuentra en la capa aislante alrededor de cada compuesta flotante, la cual es más delgada y no es fotosensible.
La programación de estas memorias es similar a la programación de la EPROM, la cual se realiza por aplicación de una tensión de 21 Voltios a la compuerta aislada MOSFET de cada transistor, dejando de esta forma una carga eléctrica, que es suficiente para encender los transistores y almacenar la información. Por otro lado, el borrado de la memoria se efectúa aplicando tensiones negativas sobre las compuertas para liberar la carga eléctrica almacenada en ellas.
Esta memoria tiene algunas ventajas con respecto a la Memoria EPROM, de las cuales se pueden enumerar las siguientes:
Las palabras almacenadas en memoria se pueden borrar de forma individual.
Para borra la información no se requiere luz ultravioleta.
Las memorias EEPROM no requieren programador.
Para reescribir no se necesita se necesita hacer un borrado previo.
Se pueden reescribir aproximadamente unas 1000 veces sin que se observen problemas para almacenar la información.
El tiempo de almacenamiento de la información es similar al de las EPROM, es decir aproximadamente 10 años.
Memoria FLASH
La memoria FLASH es similar a la EEPROM, es decir que se puede programar y borrar eléctricamente. Sin embargo esta reúne algunas de las propiedades de las memorias anteriormente vistas, y se caracteriza por tener alta capacidad para almacenar información y es de fabricación sencilla, lo que permite fabricar modelos de capacidad equivalente a las EPROM a menor costo que las EEPROM.
Las celdas de memoria se encuentran constituidas por un transistor MOS de puerta apilada, el cual se forma con una puerta de control y una puerta aislada, tal como se indica en la figura 10.3.7. La compuerta aislada almacena carga eléctrica cuando se aplica una tensión lo suficientemente alta en la puerta de control. De la misma manera que la memoria EPROM, cuando hay carga eléctrica en la compuerta aislada, se almacena un 0, de lo contrario se almacena un 1.
Las operaciones básicas de una memoria Flash son la programación, la lectura y borrado.
Como ya se mencionó, la programación se efectúa con la aplicación de una tensión (generalmente de 12V o 12.75 V) a cada una de las compuertas de control, correspondiente a las celdas en las que se desean almacenar 0’s. Para almacenar 1’s no es necesario aplicar tensión a las compuertas debido a que el estado por defecto de las celdas de memoria es 1.
La lectura se efectúa aplicando una tensión positiva a la compuerta de control de la celda de memoria, en cuyo caso el estado lógico almacenado se deduce con base en el cambio de estado del transistor:
Si hay un 1 almacenado, la tensión aplicada será lo suficiente para encender el transistor y hacer circular corriente del drenador hacia la fuente.
Si hay un 0 almacenado, la tensión aplicada no encenderá el transistor debido a que la carga eléctrica almacenada en la compuerta aislada.
Para determinar si el dato almacenado en la celda es un 1 ó un 0, se detecta la corriente circulando por el transistor en el momento que se aplica la tensión en la compuerta de control.
El borrado consiste en la liberación de las cargas eléctricas almacenadas en las compuertas aisladas de los transistores. Este proceso consiste en la aplicación de una tensión lo suficientemente negativa que desplaza las cargas.
viernes, 13 de febrero de 2009
ventajas y desventajas del plc
VENTAJAS DESVENTAJAS
-es flexible -costo
-no tienen defectos los relevadores -personal capacitado
-espacio que ocupa -desemplea mucha gente
-tiempo para encontrar errores
-rapides
-tiene conexion al internet
-no hace ruido
-es mas seguro
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS RELEVADORES
DESVENTAJAS VENTAJAS
-mantenimiento -costo barato
-mucho espacio -mucho ruido
-deterioro de los sistemas -ideal para proyectos pequeños
-no es flexible
.-tiempo de alambrado
-localisacion de fallas
.-peligroso en caso de fallas
-
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOGICA CONVINACIONAL
VENTAJAS DESVENTAJAS
-sencillo de armar -no puede manejar altas corrientes
-la salida depende de las entradas -no permite almacenar memoria
-es mas pequeño que los relevadores -algunos son sencibles ala estatica
-ocupa menos corriente
-voltaje de cd pequeño
-es mucho mas rapido que los relevadores
-es flexible -costo
-no tienen defectos los relevadores -personal capacitado
-espacio que ocupa -desemplea mucha gente
-tiempo para encontrar errores
-rapides
-tiene conexion al internet
-no hace ruido
-es mas seguro
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS RELEVADORES
DESVENTAJAS VENTAJAS
-mantenimiento -costo barato
-mucho espacio -mucho ruido
-deterioro de los sistemas -ideal para proyectos pequeños
-no es flexible
.-tiempo de alambrado
-localisacion de fallas
.-peligroso en caso de fallas
-
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOGICA CONVINACIONAL
VENTAJAS DESVENTAJAS
-sencillo de armar -no puede manejar altas corrientes
-la salida depende de las entradas -no permite almacenar memoria
-es mas pequeño que los relevadores -algunos son sencibles ala estatica
-ocupa menos corriente
-voltaje de cd pequeño
-es mucho mas rapido que los relevadores
micocontroladores
Un microcontrolador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU, Memoria y Unidades Características [editar]
Son diseñados para disminuir el costo económico y el consumo de energía de un sistema en particular. Por eso el tamaño de la CPU, la cantidad de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación. El control de un electrodoméstico sencillo como una batidora, utilizará un procesador muy pequeño (4 u 8 bit) por que sustituirá a un autómata finito. En cambio un reproductor de música y/o vídeo digital (mp3 o mp4) requerirá de un procesador de 32 bit o de 64 bit y de uno o más Códec de señal digital (audio y/o vídeo). El control de un sistema de frenos ABS (Antilock Brake System) se basa normalmente en un microcontrolador de 16 bit, al igual que el sistema de control electrónico del motor en un automóvil.
Esquema de un microcontrolador
Los microcontroladores representan la inmensa mayoría de los chips de computadoras vendidos, sobre un 50% son controladores "simples" y el restante corresponde a DSPs más especializados. Mientras se pueden tener uno o dos microprocesadores de propósito general en casa (vd. está usando uno para esto), usted tiene distribuidos seguramente entre los electrodomésticos de su hogar una o dos docenas de microcontroladores. Pueden encontrarse en casi cualquier dispositivo electrónico como automóviles, lavadoras, hornos microondas, teléfonos, etc.
Un microcontrolador difiere de una CPU normal, debido a que es más fácil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mínimo de chips externos de apoyo. La idea es que el chip se coloque en el dispositivo, enganchado a la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips. Hay que agregarle los modulos de entrada/salida (puertos) y la memoria para almacenamiento de información.
Por ejemplo, un microcontrolador típico tendrá un generador de reloj integrado y una pequeña cantidad de memoria RAM y ROM/EPROM/EEPROM/FLASH, significando que para hacerlo funcionar, todo lo que se necesita son unos pocos programas de control y un cristal de sincronización. Los microcontroladores disponen generalmente también de una gran variedad de dispositivos de entrada/salida, como convertidores de analógico a digital, temporizadores, UARTs y buses de interfaz serie especializados, como I2C y CAN. Frecuentemente, estos dispositivos integrados pueden ser controlados por instrucciones de procesadores especializados. Los modernos microcontroladores frecuentemente incluyen un lenguaje de programación integrado, como el BASIC que se utiliza bastante con este propósito.
Los microcontroladores negocian la velocidad y la flexibilidad para facilitar su uso. Debido a que se utiliza bastante sitio en el chip para incluir funcionalidad, como los dispositivos de entrada/salida o la memoria que incluye el microcontrolador, se ha de prescindir de cualquier otra circuitería.
Familias de microcontroladores [editar]
Los microcontroladores más comunes en uso son:
Empresa
8 bits
12 bits
14 bits
16 bits
32 bits
64 bits
Observaciones
AtmelAVR
ATmega8,89Sxxxx familia similar 8051
ATmega16
Freescale(antes Motorola)
68HC05, 68HC08, 68HC11, HCS08
x
x
68HC12, 68HCS12, 68HCSX12, 68HC16
683xx, PowerPC Architecture
x
x
Hitachi, Ltd
H8
x
x
x
x
x
x
Holtek
HT8
Intel
MCS-48 (familia 8048)MCS51 (familia 8051)8xC251
x
x
MCS96, MXS296
x
x
x
National Semiconductor
COP8
x
x
x
x
x
x
Microchip
Familia 10f2xx Familia 12Cxx Familia 12Fxx, 16Cxx y 16Fxx 18Cxx y 18Fxx
dsPIC30FXX y dsPIC33F de 16 bits
PIC32
x
x
NEC
78K
Parallax
ST
ST 62,ST 7
Texas Instruments
TMS370, MSP430
Zilog
Z8, Z86E02
Silabs
C8051
Observación: Algunas arquitecturas de microcontrolador están disponibles por tal cantidad de vendedores y en tantas variedades, que podrían tener, con total corrección, su propia categoría. Entre ellos encontramos, principalmente, las variantes de 8051 y Z80.de E/S.
Son diseñados para disminuir el costo económico y el consumo de energía de un sistema en particular. Por eso el tamaño de la CPU, la cantidad de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación. El control de un electrodoméstico sencillo como una batidora, utilizará un procesador muy pequeño (4 u 8 bit) por que sustituirá a un autómata finito. En cambio un reproductor de música y/o vídeo digital (mp3 o mp4) requerirá de un procesador de 32 bit o de 64 bit y de uno o más Códec de señal digital (audio y/o vídeo). El control de un sistema de frenos ABS (Antilock Brake System) se basa normalmente en un microcontrolador de 16 bit, al igual que el sistema de control electrónico del motor en un automóvil.
Esquema de un microcontrolador
Los microcontroladores representan la inmensa mayoría de los chips de computadoras vendidos, sobre un 50% son controladores "simples" y el restante corresponde a DSPs más especializados. Mientras se pueden tener uno o dos microprocesadores de propósito general en casa (vd. está usando uno para esto), usted tiene distribuidos seguramente entre los electrodomésticos de su hogar una o dos docenas de microcontroladores. Pueden encontrarse en casi cualquier dispositivo electrónico como automóviles, lavadoras, hornos microondas, teléfonos, etc.
Un microcontrolador difiere de una CPU normal, debido a que es más fácil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mínimo de chips externos de apoyo. La idea es que el chip se coloque en el dispositivo, enganchado a la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips. Hay que agregarle los modulos de entrada/salida (puertos) y la memoria para almacenamiento de información.
Por ejemplo, un microcontrolador típico tendrá un generador de reloj integrado y una pequeña cantidad de memoria RAM y ROM/EPROM/EEPROM/FLASH, significando que para hacerlo funcionar, todo lo que se necesita son unos pocos programas de control y un cristal de sincronización. Los microcontroladores disponen generalmente también de una gran variedad de dispositivos de entrada/salida, como convertidores de analógico a digital, temporizadores, UARTs y buses de interfaz serie especializados, como I2C y CAN. Frecuentemente, estos dispositivos integrados pueden ser controlados por instrucciones de procesadores especializados. Los modernos microcontroladores frecuentemente incluyen un lenguaje de programación integrado, como el BASIC que se utiliza bastante con este propósito.
Los microcontroladores negocian la velocidad y la flexibilidad para facilitar su uso. Debido a que se utiliza bastante sitio en el chip para incluir funcionalidad, como los dispositivos de entrada/salida o la memoria que incluye el microcontrolador, se ha de prescindir de cualquier otra circuitería.
Familias de microcontroladores [editar]
Los microcontroladores más comunes en uso son:
Empresa
8 bits
12 bits
14 bits
16 bits
32 bits
64 bits
Observaciones
AtmelAVR
ATmega8,89Sxxxx familia similar 8051
ATmega16
Freescale(antes Motorola)
68HC05, 68HC08, 68HC11, HCS08
x
x
68HC12, 68HCS12, 68HCSX12, 68HC16
683xx, PowerPC Architecture
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Hitachi, Ltd
H8
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Holtek
HT8
Intel
MCS-48 (familia 8048)MCS51 (familia 8051)8xC251
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MCS96, MXS296
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National Semiconductor
COP8
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Microchip
Familia 10f2xx Familia 12Cxx Familia 12Fxx, 16Cxx y 16Fxx 18Cxx y 18Fxx
dsPIC30FXX y dsPIC33F de 16 bits
PIC32
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NEC
78K
Parallax
ST
ST 62,ST 7
Texas Instruments
TMS370, MSP430
Zilog
Z8, Z86E02
Silabs
C8051
Observación: Algunas arquitecturas de microcontrolador están disponibles por tal cantidad de vendedores y en tantas variedades, que podrían tener, con total corrección, su propia categoría. Entre ellos encontramos, principalmente, las variantes de 8051 y Z80.de E/S.
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