Lab. 07 - Actuadores - 2023-Porcompletar

Introducción a la electrónica CÓDIGO C33529

LABORATORIO N° 07 “Actuadores”

Alumno (os): Grupo (mesa)

:

Semestre Fecha de entrega

: :

1. Alejandro Vargas Vilca 2.Heider Flórez Flores 2. Alex Sánchez Camargo 4. Ana Karina Castañeda Profesor: Juan Mamani 1 Hora:

Nota:

ELABORACION DE ATS :

Laboratorio 07 - Actuadores X

TALLER

DIA

AMBIENTE

MES

AÑO

EQUIPO DE TRABAJO

SESION Nº FIRMA FIRMA FIRMA

ALUMNOS

(Apellidos y Nombres)

LABORATORIO

FIRMA FIRMA FIRMA

Ing.

FIRMA

TAREA:

DOCENTE:

FECHA

ANALISIS DE TRABAJO SEGURO (ATS)

CARACTERISTICAS DE EQUIPOS Y HERRAMIENTAS ………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….…………..………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….………….…………. ………….………….………….………….………….…………………………………………………………..………………. ………….………….………….………….………….………………………………………………………………………………...

PASOS DE LA TAREA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

OTROS RIESGOS

(ESPECIFICAR PARA CADA CASO)

MEDIDAS DE CONTROL

Laboratorio Nro. 7: Actuadores I.

OBJETIVOS: -

Análisis de un circuito usando un actuador Luminoso

-

Análisis de un circuito usando un actuador sonoro

-

Análisis de un circuito usando un actuador mecánico

II.

III.

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MATERIAL A EMPLEAR: -

Módulo de conexiones.

-

Multímetro digital.

-

LDR, resistencias, potenciómetro, cables de conexión.

-

Sensor de temperatura.

-

Fuente de alimentación DC variable. PROCEDIMIENTO Haciendo uso de los equipos y materiales del laboratorio desarrollar los siguientes ejercicios. NOTA: Para su evaluación de la guía de laboratorio, adjunte una imagen como evidencia luego de cada actividad.

Utilizando una fuente de +5V y un diodo led de color rojo implementar el circuito n°01, Realizar el calculo de la resistencia R1 y luego determinar la resistencia comercial para el circuito n°01. R1(Teórico): 233.33 R1(Comercial): 330 Llene la tabla con los valores:

Invierta los terminales del LED1 ¿Qué tipo de reacción tiene el diodo Led? ¿Por qué?

Circuito electrónico n°01 Voltaje Corriente LED (D1) LED (D1) Teórico 3.5v 0.015mA 1.5V 0.015mA Medido 2.9v 0.087mA 1.74v 0.017mA Cuando se invierten los terminales del LED1, el diodo LED no emitirá luz y no habrá una reacción visual observable. Esto se debe a que los diodos LED son dispositivos de polaridad, lo que significa que tienen un ánodo y un cátodo específicos que deben conectarse correctamente a la fuente de alimentación. Cuando se invierten los terminales del LED1, la polaridad aplicada al diodo LED se invierte. Como resultado, la corriente no podrá fluir a través del diodo LED en la dirección correcta para que emita luz. En otras palabras, el LED no conducirá la corriente y no se iluminará. Es importante tener en cuenta la polaridad correcta al conectar un diodo LED, ya que si se invierten los terminales, el LED no funcionará correctamente. Parámetros

Voltaje R1

Corriente R1

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Laboratorio Nro. 7: Actuadores Utilizando una fuente de +5V y dos diodos leds de color Rojo, implementar el circuito n°02, Realizar el cálculo de la resistencia R1 y R2, luego determinar la resistencia comercial de R1 y R2. R1(Teórico): 233 R1(Comercial): 330

Circuito electrónico n°02

R2(Teórico): 233 R2(Comercial):330 Llene la tabla con los valores:

Parámetros

Voltaje R1

Corriente R1

Teórico Medido

3.5v 3.5V

0.015A 8.78mA

Parámetros

Voltaje R2

Corriente R2

Teórico Medido

3.5V 2.86v

0.015A 8.75mA

Voltaje LED (D1) 1.5V 1.74v

Corriente LED (D1) 0.015A 8.77mA

Voltaje LED (D2) 1.5V 1.74v

Corriente LED (D2) 0.015A 8.87mA

Medir la corriente Total: Corriente Total = Corriente LED (D1) + Corriente LED (D2) Corriente Total = 8.77mA + 8.87mA Corriente Total ≈ 17.64mA ¿Qué sucede con la corriente total de la fuente de alimentación y la corriente de cada diodo led? ¿Por qué? Analice

Utilizando una fuente de +5V y dos diodos leds de color Rojo y Amarillo, implementar el circuito n°03,

En el circuito en cuestión, la corriente total de la fuente de alimentación es igual a la suma de las corrientes que fluyen a través de cada diodo LED. Esto se debe a que los diodos LEDs se conectan en paralelo, dividiendo la corriente entre ellos. La corriente de cada diodo LED se determina por la resistencia en serie que limita la corriente. A medida que se incrementa el voltaje de la fuente de alimentación, la corriente aumenta siguiendo la ley de Ohm. Sin embargo, debido a pequeñas variaciones en los parámetros del diodo y la resistencia interna de la fuente de alimentación, la corriente en cada diodo LED no es exactamente la misma. Es importante seleccionar resistencias adecuadas para limitar la corriente en cada diodo LED y asegurarse de que la corriente total no exceda la capacidad máxima de la fuente de alimentación, evitando así posibles daños tanto en los diodos LEDs como en la fuente de alimentación.

Realizar el cálculo de la resistencia R1, luego determinar la resistencia comercial de R1. R1(Teórico): 380 R1(Comercial): 470

Circuito electrónico n°03

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Laboratorio Nro. 7: Actuadores Llene la tabla con los valores:

Parámetros

Voltaje R1

Corriente R1

Teórico Medido

5.7V 5.7v

0.015A 9.13mA

Utilizando una fuente de +5V y el circuito n°02, implementar el circuito n°04 haciendo uso de un transistor BJT en modo Swicth, tomando en cuenta que debe de trabajar en modo saturación.

Corriente LED (D1) 0.015A 9.15mA

Voltaje Corriente LED (D2) LED (D2) Teórico 5.7V 0.015A 1.5V 0.015A Medido 5.7V 9.13mA 1.80V 9.15mA En el circuito n°03, la corriente total de la fuente de alimentación se divide entre los dos diodos LED (D1 y D2) conectados en paralelo. Cada diodo LED tiene una resistencia en serie (R1) que limita la corriente. Aunque puede haber ligeras variaciones, se busca que la corriente en cada diodo LED sea similar para un funcionamiento óptimo. Es importante asegurarse de que la corriente total no exceda la capacidad máxima de la fuente de alimentación para evitar daños. Por tanto, seleccionar resistencias adecuadas es fundamental para limitar la corriente en cada diodo LED y garantizar un funcionamiento seguro del circuito. Parámetros

¿Qué sucede con la corriente total de la fuente de alimentación y la corriente de cada diodo led? ¿Por qué? Analice

Voltaje LED (D1) 1.5V 1.80V

Voltaje R1

Corriente R1

Realizar el cálculo de la resistencia R1, R2 y R3, luego determinar la resistencia comercial de R1, R2 y R3. R1(Teórico): _________ R1(Comercial): _________

Circuito electrónico n°04

R2(Teórico): _________ R2(Comercial): _________ R3(Teórico): _________ R3(Comercial): _________ Llene la tabla con los valores:

En el circuito analizar su funcionamiento.

Parámetros

Voltaje BaseEmisor

Corriente Base

Voltaje Colector

Voltaje ColectorEmisor

HFE

Teórico Medido ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________

Laboratorio Nro. 7: Actuadores IV.

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TEMA DE INVESTIGACIÓN

¿Qué es un PCB? Un PCB (Printed Circuit Board, por sus siglas en inglés) es una placa de circuito impreso. Es un componente fundamental en la electrónica y se utiliza para proporcionar soporte mecánico y eléctrico a los componentes electrónicos interconectados. Un PCB está compuesto por un sustrato rígido o flexible, generalmente hecho de fibra de vidrio o materiales poliméricos, que se utiliza como base para montar y conectar diferentes componentes electrónicos. En la superficie del sustrato se encuentran pistas conductoras y pads metálicos que permiten la interconexión eléctrica entre los componentes. Las pistas conductoras en un PCB están hechas de cobre y se pueden imprimir en el sustrato utilizando técnicas de grabado o deposición química. Estas pistas forman un patrón que guía las señales eléctricas a través del circuito, conectando los componentes entre sí. Los pads metálicos proporcionan puntos de conexión donde los componentes se sueldan al PCB. Además de las pistas y los pads, los PCBs también pueden tener otras características, como agujeros pasantes o agujeros metalizados para permitir la conexión entre diferentes capas del PCB, capas de cobre adicionales para mejorar la capacidad de corriente, y componentes montados en la superficie (SMD, por sus siglas en inglés) que se sueldan directamente sobre la superficie del PCB. Los PCBs se utilizan en una amplia variedad de dispositivos electrónicos, desde teléfonos móviles y computadoras hasta electrodomésticos y sistemas de control industrial. Son una parte esencial de la electrónica moderna, ya que proporcionan una plataforma para el montaje y la conexión eficiente de los componentes, lo que facilita el diseño, la fabricación y el mantenimiento de los dispositivos electrónicos. ¿Qué el CI 555, cómo funciona? y nombre algunas aplicaciones en donde se pueda utilizar el C.I. El CI 555, también conocido como temporizador 555 o timer 555, es un circuito integrado muy popular que se utiliza en numerosas aplicaciones de temporización y generación de señales. Fue desarrollado por Hans R. Camenzind en 1970 y desde entonces se ha convertido en uno de los circuitos integrados más utilizados. El CI 555 se basa en un oscilador de astable, que es capaz de generar una señal de temporización continua sin necesidad de ninguna entrada externa. También se puede utilizar en modo monoestable, donde produce una señal de duración predeterminada cuando se le aplica un disparo externo. El funcionamiento básico del CI 555 se puede entender en su configuración astable. Consiste en una resistencia de carga (R1), una resistencia de temporización (R2) y un condensador de temporización (C). Cuando el temporizador se alimenta con una fuente de voltaje, el condensador comienza a cargarse a través de R1 y R2. Una vez que la tensión en el condensador alcanza cierto umbral, se dispara la salida y el condensador se descarga rápidamente a través de R2 y el pin de descarga (discharge). Luego, el ciclo se repite y el proceso continúa generando una señal periódica. El CI 555 se utiliza en una amplia gama de aplicaciones debido a su versatilidad. Algunas de las aplicaciones comunes del CI 555 incluyen: 

Generador de señales de temporización: Puede generar señales cuadradas, señales de onda triangular y señales de temporización precisa.

Laboratorio Nro. 7: Actuadores 

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Control de velocidad de motores: Se puede utilizar como un generador de señales de control para regular la velocidad de los motores.



Alarma: Se puede emplear para generar señales de alarma en sistemas de seguridad y detectores de movimiento.



Luces intermitentes: Puede generar secuencias de luces intermitentes para aplicaciones decorativas o de señalización.



Convertidor de frecuencia: Se utiliza en circuitos para convertir una frecuencia a otra, como en radios y sistemas de comunicación.



Temporizador de retardo: Puede ser utilizado en aplicaciones que requieren un retardo específico, como temporizadores de encendido y apagado.

V.

OBSERVACIONES 

Es importante manejar los LEDs con cuidado, ya que son sensibles a los cambios de voltaje. Incluso una pequeña variación puede dañarlos irreversiblemente. Para evitarlo, es necesario aplicar el voltaje correcto según las especificaciones del LED, evitando sobrecargarlo y protegiéndolo de cualquier fluctuación indeseada.

 VI.

CONCLUSIONES.





En conclusión, el análisis de un circuito utilizando un actuador luminoso, como un LED, es fundamental para comprender los principios básicos de la iluminación y las características eléctricas del LED. Mediante este análisis, se pueden explorar conceptos como la conexión correcta del LED en el circuito, el control de la intensidad luminosa y la comprensión de las limitaciones de voltaje y corriente para evitar dañar el componente. Este objetivo proporciona una base sólida para el diseño y la implementación de circuitos que involucren actuadores luminosos y permite explorar aplicaciones prácticas como señalización, iluminación y visualización de información. El análisis de un circuito utilizando un actuador sonoro, como un altavoz o un zumbador, es esencial para comprender cómo se conecta y controla este tipo de actuador en un circuito. Durante el análisis, se exploran aspectos como la generación de señales sonoras, la modulación de la frecuencia y la amplitud del sonido, así como el control de volumen y tono. Este objetivo proporciona conocimientos clave para diseñar circuitos que requieran salidas de audio, como alarmas, sistemas de aviso o reproducción de sonidos específicos. También se pueden explorar conceptos de integración de circuitos de control, como temporizadores, osciladores o microcontroladores, para lograr un control más preciso y versátil del actuador sonoro.

Laboratorio Nro. 7: Actuadores 

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El análisis de un circuito utilizando un actuador mecánico nos permite comprender cómo se conecta y controla este tipo de actuador en el circuito. Este objetivo es fundamental para el diseño de circuitos con actuadores mecánicos, como motores y servomotores, y nos ayuda a explorar aplicaciones prácticas en campos como la automatización, la robótica y el control de movimiento.