HOLA JÓVENES
LA PRÁCTICA PARA EL DÍA 14 DE ENERO DEL 2013.
IMPRIMIR Y COMPRAR EL MATERIAL
PRACTICA NO. 2 (tercer bimestre)
“ SENSORES MAGNÉTICOS (REED
SWITCH) CON COMPUERTAS BÁSICAS”
OBJETIVO:
Conoce
como trabajan los sensores magnéticos, aplicados a un circuito con
compuertas básicas.
ASPECTOS
TEÓRICOS
Los sensores de
proximidad magnéticos son caracterizados por la posibilidad de distancias
grandes de la conmutación, disponible de los sensores con dimensiones pequeñas.
Detectan los objetos magnéticos (imanes generalmente permanentes) que se
utilizan para accionar el proceso de la conmutación. Los campos magnéticos
pueden pasar a través de muchos materiales no magnéticos, el proceso de la
conmutación se puede también accionar sin la necesidad de la exposición directa
al objeto. Usando los conductores magnéticos (ej. hierro), el campo magnético
se puede transmitir sobre mayores distancias para, por ejemplo, poder llevarse
la señal de áreas de alta temperatura.
Reed switch (interruptor de lengüeta)
es un interruptor eléctrico
activado por un campo magnético. Cuando los
contactos están normalmente abiertos se cierran en la presencia de un campo
magnético; cuando están normalmente cerrados se abren en presencia de un campo
magnético. Fue inventado por W. B. Elwood en 1936 cuando trabajaba para
Laboratorios Bell
El reed switch consiste en un par de contactos
ferrosos encerrados al vacío dentro un tubo de vidrio. Cada
contacto está sellado en los extremos opuestos del tubo de vidrio. El tubo de
vidrio puede tener unos 10 mm de largo por 3 mm de diámetro. Al acercarse a un
campo magnético, los contactos se unen cerrando un circuito eléctrico. La rigidez
de los contactos hará que se separen al desaparecer el campo magnético. Para
asegurar la durabilidad, la punta de los contactos tiene un baño de un metal
precioso. El campo magnético puede estar generado por un imán permanente
o por una bobina. Como los
contactos están sellados, los reed switch son empleados en lugares con
atmósferas explosivas, donde otros interruptores se consideran peligrosos. Esto
se debe a que la chispa que se produce al abrir o cerrar sus contactos queda
contenida dentro del tubo de vidrio. Los reed switch se diseñan en base al
tamaño del campo magnético frente al que deben actuar. La sensibilidad de sus
contactos se cambia al variar la aleación con que se fabrican, modificando su
rigidez y su coeficiente magnético.
Aplicaciones
Los red switch son utilizados ampliamente en el
mundo moderno como partes de circuitos eléctricos. Un uso muy extendido se
puede encontrar en los sensores de las puertas y ventanas de las alarmas
antirrobo, el imán va unido a la puerta y el reed switch al marco. En los
sensores de velocidad de las bicicletas el imán
está en uno de los radios de la rueda, mientras que el reed switch va colocado
en la horquilla. Algunos teclados de computadoras son
diseñados colocando imanes en cada una de las teclas y los reed switch en el
fondo de la placa, cuando una tecla es
presionada el imán se acerca y activa sus reed switches. Actualmente esta
solución es obsoleta, usándose interruptores capacitivos que varían la
condición de un circuito resonante.
Los Reed switch también tienen desventajas, por ej. Sus contactos son
muy pequeños y delicados por lo cual no puede manejar grandes valores de
tensión o corriente lo que provoca chispas en su interior que afectan su vida
útil. Además, grandes valores de corriente pueden fundir los contactos y el
campo magnético que se genera puede llegar a desmagnetizar los contactos.
Materiales
Cantidad
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Descripción
POR
ALUMNO
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1
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Protoboard
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1
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Metro de alambre para
protoboard No. 22
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2
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Porta pilas
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2
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Pilas de 9 volts o fuentes de
alimentación
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4
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Resistencias de 1 kilohm a ¼ de
watt
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2
|
Interruptores magnéticos (reed
switch) normalmente cerrados
|
|
1
|
Interruptor magnético (reed
switch) normalmente abierto
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|
1
|
Resistencia de 1.5 kilohm a ¼
de watt
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1
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SCR (rectificador controlado de
silicio)
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|
1
|
Buzzer
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1
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Switch 1 polo- 1 tiro
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1
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Circuito integrado 74LS04
(compuertas not)
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1
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Circuito integrado 74LS32
(compuertas or)
|
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1
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Circuito integrado 74LS08 (compuertas
and)
|
|
2
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Imanes pequeños
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PROCEDIMIENTO
1.- verificar que se cuente con el
material solicitado para la práctica.
2.- En el protoboard, armar con
cuidado el circuito del diagrama correspondiente.
3.- Al realizar las conexiones,
tener cuidado con colocar el circuito integrados, el 74LS04, 74LS32 y el
74LS08, ya que los pines vienen muy sensibles en la parte que viene pegada al
bloque.
4.- Verificar que entren bien al
protoboard, para que se tenga una buena conexión.
5.- conectar los demás
componentes, de acuerdo al diagrama, tener cuidado con las conexiones de los
reed switch (sensores magnéticos) ya que son de cristal y con un movimiento
fuerte se rompen fácilmente y ya no sirven. También tener cuidado con las
conexiones del SCR.
6.- Una vez armado el circuito,
verificar nuevamente conexiones.
7.- Conectar la fuente de
alimentación y seleccionar 9 volts.
8.- Conectar la fuente de
alimentación a las terminales del protoboard.
9.- Pasar los imanes para cerrar
y abrir los interruptores, que sucede con el buzzer.
10.- Quita el imán que esta sobre
el interruptor J1, que sucede en el buzzer
11.- Coloca de
nuevo el imán sobre el interruptor margético J1, quita el imán que esta sobre
el interruptor magnético J3, que sucede en el buzzer.
12.-Observa con el osciloscopio la señal a la entrada y a la salida de
los circuitos integrados y dibújala:
13.- Una vez identificados los
sonidos marcados, desconectar todo.
DIAGRAMA
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES
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CUESTIONARIO
1.- Describe el
funcionamiento del circuito.
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2.- ¿Qué sucede
en el circuito cuando se le colocan imanes a los interruptores magnéticos?
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3.- ¿Qué sucede
en el circuito, si colocas mal el SCR?
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4.- ¿Qué sucede
en el circuito cuando desactivas el interruptor magnético J2?
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5.- ¿Qué sucede
en el circuito cuando desactivas el interruptor magnético J1?
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