viernes, 27 de febrero de 2015

Implementación de un circuito para medición de una señal de 110V/30A.

 Objetivo:
Implementar un circuito mediante la tarjeta de desarrollo Chip-Kit© que sea capaz desplegar en una interfaz digital los siguientes parámetros de una señal de 110 Volts  / 30 Amperes:
ª       Voltaje
ª       Corriente
ª       Frecuencia
ª       Energía
ª       Potencia
Metodología:
Antes que nada nos enfrentamos ante una señal de corriente alterna la cual no puede ser introducida en algún sensor o transductor viables para nuestro ChipKit® es por eso que de manera muy generalizada, la señal estará sometida a los siguientes procesos para su tratamiento:

No obstante habrá parámetros que podrán ser medidos en distintas etapas de este proceso ya que su capacidad y su objetivo lo permiten, como es el caso de la medición del amperaje que tendrá que ser medido antes de la atenuación.
Cada parámetro tendrá su propio proceso de sensado y medición, lo cual se detalla a continuación:
Ø  Corriente:
Esta señal la mediremos apoyándonos de manera directa con el Sensor ACS714-Electr-30AT de Allegro MicroSystems, el cual cuenta con las siguientes características:



Ø  Voltaje:
Para este parámetro mediremos apoyándonos de manera directa con el Lector Analógico del microcontrolador, ya que fue lo que exactamente hicimos en la entrada anterior, sin embargo, la tenemos que adaptar para su lectura, a grandes rasgos su proceso será así:


Ø  FRECUENCIA:
Para este parámetro la señal se atenúa y se filtra después del filtrado se utiliza un comparador que se activa cada vez que la señal pasa por 0, cuando se activa el comparador manda un pulso al Lector Analógico del microcontrolador.


Ø  ENERGÍA Y POTENCIA
Para estas cuantificaciones, nos apoyaremos con matemática elaborada por el software.


Espera la conclusión de este proyecto la siguiente semana.

miércoles, 11 de febrero de 2015

Sensores de Corriente Honeywell y LEM
Sensor: se define normalmente como el elemento que se encuentra en contacto directo con la magnitud que se va a evaluar. El sensor recibe la magnitud física y se la proporciona al transductor.

Transductor: De manera general podemos decir que es un elemento o dispositivo que tiene la misión de traducir o adaptar un tipo de energía en otro más adecuado para el sistema, es decir convierte una magnitud física, no interpretable por el sistema, en otra variable interpretable por dicho sistema. El transductor transforma la señal que entrega el sensor en otra normalmente de tipo eléctrico. El transductor suele incluir al sensor.


LEM USA, Inc. - LEM (Liaisons Electroniques et Mecaniques) es un grupo internacional y el líder mundial en detección de voltaje y corriente.
Los transductores de voltaje y corriente miden señales de forma de onda compleja, CC y CA, y proporcionan aislamiento galvánico. Todos están diseñados y fabricados conforme a los estándares más exigentes, en plantas de fabricación de primer nivel en América, Europa y Japón.

Sensores de corriente
Clasificaciones
Los sensores de corriente monitorizan corriente continua o alterna. Se incluyen sensores de corriente lineales ajustables, de balance nulo, digitales y lineales.
Aplicaciones
LEM fabrica transductores (sensores) de voltaje y corriente de efecto Hall aislados y rentables utilizados en una amplia variedad de aplicaciones de productos electrónicos de potencia, como fuentes de alimentación ininterrumpida, fuentes de alimentación en modo de conmutación, convertidores, impulsores de motor y monitoreo de baterías para los mercados industrial, automotriz y ferroviario. Entre otras cosas se puede hacer sonar una alarma, arrancar un motor, abrir una válvula, desconectar una bomba. La señal lineal duplica la forma de la onda de la corriente captada, y puede ser utilizada como un elemento de respuesta para controlar un motor o regular la cantidad de trabajo que realiza una máquina.
Accesorios
-Sensores especializados.
·         Voltage transducter LV 20-P.
·         Voltaje transducter LV 25-P.
·         Voltaje transducter CV 3-1500.

Sirven principalmente para controlar la variación de servomotores, aplicación de suministrado de una batería, convertidores estáticos para las unidades de motor de CC, fuentes de alimentación para aplicaciones de soldadura. 

PROPIEDADES DE LOS SENSORES
Rango de medida: Es la diferencia entre los máximos y los mínimos valores entre los que se necesita medir.
Sensibilidad: Es la pendiente de la curva que relaciona la salida eléctrica con la magnitud física a medir.


Resolución: Es la variación detectable más débil.
No-linealidad: Es la distancia mayor entre la curva de funcionamiento del sensor (en dirección ascendente) y la recta del punto inicial al final de funcionamiento.


Histéresis: En ocasiones los caminos que sigue la gráfica (magnitud-señal eléctrica) no tienen el mismo en al aumento y en la disminución.


Repetitividad: cuando la medida se realiza varias veces, la gráfica magnitud-señal eléctrica no siempre pasa por el mismo lugar. La máxima diferencia será el valor absoluto de la repetitividad.


Honeywell Sensing and Control (S & C) ofrece una amplia variedad de sensores de corriente alterna  (ac) o (dc) de corriente directa. Desde detectores de salida  digital que detecta pocos cientos de miliamperios hasta sensores lineales de más de mil amperios, esta  línea proporciona un rendimiento superior, a menudo a un costo reducido.

Sensores de Corriente Digital/Inductivo
Series CSDA
Características: 
·         Salida de colector abierto.
·         Salida Digital.
·         Corrientes AC o DC.
·         Diseño Thru-Hole.
·         Aislamiento de voltaje de salida desde el de entrada
·         Mínima disipación de energía.
·         Corriente máxima limitada sólo por tamaño del conductor.
·         Precisión mejorad, bajo costo de censado.
·         Compatible con RoHS
Beneficios: 
Salida única digital (nivel lógico TTL, colector abierto) que disipara 20 mA de corriente de salida. Proporciona salida lógica de nivel que cambia de Vcc a 0.4 V cuando la corriente detectada excede el Punto de operación. No será dañada por sobre intensidad en el conductor censado.
Las aplicaciones potenciales incluyen: variadores de velocidad, protección contra la sobretensión, detectores de falla a tierra, realimentación de corriente, sistemas de control, robótica, UPS y fuentes de alimentación de telecomunicaciones, fuentes de alimentación de soldadura, sistemas de manejo de batería, y vatímetros.



SENSORES DE CORRIENTE DE LAZO CERRADO
Series CSNB, CSNA, CSNC, CSNE, CSNF, CSNG, CSNJ, CSNK, CSNL, CSNM, CSNP, CSNR, CSNS, CSNT, and CSNX.
Características:
·         Corriente de censado por arriba de 1275 A.
·         Corrientes ac, dc y de impulso.
·         Diseño In-Line o Thru-hole.
·         Relación costo/rendimiento competitivo.
·         Respuesta rápida.
·         Sobre impulso reducido.
·         Alta capacidad de sobrecarga.
·         Alto nivel de aislamiento eléctrico entre los circuitos primario y secundario.
·         Rango de temperatura de funcionamiento industrial.
·         Tamaño y peso pequeño.
·         Compatible con RoHS.
·         Aprobaciones CE, UL.
Beneficios:
Basado en los principios de magneto resistivo o efectos Hall, y el balance nulo o el método de flujo magnético cero (sistema de retroalimentación). El flujo magnético en el núcleo del sensor es constantemente controlado a cero. Aplicaciones potenciales incluyen variadores de velocidad, protección de sobre intensidad, detección de fallas en tierra, sistemas de control de retroalimentación de corriente, robótica, fuentes de poder de UPS y telecomunicaciones, fuentes de poder de soldadura, sistemas de manejo de batería, y vatímetros.










SENSORES DE CORRIENTE DE LAZO ABIERTO
Series  CSCA-A.
Características:
·         Corrientes ac, dc y de impulso.
·         Relacion costo/rendimiento competitivo.
·         Bajo consumo de energía.
·         Tamaño compacto.
·         Alto nivel de aislamiento eléctrico entre los circuitos primario y secundario.
·         Apertura primaria larga.
·         Compatible con RoHS.
·         Aprobaciones CE, UL.
Beneficios:
Basado en los principios del efecto Hall, en el que un dispositivo de efecto Hall (HED) produce una salida de voltaje linear relacionada a la amplitud y a la fase del campo magnético aplicado. La salida HED es directamente proporcional a la amplitud y fase de la corriente primaria. Aplicaciones potenciales incluyen variadores de velocidad, protección de sobre intensidad, detector de  fallas en tierra, sistema de control de retroalimentación de corriente, robótica,  fuentes de poder de UPS y telecomunicaciones, fuentes de poder de soldadura, sistemas de manejo de batería, y vatímetros.

Series CSLA.
Características:
·         Salida Lineal.
·         Corriente ac o dc.
·         Diseño Thru-hole.
·         Tiempo de respuesta mejorado.
·         Voltaje de salida aislado desde la entrada.
·         Mínima energía de disipación.
·         Máxima corriente limitada solo por el tamaño del conductor.
·         Rendimiento ajustable y compensación de temperatura integrada garantiza un funcionamiento fiable.
·         Precisión mejorada, censado de bajo costo.
·         Compatible con RoHS.
Beneficios:
Incorpora salida lineal 91SS12-2 y SS94A1 de efecto Hall transductor de Honeywell (LOHETTM). EL elemento de censado está montado en una placa de circuito impreso con alojamiento montable, disponible en cuatro configuraciones. Aplicaciones potenciales incluyen variadores de velocidad, protección de sobre intensidad, detección de fallas en tierra, sistemas de control de retroalimentación de corriente, robótica, fuentes de poder de UPS y telecomunicaciones, fuentes de poder de soldadura, sistemas de manejo de batería, y vatímetros.

Series CSLH.
Características:
·         Corriente ac o dc.
·         Miniatura.
·         Salida lineal radiométrica.
·         Amortización de corriente o fuente de salida para una interfaz flexible.
·         Sin pérdida de inserción.
·         Tiempo de respuesta mejorado.
·         Bajo costo de censado.
·         Mínima energía de disipación.
·         Máxima corriente limitada solo por el tamaño del conductor.
·         Compensación de temperatura incorporada promueve un funcionamiento fiable.
·         Compatible con RoHS.
Beneficios:
Sensor de lazo abierto incorpora SS490 Serie miniatura sensor de efecto Hall lineal radiométrica de Honeywell. El elemento esta encapsulado en un paquete plástico montable PCB. Combinación de sensor, colector de flujo, la carcasa contiene el conjunto de sensor de corriente. Aplicaciones potenciales incluye control de motor, HVAC y herramientas de consumidor, monitoreo de corriente de circuitos eléctricos, protección de sobre intensidad, detector de fallas de tierra, robótica, control de procesos industriales, fuentes de poder de UPS y telecomunicaciones, monitoreo de corriente de soldadura, sistemas de manejo de batería en equipos móviles, vatímetros y variadores de velocidad.


Series CSLS, CSLT, CSLW.
Características:
·         Corrientes ac o dc.
·         Salida lineal radiométrica.
·         Amortización de corriente o fuente de salida para una interfaz flexible.
·         Sin pérdida de inserción.
·         Tiempo de respuesta mejorado.
·         Tamaño compacto para aplicaciones con espacio limitado.
·         Precisión mejorada, censado de bajo costo.
·         Mínima energía de disipación.
·         Máxima corriente limitada solo por el tamaño del conductor.
·         Compensación de temperatura incorporada promueve un funcionamiento fiable.
·         Compatible con RoHS.
Beneficios:
Incorpora SS490 Serie miniatura sensor de efecto Hall lineal radiométrica de Honeywell. El elemento esta encapsulado en un paquete plástico montable PCB. Los sensores son radiométricos. Aplicaciones potenciales incluyen, control de motor en HVAC y herramientas de consumidor, monitoreo de corriente en circuitos eléctricos, protección de sobre intensidad, detector de falla en tierra, robótica, control de procesos industriales, fuentes de poder UPS y telecomunicaciones, monitoreo de corriente de soldadura, sistemas de manejo de batería en equipos móviles, vatímetros, y variadores de velocidad.



Links:

http://www.digikey.com/suppliers/us/lem-usa.page?lang=es  Es un distribuidor autorizado de productos electrónicos de la marca LEM

viernes, 6 de febrero de 2015

·    Implementación de un convertidor Analógico-Digital con Chip-Kit ®
Daniel Lara
Hector Heredia
Jaime Castillo

El  chipKIT Uno32™ cuenta con una gran versatilidad y flexibilidad de programación, todo esto gracias a que está basada en la popular plataforma open-source de Arduino™ la cual está usada a través de una gran comunidad mundial.

El objetivo de este artículo es que el lector pueda implementar un convertidor de señal analógica a señal digital y poder desplegar la señal convertida en una pantalla LCD, esto lo vamos a ejemplificar con un termómetro, necesitarás:



El circuito integrado LM35 es un transductor que convierte la temperatura del entorno a una señal analógica de voltaje calibrada en 1ºC. Su rango de medición abarca desde -55°C hasta 150°C. La salida es lineal y cada grado centígrado equivale a 10mV. Para más información visita:

Cómo pudiste leer en nuestra entrada anterior, el chipKit32 ya cuenta con un módulo periférico de ADC, este módulo entrega un valor cuya función entera (int) analogRead()  procesa para su lectura, esta función tiene la capacidad de de tomar 10,000 lecturas cada segundo.
También usaremos la Librería liquidCrystal, lo que nos permite crear variables de este tipo

 Conexiones:


Determinación de los pines de la pantalla LCD.


Diagrama de flujo para el programa:

Adjuntamos un vídeo para mostrar la implementación