Curso EB-190 Autotronica

®

DEGEM SYSTEMS

CURSO EB-190 Autotronica-1 Manual del del Estudiante Estudiante LE LECCIÓNES DE LABORATORIO

Copyright © 1994 propiedad I.T.E. Innovative Technologies in Education. Todos los derechos reservados. Este libro o cualquiera de sus partes no deben reproducirse de ninguna forma sin el permiso escrito previo de I.T. I.T.E. E. Esta Esta publ public icac ació ión n esta esta basa basada da en la meto metodo dolo logí gíaa excl exclus usiv ivaa de Degem Systems Ltd. Con el interés de mejorar sus productos, los circuitos, sus componentes y los los valo valores res de esto estoss pued pueden en modi modifi fica cars rsee en cual cualqu quie ierr mome moment nto o sin sin notificación previa.

Prim rimera edición en español impres resa en: Segunda edición en español impresa en:

Cat. No. 9031319005 (SPN, DEGEM)

1994 2004

Copyright © 1994 propiedad I.T.E. Innovative Technologies in Education. Todos los derechos reservados. Este libro o cualquiera de sus partes no deben reproducirse de ninguna forma sin el permiso escrito previo de I.T. I.T.E. E. Esta Esta publ public icac ació ión n esta esta basa basada da en la meto metodo dolo logí gíaa excl exclus usiv ivaa de Degem Systems Ltd. Con el interés de mejorar sus productos, los circuitos, sus componentes y los los valo valores res de esto estoss pued pueden en modi modifi fica cars rsee en cual cualqu quie ierr mome moment nto o sin sin notificación previa.

Prim rimera edición en español impres resa en: Segunda edición en español impresa en:

Cat. No. 9031319005 (SPN, DEGEM)

1994 2004

TABLA DE CONTENIDO

Laboratorio 1: Caída de Tensión en Circuitos Serie I

1-1

Laboratorio 2: Caída de Tensión en Circuitos Serie II

2-1

Laboratorio 3: Lamparas Incandescentes I

3-1

Laboratorio 4: Lamparas Incandescentes II

4-1

Laboratorio 5: Circuitos de los faros Delanteros

5-1

Laboratorio 6: Reles Principios Generales I

6-1

Laboratorio 7: Reles Principios Generales II

7-1

Laboratorio 8: Reles Circuito de Faros Delanteros

8-1

Laboratorio 9: Reles en Circuitos de Enclavamientos

9-1

Laboratorio 10: Reles – Circuitos de Retardo

10-1

Laboratorio 11: Circuitos de Luz de Freno

11-1

Laboratorio 12: Rele destellador tipo capacitor

12-1

Laboratorio 13: Indi Indica cado dorr de vira viraje je

13-1 13-1

Laboratorio 14: Sistemas de emergencia

14-1

Laboratorio 15: Supresión de Picos de Contratension

15-1

Laboratorio 16: Diodes en Circuitos Alarma

16-1

Laboratorio 17: Uso de Diodos en Aislacion

17-1

Laboratorio 18: Term Termis isto tore ress en el Auto utomóvi móvill I

18-1 18-1

Laboratorio 19: Termistores en el Automóvil II

19-1

Laboratorio 20: Termistores en el Automóvil III

20-1

Laboratorio 21: Conmutadores Térmicos

21-1

Laboratorio 22: El Potenciómetro

22-1

Laboratorio 23: Diagnostico de Fallas -Preparación

23-1

Laboratorio 24: Diagnostico - Prueba

24-1

Laboratorio 25: Maratón de Diagnostico

25-1

EB-190

1-1

LECCIÓN No. 1: CAIDA DE TENSION EN CIRCUITOS SERIE I OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para: 1. Comprender cómo la resistencia en los circuitos eléctricos afecta a la tensión en bornes de la carga. 2. Saber usar el multímetro (VOM) para medir caídas de tensión en circuitos serie.

FORMULAS En un circuito en serie, la relación existe la caída de tensión en bornes de los resistores R1 y R2, es: I=

VRI VR2 = ó R1 R2

R2 R1

=

VR2 VR1

DISCUSION Cualquier componente que se opone al flujo de la corriente en un circuito eléctrico posee una cierta resistencia. La caída de tensión es la tensión medida en bornes de cada componente de un circuito en serie. En circuitos eléctricos, muchas veces se desea crear una caída de tensión conectando resistores en serie con las cargas, limitándose así la corriente que circula por la carga. Por otro lado un interruptor averiado, una conexión floja, contactos corroídos, etc., provocan caídas de tensión no deseadas. Estas caídas de tensión pueden causar fallas en el circuito.

EB-190

1-2

Al considerar la caída de tensión en el cableado de una carga eléctrica, vemos un circuito como el de la figura anterior. Dado que la misma corriente circula por ambos dispositivos, se obtiene la siguiente relación entre las caídas en los resistores R1 y R2: I=

VRI VR2 = ó R1 R2

R2 R1

=

VR2 VR1

Al usar la ecuación: VR1 = I × R1, vemos que, al reducir la resistencia en serie R1, la caída de tensión VR1 cae a cero. Cuando la caída de tensión en R1 se aproxima a cero, la tensión en bornes de la carga R2 es casi igual a la tensión de la batería V. En este experimento, mediremos la caída de tensión VR1 en bornes de un resistor determinado y la carga. Si medimos la resistencia serie, podemos calcular la resistencia de la carga usando: R2 R1

=

VR2 VR1

Igualmente, la resistencia en serie puede ser calculada midiendo dos tensiones y la resistencia de la carga.

AUTOEXAMEN 1. En un circuito eléctrico, medimos 11,5 voltios a través de un faro delantero. La tensión de la batería es de 12,6 voltios. ¿Cuál es la caída de tensión en el cableado? 0.55 voltios 1.1 voltios 11.5 voltios

12.6 voltios 2. La caída de tensión en un circuito es de 1,1 voltios, la resistencia del cableado es de 0.3 ohmios y la tensión de la carga es de 11,5 voltios. ¿Cuál es la resistencia de la carga? 0.3 ohmios 1.1 ohmios 3.1 ohmios 10.5 ohmios

EB-190

EQUIPO Para realizar este experimento se requiere el siguiente equipo: • • • •

Bastidor EB-2000 Plaqueta EB-190 Juego de cordones de puenteo 1 Multímetro VOM (digital o analógico)

PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser preciso, encienda el tablero maestro. 3. Examine el circuito que se muestra a continuación:

En este experimento, la bobina L3 del relé sirve como carga.

1-3

El diodo D4 suprime la tensión inversa de L3, al ser liberada. D4 no afecta la operación normal del circuito. I3 sirve como lámpara indicadora que se ilumina cuando S2 está encendido. 4. Mida la resistencia de R2 y R3 para obtener la resistencia en serie conjunta. R2 + R3 =______(Ω) 5. Mida la resistencia de L3 (puntos B-C en la figura). R (L3) =______(Ω)

EB-190

1-4

6. Conecte el circuito en el tablero EB-190, como se muestra a continuación:

7. Ajuste el multímetro (VOM) para medir tensión de CC, luego encienda S2. 8. Mida la caída de tensión en bornes de los resistores R2 y R3 (puntos A-B en la figura): V(A-B) = ________Voltios 9. Mida la caída de tensión en bornes de L3. V (B-C) =________Voltios 10. Calcule el valor de R(L3) a partir de los valores medidos de R(A-B),

V(A-B) y V(B-C). R(L3) =

V(B − C) * R(A-B) =_______(Ω) V(A − B)

EB-190

2-1

LECCIÓN No. 2: CAIDA DE TENSION EN CIRCUITOS SERIE II OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para: 1. Comprender cómo la resistencia en los circuitos eléctricos afecta a la tensión en bornes de la carga. 2. Saber usar el multímetro (VOM) para medir caídas de tensión en circuitos serie.

FORMULAS En un circuito en serie existe la siguiente relación entre la caída de tensión en bornes de los dos resistores, R1 y R2: I=

VRI VR2 = ó R1 R2

R2 R1

=

VR2 VR1



PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías del EB-2000 hasta verificar que quede conectado. 2. De ser necesario, De ser preciso, encienda el tablero maestro. 3. Estudie el circuito mostrado a continuación. Note que la resistencia serie es diferente a la del circuito estudiado en la lección anterior.

EB-190

2-2

4. Mida y anote el valor de resistencia de R2. R2 =________(Ω) 5. Mida y anote la resistencia de L3 (puntos B-C). R (L3) =________(Ω) 6. Conecte el circuito en la plaqueta EB-190 como se indica:

7. Ajuste el VOM para medir tensión de CC, y luego encienda S2.

EB-190

2-3

8. Mida la caída en bornes del resistor R2 (puntos A-B en la figura esquemática). V(A-B) = _________Voltios 9. Mida la caída de tensión en bornes de L3. V(B-C) = _________Voltios

10. Calcule el valor de R(L3) a partir de los valores medidos de R(A-B), V(A-B) y V(B-C).

V(B − C) R(L3) = × R(A-B) =________ (Ω) V(A − B) 11. Estudie el circuito siguiente: El valor de la resistencia en serie fue modificado.

EB-190

2-4

12. Conecte el circuito como se muestra a continuación:

13. Calcule el valor de R2 || R3 utilizando: R2 || R3 =

R2 ∗ R3 =________ (Ω) R2 + R3

14. Ajuste el VOM para medir la tensión de CC, luego active S2. 15. Mida la caída de tensión en bornes de resistores R2 y R3 (puntos A-B en la figura) V(A-B) =_________ Voltios Mida la caída de tensión en bornes de L3. V(B-C) =_________ Voltios 16. Calcule el valor de R(L3) a partir de los valores medidos de R(A-B), V(A-B) y V(B-C). R(L3) =

V(B − C) × R(A-B) = ________ (Ω) V(A − B)

EB-190

2-5

OBSERVACIONES 1. Al cambiar de la primera a la segunda y luego a la tercera configuración del circuito, la caída de tensión en bornes de la carga aumenta. Refiérase a los valores anotados y elija la causa. Aumento en la corriente. Disminución de la resistencia en serie. Aumento de la resistencia en serie. Aumento de la resistencia de carga. 2. Compare los valores calculados y medidos de la resistencia de la carga (RL3). Explique la posible razón para la ligera diferencia entre los valores. La fuente de alimentación no entregaba 12 Voltios. Cambia la resistencia de la carga. Error causado por los instrumentos de medición. Error causado por la caída de tensión en el cableado.

EB-190

LECCIÓN No. 3: LAMPARAS INCANDESCENTES I OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para: 1. Familiarizarse con las lámparas incandescentes en general y con las lámparas de automóvil en particular. 2. Comprender la diferencia entre la resistencia en frío y la resistencia en caliente de la lámpara incandescente.

DISCUSION En los automóviles se usan decenas de lámparas, de todo tipo y diseño. El principal componente de una lámpara es el filamento, que es un trozo de alambre fino que emite una luz clara cuando una corriente lo atraviesa. Para evitar que el filamento se funda, el bulbo se halla al vacío. La eficiencia de un bulbo eléctrico como fuente luminosa depende de la temperatura a la que puede operar el filamento sin evaporación indebida. Esto no sólo reduce la vida útil del filamento, sino también ennegrece el bulbo de vidrio. Si se opera el filamento en una atmósfera de gas inerte, pueden crecer significativamente la temperatura y el brillo del filamento, con lo que se obtiene una mayor iluminación para un consumo de potencia dado. Las modernas lámparas delanteras son rellenadas con gas; el filamento está encerrado en un bulbo de vidrio sellado que contiene un gas inerte. La mayoría de las lámparas de automóvil tienen una base metálica que calza en un zócalo. Esta base es llamada "bayoneta" ya que tiene lengüetas o clavijas que se clavan como bayonetas en ranuras a tal efecto. En los automóviles modernos no se usan bulbos con base roscada ya que las vibraciones del auto aflojarían el contacto. La resistencia eléctrica de las lámparas cambia al circular corriente a través de las mismas. Las lámparas incandescentes tienen un coeficiente de temperatura positivo.

3-1

EB-190

3-2

Esto significa que la resistencia de la lámpara aumenta cuando la atraviesa corriente, o, en otras palabras, que la resistencia en frío de la lámpara es menor que la resistencia en caliente de la lámpara. La resistencia en frío es la que se mide con el óhmetro cuando la lámpara está desconectada del circuito. La resistencia en caliente de una lámpara puede ser calculada usando la ley de Ohm, estando la lámpara encendida. En algunos circuitos es necesario conectar dos o más lámparas en serie (por ejemplo, dos lámparas de 12V en un circuito de 24V). En estos casos, deben usarse lámparas del mismo valor. De lo contrario, la caída en la lámpara de menor potencia (mayor resistencia) superará la tensión nominal de la lámpara, y ésta se quemará. En muchos circuitos indicadores de viraje (señalización de giro), la lámpara de aviso del tablero está puesta a tierra a través del filamento de la lámpara no encendida.

AUTOEXAMEN 1. Una lámpara consume 1 A al ser conectada a la fuente de 12 V. ¿Cuál podría ser un valor posible de su resistencia en frío? 1.2 ohmios 12 ohmios 120 ohmios 1200 ohmios 2. Dos lámparas de 12 Voltios de la misma resistencia están conectadas en serie a la batería de 12 Voltios. ¿Cuál es la caída de tensión en cada lámpara? 24 Voltios 12 Voltios 6 Voltios No puede ser determinada.

EB-190

3-3



PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser preciso, encienda el tablero maestro y asegúrese que S2 está en posición OFF. Estudie el circuito de la lámpara en la próxima figura.

Localice las lámparas I2 e I4 en la plaqueta EB-190. 3. Usando su VOM como óhmetro, mida la resistencia en frío de las lámparas I2 e I4. R (I2) =____________(Ω)

R (I4) =____________(Ω)

EB-190

3-4

4. Conecte el circuito presentado a continuación:

5. Encienda S2. 6. Mida y anote la caída de tensión a través de la lámpara I2. V (I2) = __________ (V) 7. Apague S2. 8. Usando su VOM como miliamperímetro de CC, conecte el circuito mostrado en la figura.

EB-190

3-5 Lámpara

R (frío) (Ohms)

V(lámpara) (Volts)

I(lámpara) (mA)

I2 I4 9. Encienda S2. Mida y anote la corriente que circula por I1. 10. Apague S2. Conecte la lámpara I4 en vez de I2. 11. Mida y anote la tensión y la corriente en I4. Lámpara

R (frío) (Ohms)

V(lámpara) (Volts)

I(lámpara) (mA)

R (caliente) (Ohms)

I2 I4 Use la ley de Ohm para calcular la resistencia en caliente de las lámparas I2 e I4. Use las ecuaciones: V=I×R

=>

R=

V I

EB-190

LECCIÓN No. 4: LAMPARAS INCANDESCENTES II OBJETIVOS Tras concluir esta lección, Ud. estará capacitado para: 1. Familiarizarse con las lámparas incandescentes en general y con lámparas de automóvil en particular. 2. Comprender la diferencia entre la resistencia en frío y la resistencia en caliente de la lámpara incandescente. 3. Comprender lo que sucede cuando lámparas de valores desiguales son conectadas en serie. 4. Familiarizarse con las conexiones típicas de las lámparas indicadoras de viraje.



PROCEDIMIENTO 1. Examine el circuito presentado en la figura.

4-1

EB-190

4-2

2. Conecte este circuito como se muestra a continuación:

3. Disponga el VOM para medir tensión de CC. 4. Encienda S2. Observe la iluminación de I1 e I3.

Paso 4

Caída de Tensión en la Lámpara. I1(Volts) I3(Volts) I4(Volts) ------------

5. Mida y anote la tensión en bornes de I1 e I3.

Paso

Caída de Tensión en la Lámpara. I1(Volts) I3(Volts) I4(Volts)

4 7

------------

EB-190 6. Inserte el puente de cortocircuitado "XR" en el circuito; esto simula la conexión de una lámpara con una potencia dos veces mayor que I3 en serie con la lámpara I1. 7. Observe la iluminación de las tres lámparas. Compare el brillo de la lámpara I1con el de las lámparas I3 e I4. 8. Mida y anote la caída de tensión en I1, I3 e I4. 9. Examine el circuito en la próxima figura.

4-3

En este circuito, S1 simula el interruptor de indicador de giro. I1 es una lámpara de giro a la izquierda, mientras que I4 es una lámpara de giro a la derecha. Los dos LED simulan los indicadores de giro a la derecha e izquierda en el tablero. En algunos automóviles se usa una sola lámpara incandescente de baja potencia como indicador de giro en el tablero, en lugar de los dos LED’s usados en este experimento.

EB-190

4-4


11. Encienda S2. Mueva el interruptor de indicador de dirección (S1) a la izquierda, y luego a la derecha. ¿Cuál LED se enciende junto con I1, y cuál con I4? Apague S2. Ajuste el VOM para medir corriente de CC. Quite el puente de cortocircuitado "XL" y ajuste el VOM para medir la corriente que circula por la lámpara I1. Paso del Procedimiento I2 I3

La Corriente Circula por la Lámpara I1 Interruptor S1 IZQUIERDA DERECHA

Interruptor S2 ENCENDIDO ENCENDIDO

I (mA)

12. Encienda S2. Mueva S1 a la izquierda. Mida y anote la magnitud de la corriente que circula por I1 (la lámpara I1 está encendida). Mueva S1 a la derecha. Mida y anote la corriente que circula por I1 (con I4 encendida). Apague el interruptor S2.

EB-190

OBSERVACIONES Los datos anotados en una de las tablas en la lección anterior demuestran una considerable diferencia entre los valores medido y calculado de la resistencia. Seleccione la respuesta que, a su juicio, mejor explique esto. La resistencia de la lámpara tiene un coeficiente de temperatura negativo. La corriente que circula por la lámpara incrementa la temperatura del filamento. La resistencia de la lámpara crece con la temperatura. Ambas respuestas, segunda y tercera, son correctas. La resistencia de la lámpara tiene un coeficiente de temperatura positivo. La corriente que circula por el filamento lo calienta; esto aumenta la resistencia. Cuando S1 está en la posición izquierda, la lámpara I4 no está encendida. Explique el por qué. La lámpara I4 se ha quemado. El interruptor S1 desconecta la conexión de resistencia baja a la lámpara I4 enla posición izquierda. La pequeña corriente que circula por los indicadores LED del tablero no es suficiente para encender la lámpara I4. Ambas respuestas, segunda y tercera, son correctas. En la posición izquierda, la lámpara I4 está conectada a la batería vía el indicador de giro del tablero. La resistencia conjunta de los indicadores LED del tablero y R1 es mucho mayor que la de la lámpara I4. La corriente enciende los indicadores LED pero es insuficiente para encender I4. Explique qué ocurrirá con la corriente en la última figura si, en la posición izquierda de S1, se quita el puente de cortocircuitado XL (I1 quemada).

4-5

Sólo la lámpara I1 se enciende. Sólo la lámpara I4 se enciende.

EB-190 Sólo LED2 se enciende. Los dos LED’s y la lámpara I4 se encienden. Aunque la Lámpara I1 esté quemada, LED2 se encenderá en la posición izquierda. Explique qué ocurrirá con el circuito en la figura en la posición derecha de S1 de quitarse el puente de cortocircuitado XL (I1 está quemada). Sólo la lámpara I1 se enciende. Sólo la lámpara I4 se enciende. Sólo LED1 se enciende. El LED2 y la lámpara I4 se encienden. Sólo la lámpara I4 se enciende. El LED no puede encenderse ya que la lámpara I1 es un circuito abierto.

4-6

EB-190

LECCIÓN No. 5: CIRCUITOS DE LOS FAROS DELANTEROS OBJETIVOS Tras concluir esta lección, Ud. estará capacitado para: 1. Saber cómo trabajan los circuitos de los faros delanteros. 2. Saber qué pasa cuando se abre la conexión a tierra de un faro delantero.

DISCUSION La seguridad en la conducción nocturna depende mucho del estado de los faros delanteros del vehículo (intensidad de la luz y alineamiento del haz). En este experimento de laboratorio usted simulará la operación del sistema de faros delanteros, incluyendo el guiño de las luces altas. En la segunda parte, analizará una falla común (una conexión a tierra defectuosa), y analizará los síntomas de dicho desperfecto.

AUTOEXAMEN 1. Antes de contestar las preguntas de autoprueba, estudie el diagrama circuital que se muestra en la figura:

5-1

EB-190

5-2

Refiérase a la última figura que muestra un circuito de faros delanteros. S2 es el interruptor de faros delanteros, S3 es el interruptor del atenuador y S4 es el interruptor de destello. I3 e I4 son los haces de luz alta. I1 e I2 son los haces de luz baja. El pulsador S4 está conectado directamente a la fuente de alimentación de 12 Voltios para: Energizar los cuatro faros delanteros. Iluminar con luz mortecina los faros delanteros altos. Iluminar las luces delanteras altas. Iluminar las luces delanteras bajas. 2. ¿Qué función piensa usted que cumple el puente "X" en la última figura cuando está desconectado? Un interruptor oculto para apagar las luces izquierdas. Un circuito abierto en la puesta a tierra de las lámparas I1 e I4. Un regulador de luminosidad para los faros delanteros altos. Un destellador de emergencia de las cuatro lámparas.



PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. Asegúrese que el tablero maestro esté encendido. 3. Conecte el circuito como se muestra en la próxima pantalla.

EB-190

En este circuito, S2 simula el interruptor de faro delantero, S3 el atenuador, y S4 el interruptor de destello. Las lámparas I2 e I3 representan los haces alto y bajo (respectivamente) del faro delantero derecho, mientras que I1 e I4 representan los correspondientes haces alto y bajo del faro delantero izquierdo. 4. Encienda S2, el interruptor de faro delantero. 5. Use S3 como regulador de iluminación (dimmer). Note que el LED1 sirve como el indicador del tablero de instrumentos para la posición del haz alto para el "dimmer". 6. Mientras S3 está en posición del haz bajo, oprima S4 momentáneamente. 7. Apague S2. 8. Con el interruptor de los faros delanteros apagado, oprima varias veces S4 para simular el destello de los faros delanteros. 9. Quite el puente "X" entre I1 e I4 y tierra, simulando una conexión abierta en el faro delantero izquierdo (I1 e I4). 10. Encienda S2.

5-3

EB-190

5-4

11. Registre el nivel de iluminación de cada lámpara cuando S3 está en la posición de luz alta y luego en la posición de luz baja. Ingrese '2' si la lámpara brilla normalmente, '1' si ilumina poco y '0' si no ilumina. S3 ALTA BAJA

I1

I2

I3

I4

LED-1

12. Ajuste el VOM para medir tensión de CC en la escala apropiada. 13. Mida y registre en la siguiente tabla la caída de tensión en cada lámpara, mientras que S3 esté en la posición de haz alto. No conecte el puente "X". V(I1)

V(I2)

V(I3)

V(I4)

Apague S2.

OBSERVACIONES 1. Con el puente "X" extraído, ¿cómo están las tres lámparas atenuadas conectadas entre sí? Las tres lámparas están en paralelo. Las tres lámparas están en seie. Dos lámparas están en paralelo entre sí, y están en serie con la tercera lámpara. Las tres lámparas no se atenúan. 2. ¿Por qué se ilumina el LED en la posición del haz bajo? (paso 11 puente "X" desconectado) El indicador LED está conectado directamente a I2. El indicador LED está conectado a I2 a través de I1.

El indicador LED está conectado a I2 a través de I4. El indicador LED está conectado a I2 a través de I1 e I4.

EB-190

5-5

3. ¿Cuál es la suma de las caídas de tensión a través de las tres lámparas atenuadas, si la tensión de batería es de 12.6 voltios?

4. La tensión es:

___________Voltios

EB-190

LECCIÓN No. 6: RELES- PRINCIPIOS GENERALES I OBJETIVOS Tras concluir esta lección, Ud. estará capacitado para: 1. Conocer las ventajas de usar relés para implementar funciones simples de conmutación. 2. Usar relés para insertar o circunvalar elementos en circuitos eléctricos. 3. Medir la tensión de activación (disparo) y la tensión de paso a reposo del relé.

DISCUSION Los relés electromagnéticos cumplen un muy importante papel en muchos circuitos eléctricos y electrónicos del automóvil. En esta lección estudiaremos las principales características del relé electromagnético y demostraremos algunas aplicaciones de los relés en circuitos automotrices. Al usar relés, es posible llevar a cabo un número ilimitado de funciones de conmutación. Una de las funciones más comunes del relé consiste en conmutar circuitos de alta corriente entre encendido y apagado (ON y OFF) por medio de una corriente de activación mucho más pequeña. El uso del relé es una verdadera obligación cuando deben controlarse altas corrientes desde una ubicación distante. En este caso, el relé puede ser controlado por interruptores de baja potencia usando sólo cables delgados. Cuando la corriente fluye a través de la bobina de alambre devanado en un núcleo ferromagnético, el campo magnético resultante jala del elemento móvil del relé, lo que a su vez conecta (o desconecta) el contacto eléctrico. En este curso conoceremos dos tipos de relé: el relé de armadura pivotada (en inglés, "clapper"), y el relé de lengüeta (láminas magnéticas flexibles, en inglés, "reed").

6-1

Los relés de armadura pivotada tienen su armadura (elemento móvil del relé) acharnelada o abisagrada. El relé L3, que se encuentra en el tablero EB-190, es de este tipo.

EB-190

6-2

El relé de lengüeta consta de dos varillas metálicas dentro de un envase de vidrio. Los elementos de contacto son activados por un campo magnético generado externamente. En presencia de un campo magnético, las varillas adoptan polaridades magnéticas opuestas y se atraen entre sí, haciendo contacto. Para crear el campo, se hace circular una corriente a través de una bobina que circunda al relé. Las especificaciones de los relés contienen información acerca de la tensión operativa nominal del relé, su capacidad máxima de conducción de corriente, y sus tensiones de disparo y de reposo. La tensión de disparo o de activación es la tensión mínima para la cual la armadura se asienta contra el núcleo de la bobina. La tensión de reposo o desactivación es la tensión máxima para la cual el relé retorna a su posición liberada o de reposo. La tensión de disparo de un relé de 12 V es típicamente entre 7 y 9 V. La tensión de reposo es de aproximadamente 2 a 4 V. Cuando el relé está energizado, la distancia entre la bobina y la armadura pivotada disminuye, por lo que la intensidad del campo magnético crece. Por eso, se requiere una tensión menor para jalar de la armadura pivotada y evitar su liberación.

AUTOEXAMEN 1. Si la resistencia de la bobina de un relé es de 200 Ohmios, ¿cuál será la corriente que circulará por la bobina, si está conectada a una fuente de alimentación de 12 V? 12.5 mA 60 mA 12.5 A 60 A

EB-190

6-3

Estudie el circuito de la figura siguiente.

2. El relé mostrado en la figura conmuta cuatro lámparas idénticas de 90 mA cada una. ¿Cuál es el valor nominal mínimo del contacto del relé requerido? 22.5 mA 90 mA 180 mA 360 mA



EB-190

6-4

PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a los largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. Asegúrese que el tablero maestro esté encendido. 3. Ajuste el VOM para medir resistencia. Mida la resistencia de la bobina L3. R(L3) = ______Ohmios 4. Conecte el circuito mostrado a continuación:

5. Encienda S2. Oprima S4. Las cuatro lámparas están ahora iluminadas. Libere S4 y apague S2. 6. Suponga que la tensión de fuente es 12 V y que la resistencia de la bobina L3 tiene el valor medido en el paso 3. Calcule la corriente que circulará a través de L3 y S4. Ibobina =

V R

=______________________ mA

EB-190

6-5

7. Si la corriente que fluye a través de cada lámpara es de 80 mA, calcule la corriente que circula por los contactos del relé. Icontactos = ___________ mA 8. Compare el valor de la corriente que fluye a través de los contactos del relé (paso 7) con la corriente que fluye a través de S4 (paso 6).

Icontacto = _____________ Ibobina Note que la corriente requerida para operar el relé (que circula por S4 y L3) es menor que la corriente en los contactos del relé.

EB-190

LECCIÓN No. 7: RELES- PRINCIPIOS GENERALES II OBJETIVOS Tras concluir esta lección, Ud. estará capacitado para: 1. Conocer las ventajas de usar relés para funciones simples de conmutación. 2. Usar relés para insertar o circunvalar elementos en circuitos eléctricos. 3. Medir la tensión de activación (disparo) y la tensión desactivación del relé.



PROCEDIMIENTO En esta lección construirá algunos circuitos que usan relés en diversas aplicaciones, completando así las actividades de la lección Nº 6. En el circuito que usará, dos de cuatro lámparas destellan alternadamente. 1. Estudie el diagrama esquemático.

7-1

EB-190 Este circuito demuestra una aplicación de conmutación típica realizada con un relé que tiene un contacto SPDT (un solo polo, dos movimientos). Note cómo los contactos del relé realizan la función de conmutación deseada. 2. Conecte el circuito en la plaqueta de circuito impreso EB-190.

3. Encienda S2 y observe cuál es la lámpara que se ilumina. Anote sus resultados en la siguiente tabla, ingresando un 1 si la lámpara está encendida y un 0 si está apagada.

7-2

S4 APAGADA ("OFF") ENCENDIDA ("ON")

I1

I2

I3

I4

4. Encienda S4 y anote el estado de las cuatro lámparas en la tabla. Ingrese 1 si la lámpara está encendida y 0 si está apagada. 5. Libere S4 y apague S2.

EB-190 6. Estudie el circuito de la próxima figura. El próximo circuito que construirá usa un relé para insertar o circunvalar las resistencias en serie R2 y R3. El agregado de una resistencia en serie puede ser usado, por ejemplo, para atenuar la iluminación de una lámpara o reducir la velocidad de un motor.

7. Conecte el circuito de acuerdo al dibujo.

7-3

EB-190

7-4

8. Encienda S2. Observe el brillo de I4. Anote el estado de todas las lámparas en la tabla: Ingrese 0 para lámpara apagada, 1 para luz débil, y 2 para lámpara encendida. S4 APAGADA ("OFF") ENCENDIDA ("ON")

I1

I2

I3

I4

9. Oprima S4 y anote cómo responden I1, I2 e I4. Ingrese 0 para lámpara apagada, 1 para luz débil, y 2 para lámpara encendida. Libere S4 y apague S2. 10. Quite el conductor del punto NC (normalmente cerrado), y conéctelo al punto NO (normalmente abierto) (vea la línea puntuada en el dibujo esquemático). Encienda S2. Observe el brillo de I4. Anote el estado de todas las lámparas en la tabla: Ingrese 0 para lámpara apagada, 1 para luz débil, y 2 para lámpara encendida. 11. Oprima S4 y anote cómo responden I1, I2 y I4. Ingrese 0 para lámpara apagada, 1 para luz débil, y 2 para lámpara encendida. Libere S4 y lleve a S2 a posición de apagado. A continuación mediremos las tensiones de activado y desactivado del relé L3. 12. Estudie el circuito mostrado en la figura. PS-1 es la fuente de alimentación del bastidor EB-2000, e I3 hace las veces de lámpara indicadora.

EB-190

13. Conecte el circuito de acuerdo al dibujo siguiente.

14. Asegúrese que la salida de PS-1 es de 0V, girando el control de PS-1 a fondo en sentido antihorario. 15. Ajuste el VOM para medir tensión de CC, y conecte el instrumento para medir la tensión en bornes de la bobina del relé.

7-5

EB-190

7-6

16. Encienda S2 y S3. 17. Gire PS-1 lentamente en sentido horario hasta que la lámpara I3 se ilumine. Anote la lectura del VOM. Vdisparo = _________Voltios 18. Gire PS-1 lentamente en sentido antihorario hasta que la lámpara I3 se apague. Anote la lectura del VOM. Vreposo =_________Voltios Apague S2 y gire PS-1 a fondo en sentido antihorario.

OBSERVACIONES 1. Compare la tensión de disparo con la tensión de reposo del relé. La tensión de disparo es igual a la de reposo. La tensión de disparo es menor que la de reposo. La tensión de disparo es a veces mayor que la de reposo. La tensión de disparo es mayor que la de reposo. Estudie el circuito que hemos usado para conmutar cuatro lámparas.

Tras modificar el circuito en la figura, dibuje un circuito en el cual el solenoide L4 y las cuatro lámparas I1 a I4 estén activados ya que al presionar momentáneamente el conmutador S4 quedó activado el relé L3. EB-190 2. Refiérase al nuevo circuito que usted ha diseñado. ¿Cómo conectó el solenoide L4 de modo que sea activado simultáneamente con las cuatro lámparas I1 a I4 desde el relé L3? Conecté el solenoide en serie con S2. Conecté el solenoide en serie con las cuatro lámparas I1 a I4. Conecté el solenoide en paralelo con las lámparas. Conecté el solenoide en paralelo con la bobina del relé L3.

Ejercicio Opcional Si dispone de tiempo, puede instalar y probar el circuito que ha diseñado en la última sección, en el tablero del EB-190.

7-7

EB-190

8-1

LECCIÓN No. 8: RELES en Circuitos de Faros Delanteros OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para: 1. Entender la razón por la que los circuitos de faros delanteros usan relés. 2. Comprender la operación del circuito.

DISCUSION La operación de los faros delanteros de un automóvil requiere una corriente muy alta. En un sistema típico de 12 V, la corriente entregada a cada faro delantero es de unos 8 a 10 A. El uso de relés en circuitos de faro delantero permite controlar las lámparas, usando elementos de control que consumen baja corriente. De esta manera, puede reducirse el tamaño y costo de los elementos de control. Asimismo, el uso de los relés elimina el peligro de caídas no deseadas debidas a malos contactos o conmutadores defectuosos.

AUTOEXAMEN ¿Por qué se usan relés en circuitos de faros delanteros? Para reducir la fuga de corriente de los faros delanteros. Para proveer protección contra sobrecorriente. Para detectar si una lámpara se ha fundido. Para reducir la corriente que atraviesa los conmutadores de control.



EB-190

PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser preciso, encienda el tablero maestro. 3. Examine el circuito siguiente:

Note que S2 simula el interruptor del faro, S3 simula el atenuador "dimmer") y S4 simula el interruptor de destello. En este circuito, solamente las lámparas que simulan el haz alto (I3 e I4) son activadas por el relé. I2 e I3 representan el faro delantero derecho (haz alto y bajo respectivamente). I1 e I4 representan el faro izquierdo.

8-2

EB-190

8-3

4. Conecte el circuito como se muestra en la figura.

5. Encienda S2. 6. Use S3 como un atenuador. Al activar a S3 el LED1 se ilumina, lo que indica la posición del haz alto. 7. Pruebe la operación del interruptor de destello, S4. 8. Apague S2. 9. Disponga el VOM para medir corriente de CC. Use cualquier escala mayor que 200 mA. 10. Coloque el multímetro en lugar del puente que conecta S2 a S3. 11. Encienda S2. 12. Mida y anote la corriente con S3 en posición de haz bajo. Ibajo = ________mA 13. Mida y registre la corriente que fluye cuando S3 está en la posición de haz alto. Ialto =_________ mA 14. Apague S2.

EB-190

8-4

OBSERVACIONES Usando la corriente medida en la pantalla anterior, cuando S3 está en la posición de luz alta, calcule la resistencia de la bobina del relé L3. R(L3) =

V I

= _________________ Ohmios

El valor de la corriente medida cuando S3 estaba en la posición de luz alta, difiere del valor de la corriente medida cuando S3 estaba en la posición de luz baja. Explique la razón de esta diferencia. Las luces altas consumen más corriente que las luces bajas. El relé es energizado en la posición de luz alta de S3. El relé es energizado en posición de luz baja. La corriente medida es la misma.

EB-190

LECCIÓN No. 9: RELES en Circuitos de Enclavamiento OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para: 1. Comprender cómo operan los circuitos simples de enclavamiento. 2. Aprender acerca de las aplicaciones de enclavamiento en circuitos para el automotor.

DISCUSION El enclavamiento (enganche) es una de las funciones que realizan los relés. En este modo de operación, el relé permanece energizado aún después de apagado el interruptor. Los circuitos de enclavamiento disponen de un botón de reposición ("reset") que saca al relé del estado energizado cuando así se lo desea. El modo de enclavamiento (también llamado "de autorretención") tiene muchas aplicaciones. Una aplicación usual es en circuitos donde debe sonar la alarma. La alarma no debe apagarse hasta que el dueño del auto lo desee, aun en caso de que el dispositivo de disparo fue activado durante un breve período de tiempo. El circuito de autorretención también se usa para registrar la solicitud de descenso de los pasajeros en autobuses y tranvías. Al oprimir el botón pulsador (o jalar de una cinta), se activa un signo luminoso o un timbre electromagnético; este sistema no responde a repetidas actuaciones del pulsador. El sistema será repuesto solamente después de activarse el interruptor de reposición (al abrir la puerta del vehículo o cuando el conductor opera un interruptor a tal efecto). Puede mejorarse el funcionamiento del circuito si se agrega un diodo al circuito de autorretención, ya que así se reduce la corriente de carga transportada por el interruptor de activación.

9-1

EB-190

9-2

AUTOEXAMEN Estudie el circuito de autorretención como se muestra a continuación.

Este circuito se usa a menudo en el control de arranque y detención de motores eléctricos, calefactores y otros accesorios del automotor. 1. ¿Cuál es el componente del diagrama esquemático de la última figura que inicia (o arranca) el enclavamiento? S2 S4 S5 D4 2. ¿Cuál componente en el circuito motiva la reposición del enclavador? S4 D4 S2 S5

EB-190



PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. Asegúrese que el tablero maestro esté encendido. Atención: En las siguientes actividades, S4 es el interruptor de activación y S5 es el interruptor de reposición. 3. Conecte el circuito como se muestra en la figura:

4. Encienda S2 y oprima momentáneamente S4. El relé se enclava e I3 se ilumina. 5. Oprima varias veces S4 y note si esta acción tuvo alguna influencia en el circuito.

9-3

EB-190 6. Oprima momentáneamente S5. El relé deberá liberarse. 7. Apague S2. 8. Note cómo cambia el circuito.


9-4

EB-190

9-5

10. Encienda S2 y oprima momentáneamente S4. El relé se enclava, el solenoide L4 es activado, e I3 se ilumina. El solenoide L4 representa la acción de gong. 11. Desenergice el relé, oprimiendo S5. Luego, apague S2.

Ejercicio Opcional S5 representa un interruptor de puerta de autobús. Modifique el circuito descrito en la última figura de modo que el interruptor S3 sirva como interruptor de reposición del conductor (S3 en serie con S5). Una vez modificado el circuito, verifique su operación.

OBSERVACIONES 1. Refiriéndose a la última figura, explique cómo el diodo D2 reduce la carga en S4, en comparación al cable que conectaba S4 a I3 en en el circuito original. D2 protege a I3 contra picos de tensión. D2 suprime picos de tensión cuando el solenoide L4 es liberado. D2 suprime picos de tensión cuando el solenoide L4 es liberado. D2 bloquea el flujo de corriente desde el interruptor S4 hacia las cargas I3 y L4. Estudie el circuito de enclavamiento mostrado a continuación:

EB-190

9-6

2. Si el circuito de enclavamiento se usa para iluminar una lámpara de "STOP", ¿cómo responderá el circuito si la puerta del vehículo está en la posición abierta (S5 abierto) y el pulsador "STOP" (S4) está oprimido? El relé L3 se libera. El relé L3 permanece energizado. El relé L3 conecta I3 a la fuente de 12 V. El relé L3 permanece desenergizado, I3 se ilumina. Estudie el circuito de autorretención modificado que se muestra a continuación:

3. Si el circuito de enclavamiento modificado se usa para iluminar una lámpara "STOP", ¿cómo responderá el circuito cuando la puerta del

vehículo esté en posición abierta (S5 abierto) y el pulsador "STOP" (S4) quede oprimido? El relé L3 se libera. El relé L3 conecta I3 a la fuente de 12 V. El relé L3 permanece energizado, I3 no se ilumina. El relé L3 permanece energizado, I3 se ilumina.

EB-190

10-1

LECCIÓN No. 10: RELES- CIRCUITOS de RETARDO OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para: 1. Saber cómo puede retardar la activación o desactivación de un relé. 2. Estar familiarizado con el uso de circuitos de retardo para la activación lenta y repetitiva de un relé (acción de destello o parpadeo).

FORMULAS El tiempo de retardo de un circuito RC serie es directamente proporcional al producto R C, denominado "constante de tiempo" del circuito. t=R×C donde: R = resistencia en serie, en Ohmios C = capacitancia en serie, en Faradios t = constante de tiempo, en segundos

DISCUSION Los relés con características de operación y/o liberación retardada poseen muchos usos: en arrancadores electromagnéticos, destelladores, etc. Los circuitos de retardo que usaremos en esta lección son de tipo RC (resistivo-capacitivo). La figura muestra un circuito serie RC y el comportamiento de la tensión del capacitor (Vc) luego de cerrarse el interruptor, cuando el capacitor se está cargando.

EB-190

10-2

El tiempo de retardo de un circuito RC serie es directamente proporcional al producto R × C, la llamada constante de tiempo del circuito. t=RxC donde: R = resistencia serie, en Ohmios C = capacitancia serie, en Faradios t = constante de tiempo, en segundos En los circuitos RC, transcurrida una constante de tiempo, la tensión del capacitor llega al 69% de su carga plena. En aplicaciones prácticas, el valor de C varía entre unos pocos microfaradios y unos pocos milifaradios. En nuestro caso, C1 = 1 mF = 1000 µF. Los circuitos de retardo RC logran tiempos de retardo relativamente cortos, dado que la resistencia del circuito es normalmente menor que 1000Ω. Como la mayoría de los relés operan a cerca del 70% de su tensión nominal, el retardo real de activación es cercano a una constante de tiempo. Los circuitos electrónicos más sofisticados pueden lograr una gama ilimitada de tiempos de retardo. Sin embargo, este tema excede el alcance de este curso. Los circuitos de retardo de RC también son usados en indicadores de giro (viraje), los que serán estudiados en la lección Nº 12.

AUTOEXAMEN 1. En el circuito en serie RC de la última figura, ¿cuál es la constante de tiempo n (segundos), si R = 1000 ohmios y C = 1000 µF?

2. Constante de Retardo de Tiempo =_______ (seg) 3. ¿Cuál de las siguientes expresiones describe mejor cómo usted podría aumentar el retardo de tiempo del circuito mostrado en la última figura? Aumentar R solamente. Disminuir C solamente. Disminuir tanto R como C. Aumentar tanto R o C, o ambos R y C.

EB-190

EQUIPO Para realizar este experimento se requiere el siguiente equipo: • • •

Bastidor EB-2000 Plaqueta EB-190 Juego de cordones de puenteo

PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser preciso, encienda el tablero maestro. 3. Estudie el circuito de retardo del relé en la figura siguiente:

10-3

4. Conecte el circuito mostrado a continuación:

EB-190

5. Encienda S2. 6. Oprima y libere varias veces S2. Observe el retardo en encender y apagar la lámpara I3, en comparación con la lámpara I2. 7. Apague S2. 8. Estudie el circuito modificado que se muestra en la siguiente figura.

10-4

EB-190 9. Conecte el circuito modificado.

10. Encienda S2. 11. Oprima S4 y libérelo inmediatamente. Note el cambio en la respuesta del circuito, en comparación con la del paso 5. 12. Opere S4 varias veces. Trate de observar si ocurre un retardo de tiempo cuando el relé opera o se libera. 13. Apague S2. 14. Estudie el circuito siguiente.

10-5

EB-190 15. Conecte el circuito.

16. Encienda S2. 17. Oprima S4 y observe la velocidad de destello y el ciclo de servicio (relación entre ACTIVO e INACTIVO) de I2. 18. Libere S4 y apague S2. 19. Modifique el circuito en la última figura conectando la lámpara I3 en paralelo con I2. Compruebe la operación del circuito modificado. 20. Conecte las lámparas I1 e I3 en paralelo con I2. Compruebe la operación del circuito modificado.

10-6

EB-1 EB -190 90

10-7

OBSERVACIONES Estudie el diagrama esquemático del segundo circuito que Ud. ha conectado.

1. ¿Cómo podría podría incremen incrementar tar el tiempo tiempo de reposo reposo del relé relé L3 mostrado mostrado en la figura, cuando el interruptor S4 esté liberado? Incrementando C1. Conectando una lámpara en paralelo con I2. Conectando una lámpara en paralelo con I3. Conectando un capacitor en paralelo con I3. Estudie el diagrama esquemático del tercer circuito.

EB-1 EB -190 90

10-8

2. Refiérase Refiérase a la última última figura figura y defina defina la trayectori trayectoriaa de descarga descarga de C1. S2, S4, D2, C1, I2 S4, S2, D4, I2 S2, S4, D4, C1, L3 C1, D4, L4, D2 3. Refiérase Refiérase a la última última figura figura y defina defina la trayectori trayectoriaa de descarga descarga de C1. C1, D4 C1, L3 C1, D2, S4, S2, I2 C1, D2, L4 4. La velocidad velocidad de destell destello o del circuito circuito en la última última figura aumenta aumenta cuando cuando las lámpara I3, I1 e I2 están conectadas en paralelo (pasos 14 y 17). Explique el por qué de esto. La carga modificada aumenta la corriente de carga. La carga modificada tiene una resistencia menor. El circuito modificado tiene una constante de tiempo menor. Todas las respuestas.

EB-1 EB -190 90

LECCIÓN No. 11: CIRCUITOS de LUZ de FRENO OBJETIVOS En esta esta lecc lecció ión, n, Ud. Ud. se fami famili liar ariz izará ará con con circ circui uito toss típi típico co de cont contro roll y monitoreo de luces de freno.

DISCUSION Las fallas en componentes de cualquier sistema de señalización (luces de freno, indicadores de giro, etc.) pueden ser muy peligrosas, e incluso causar accidentes. En este experiment experimento o se demuestra demuestra un método método confiable confiable para controlar controlar y monitorear luces de freno. El sistema está basado en un relé de lengüeta, ubicado dentro de una bobina que posee dos dos devanados. Estudie la figura:

Cada devanado (L1 y L2) es conectado en serie con una lámpara de freno (I1 e I4). Cuando se aplican los frenos, se activa el interruptor de luz de frenos.

11-1

EB-1 EB -190 90

11-2

La corriente circula hacia las luces de freno a través de los devanados, que están bobinados en direcciones opuestas. Esta disposición cancela los campos magnéticos y evita el cierre de los contactos del interruptor de lengüeta. Si una lámpara se quema, el campo magnético unidireccional creado por un deva devana nado do acti activa vará rá el inte interru rrupt ptor or de leng lengüe üeta ta,, y en el tabl tablero ero de instru instrumen mentos tos del automó automóvil vil se ilumin iluminará ará un indica indicador dor de advert advertenc encia ia (LED 1). Este tipo de circuito puede ser usado para monitorear el funcionamiento de cualesquiera dos cargas eléctricas iguales y paralelas.

AUTOEXAMEN 1. En el circuito circuito mostrad mostrado o en la última última figura, figura, se prueba prueba si alguna alguna luz de freno (I1 o I4) está quemada. El interruptor de lengüeta se cerrará cuando... La corriente en I1 sea igual que que la de I4. La corriente en I1 sea mayor que la de I4. La corriente en I1 sea menor que la de I4. La corriente en I1 sea distinta que la de I4. 2. ¿Cuánd ¿Cuándo o se ilum ilumina inará rá el LED1? LED1? Cuando una lámpara de freno se queme. Cuando dos lámparas de freno se quemen. Cuando S2 y S4 se cierren y una lámpara se queme. Cuando S2 y S4 estén cerradas y las dos lámparas, I1 e I4, se quemen.



EB-190

PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. Asegúrese que el tablero maestro esté encendido. 3. Conecte el circuito como se muestra en el diagrama de cableado de la próxima pantalla.

4. Encienda S2. 5. Oprima S4 varias veces y observe cómo opera el circuito. 6. Quite el conector X1. 7. Oprima S4 y observe cómo responde el circuito. 8. Inserte el conector X1 y quite X2. 9. Oprima S4 y observe cómo el circuito responde. 10. Apague S2.

11-3

EB-190

11-4

OBSERVACIONES ¿Qué pasaría si las lámparas I1 e I4 tuvieran diferentes valores nominales de potencia, y estuvieran conectadas al circuito de la última figura? El LED1 se iluminará. Las corrientes en I1 e I4 son desiguales. Las resistencias de I1 e I4 son desiguales. Todo lo anterior.

EB-190

LECCIÓN No. 12: RELE DESTELLADOR TIPO CAPACITOR OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para: 1. Conocer un circuito destellador. 2. Configurar y operar un destellador tipo capacitor.

DISCUSION Prácticamente todos los sistemas indicadores de giro (sistemas de señalización de viraje) usados en automóviles son activados por un "destellador". Este circuito enciende y apaga alternativamente las lámparas de señalización de giro. Se usan muchos tipos de circuitos como destelladores. En este experimento configuraremos y operaremos un destellador capacitivo que usa un relé de lengüeta con dos devanados magnéticamente opuestos. Estudie el circuito en el dibujo esquemático.

12-1

EB-190

12-2

El relé es operado como destellador a una frecuencia de cerca de 100 ciclos por minuto. Una vez que S2 se cierra (refiérase a la figura), la corriente fluye en ambos devanados: en el devanado L1 a través de las lámparas I3 e I4 y en el devanado L2 cargando el capacitor C1. Los campos magnéticos opuestos se anulan, lo que impide que los contactos del relé de lengüeta se cierren. Como C1 se carga, la corriente en L2 decrece, y los contactos del relé se cierran. En este momento, las lámparas I3 e I4 se encienden. L1 es cortocircuitado y C se descarga a través de L2. Los contactos del relé están cerrados hasta que C1 se descargue. Allí los contactos se abren, y el ciclo se repite.

AUTOEXAMEN 1. ¿Cuál es la trayectoria de carga de C1 en la última figura? S2, L1, R2, I3. S2, L1, R2, I3 || I4. S2, L2, R3, I4. S2, L2, R3, I3 || I4. 2. ¿Cuál es la trayectoria de carga de C1 en la figura? R3, L2, I3 || I4. R3, L2, interruptor de lengüeta. R2, L1, interruptor de lengüeta. R3, L2, L1, R2.



EB-190

12-3

PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser preciso, encienda el tablero maestro. 3. Conecte el circuito como se demuestra a continuación:

4. Encienda S2. 5. Observe cómo funciona el circuito. Note que los contactos del relé de lengüeta traquetean. 6. Apague S2.

OBSERVACIONES 1. ¿Cómo afecta el valor de C1 a la frecuencia de destello en este circuito? Al crecer C1 aumenta la velocidad de destello. Al crecer C1 disminuye la velocidad de destello. El aumento de C1 no cambia la velocidad de destello.

EB-190

12-4

2. ¿Cuál es la función de los dos resistores de 100 ohmios? R3 aumenta el retardo de encendido. R3 aumenta el retardo de apagado. R2 y R3 reducen la tensión en bornes de I3 e I4 para apagarlas cuando el contacto de lengüeta está abierto. Todo lo anterior.

EB-1 EB -190 90

13-1

LECCIÓN No. 13: INDICADOR DE VIRAJE OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para: 1. Conocer Conocer el funciona funcionamient miento o del sistema sistema indicado indicadorr de viraje. viraje. 2. Comprender Comprender la operaci operación ón de un circuito circuito integr integrado ado basado basado en el sistema indicador de viraje.

DISCUSION Uno de los sistemas más importantes en un automóvil es el indicador de viraje o señalizador de giro. Prácticamente todos los sistemas indicadores de viraje son activados por un destellador, que opera con una frecuencia de entre 60 y 120 destellos por minuto. En los los auto automó móvi vile less mode modern rnos os,, circ circui uito toss inte integr grad ados os conf confia iabl bles es y sofisticados reemplazan a las voluminosas unidades del pasado. En este laboratorio, nos familiarizaremos con un sistema indicador de viraje basado en el circuito integrado UAA1041. El UAA1041 fue diseñado específicamente como un indicador de viraje para vehículos. Estudiemos la ficha técnica del UAA1041, tal como es provista por su fabricante (Motorola). (Motorola). El circ circui uito to fue fue dise diseña ñado do para para opera operarr el relé relé del del indi indica cado dorr de giro giro.. También puede ser usado con otras lámparas de advertencia, tales como la indicación de freno de mano. El circuito provee: • • •

• •

Detección de lámpara defectuosa. Protección contra sobre tensión (20 V). Detección de cortocircuito y apagado del relé, para evitar el riesgo de incendio. Protección contra conexión inversa de la batería. Diodo enclavador de nivel.

EB-1 EB -190 90 Estudie el circuito:

Implementación del EB-190 En la plaqueta EB-190, LED1 y LED2 sirven como los indicadores de vira viraje je del del tabl tabler ero o de inst instru rume ment ntos os del del auto automó móvi vil. l. La corri corrien ente te que que atraviesa los LEDs es limitada por el resistor R1. Las Las lámp lámpar aras as I1 y I2 simu simula lan n los los indi indica cado dore ress de vira viraje je a izqu izquie ierd rdaa delantero y trasero. Las lámparas I3 e I4 simulan los indicadores de viraje a derecha. El resistor de sensado de corriente Rs está conectado entre +12 V y el terminal "sensado de corriente". El umbral de tensión de falla de la lámpara (la caída de tensión a través de Rs) es de aproximadamente 80 mV. La tensión en Rs caerá por debajo de este valor cuando alguna lámpara se queme. Cuan Cuando do una una lámp lámpar araa se quem quema, a, la fall fallaa se indi indica ca dupl duplic icán ándo dose se la frecuencia de destello.

13-2

EB-1 EB -190 90

13-3

AUTOEXAMEN 1. Calc Calcul ulee la caíd caídaa de tens tensió ión n en born bornes es de Rs cuan cuando do una una lámp lámpar araa está está destellando, si la resistencia de sensado (Rs) es 0.75 Ω y la corriente en cada lámpara es 80 mA. V(Rs) = __________ (Voltios) 2. Calc Calcul ulee la caída caída de tensió tensión n en bornes bornes de Rs cuan cuando do dos lámp lámpar aras as está están n destellan destellando, do, dado que que Rs = 0.75 Ω y la corriente corriente en cada lámpara lámpara es de 80 mA. V(Rs) = __________ (Voltios)


Bastidor EB-2000 Plaqueta EB-190 Juego de cordones de puenteo VOM (digital o análogo)

PROCEDIMIENTO 1. Deslic Deslicee el EB-190 EB-190 a lo largo largo de las guías guías de plaque plaqueta ta del EB-2000 EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser ser preciso, preciso, encien encienda da el el tablero tablero maestro. maestro. 3. Conecte Conecte el circuito circuito mostrado mostrado a continua continuación: ción:

EB-190

13-4

4. Lleve S1 a la posición R. 5. Observe la frecuencia de destello y la respuesta de LED1. 6. Ponga S1 en la posición L. 7. Observe la frecuencia de destello y la respuesta de LED2. Anote la cantidad de destellos que ocurren en 30 segundos. Velocidad de destello = __________Destellos /30 segundos 8. Ponga S1 en la posición OFF. 9. Conecte el VOM para medir la caída de tensión de CC entre los terminales CURRENT SENSE (sensado de corriente) y + 12 V (caída de tensión en Rs). 10. Ponga S1 en la posición R. 11. Mientras I3 e I4 están destellando, mida y anote la caída de tensión en bornes de Rs. Trate de utilizar la escala de 2 V de su multímetro. Si no puede obtener una lectura debido al destello, use el osciloscopio. V(Rs) = ________(Voltios) 12. Lleve S1 a la posición OFF. 13. Quite el tapón de puenteo XR (conectando la lámpara I4 a tierra) para

simular una lámpara quemada. 14. Ponga S1 en la posición R. 15. Observe la frecuencia de destello de la lámpara. Anote la cantidad de destellos que ocurren en 30 segundos. Velocidad de destello =__________ Destellos / 30 seg 16. Mida y anote la caída de tensión en bornes de Rs mientras sólo una lámpara brilla. V(Rs) =_________ (Voltios) 17. Lleve S1 a la posición OFF. EB-190

OBSERVACIONES 1. El circuito integrado UAA1041 fue diseñado para duplicar su frecuencia de destello cuando se quema una de las lámparas de viraje. ¿Con qué objeto? Para que el conductor sepa que debe reemplazar una lámpara de giro defectuosa. Prueba el funcionamiento de las lámparas de giro cada vez que se usa esa señalización. Prueba si la corriente que fluye a través de las lámparas está por encima de un cierto límite mínimo. Todo lo anterior.

2. ¿De qué manera el UAA1041 detecta una lámpara quemada, tal como la L4? Una lámpara quemada decrece la corriente que fluye a través de Rs. La caída de tensión en bornes de Rs disminuye. Un circuito interno cambia la frecuencia de destello cuando V(Rs) < Vreferencia.

13-5

Todo lo anterior.

EB-190

LECCIÓN No. 14: SISTEMAS DE EMERGENCIA OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para saber cómo trabaja el sistema de faros de emergencia.

DISCUSION Al activar la advertencia de avería o peligro, las cuatro luces de giro destellan, al igual que un indicador situado en el tablero de instrumentos. Los sistemas de emergencia son activados por un interruptor especial que conecta todas las lámparas indicadoras al destellador. El destellador de emergencia es alimentado directamente desde la batería, por vía del interruptor de ignición. En este experimento, el interruptor de emergencia es simulado por S2 y S3, que serán operados simultáneamente, como se muestra en la figura:

14-1

EB-190

14-2

AUTOEXAMEN 1. Los interruptores S2 y S3 deben operar al mismo tiempo. Sin embargo, ¿qué sucede si sólo S3 está cerrado? I3 destella. I4 destella. I3 e I4 destellan. Ambos LED1 y LED2 destellan. 2. Los interruptores S2 y S3 deben ser operados al mismo tiempo. Sin embago, ¿qué sucede si solamente S2 queda cerrado? I1 e I2 destellan a la vez. I1 e I2 se iluminan pero no destellan. I3 e I4 destellan. El interruptor de viraje puede conectar I3 e I4 al destellador.



PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser preciso, encienda el tablero maestro. 3. Conecte el circuito como se muestra en la pantalla siguiente. Nota: S2 y S3 son interruptores SPDT (monopolar de dos vías), y deben ser activados a la vez como si fueran un sólo interruptor DPDT (bipolar de dos vías).

EB-190

14-3

4. Mueva los interruptores S2 y S3 a la vez hacia la derecha. 5. Mueva S1 a la derecha y luego a la izquierda. El sistema debe operar como un sistema de señalización de viraje normal. 6. Ponga S1 en la posición OFF. 7. Mueva los interruptores S2 y S3 simultáneamente a la izquierda. Observe cómo trabaja el destellador de emergencia.

OBSERVACIONES 1. ¿Cuál de las capacidades del destellador de emergencia fue demostrada en este experimento? Sonar la bocina. Destellar las lámparas de viraje del tablero de instrumentos. Apagar el motor. Destellar los faros delanteros y las luces de freno. 2. ¿Por qué los LEDs en el último circuito no se iluminan cuando el sistema de emergencia está activado? Ni el LED1 ni el LED2 están a tierra. No hay caída de tensión en LED1 y LED2. Los conductores de cada LED están conectados al destellador. Todo lo anterior.

EB-190

15-1

LECCIÓN No. 15: SUPRESION DE PICOS DE CONTRATENSION OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para saber de qué manera se usan diodos para suprimir picos de alta tensión al conmutar cargas inductivas.

DISCUSION Los diodos juegan un papel muy importante en muchos circuitos eléctricos y electrónicos del automóvil. En este experimento se familiarizará con una de las variadas aplicaciones de los diodos semiconductores en los circuitos eléctricos del automotor: la supresión de picos de alta tensión. Los picos de alta tensión tienden a aparecer cuando se abren circuitos que contienen bobinas o solenoides. Como quizás recuerde, al interrumpir la corriente en una bobina en un circuito eléctrico, se produce una tensión inducida de polaridad opuesta a la de la fuente de alimentación o batería. La bobina, en un primer instante, mantiene el mismo nivel instantáneo de flujo de corriente en el circuito, induciendo una alta tensión en el mismo. La tensión inducida tendrá polaridad opuesta a la tensión aplicada desde la batería del automóvil. La tensión real vale: Vcontra = I × R Donde: I = la corriente de la bobina R = la resistencia de la trayectoria de descarga o la resistencia en paralelo con el inductor. Teóricamente, un interruptor abierto actúa como una resistencia infinita, la que, multiplicada por la corriente que circula por la bobina, produce una tensión infinita.

EB-190 En la práctica, las tensiones son de unos miles de voltios. Al llegar a este orden de magnitud, los contactos del interruptor se arquean cuando se abren, y proveen un camino para la corriente de la bobina. La contra-tensión puede dañar a los componentes electrónicos del circuito. Para evitar daños, se suelen añadir diodos en paralelo con la bobina, que conducen en el sentido de la contratensión. El diodo provee un camino a la corriente de la bobina, eliminando así el pico de contratensión y protegiendo los otros componentes del circuito. Mientras circula corriente por el diodo, la energía almacenada en la bobina del relé cae a cero. El tiempo requerido depende de la inductancia de la bobina. Cuando la bobina del relé está conectada a la tensión de la batería, el diodo tiene polarización inversa y no interfiere con la operación normal del relé. Por esta razón, los diodos D4 y D5 están conectados en paralelo a L3 y a L4 en la mayoría de los experimentos realizados con la plaqueta EB-190.

AUTOEXAMEN Estudie el diagrama esquemático del solenoide y el circuito de la lámpara de neón.

15-2

EB-190

15-3

¿Cuál será la contratensión si se apaga un solenoide que conduce 0.3 A y que tiene en paralelo un resistor de 5000 KΩ? Vcontra = _________(Voltios)



PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser preciso, encienda el tablero maestro. 3. Conecte el circuito como se muestra en la siguiente pantalla. Atención: Cuando un diodo está conectado en paralelo a una carga inductiva tal como una bobina de relé o un solenoide, al invertir la polaridad de la fuente de alimentación el diodo puede resultar dañado.

EB-190 4. Encienda S2. 5. Oprima (y luego libere) S5. Note la respuesta del brillo de la lámpara al liberar el pulsador. 6. Apague S2. 7. Note que el diodo D5 ha sido puesto en paralelo a L4.

8. Conecte un diodo en paralelo al solenoide como se muestra a continuación:

9. Encienda S2.

15-4

EB-190

15-5

10. Oprima S5 y luego libérelo. Note la respuesta en el brillo de la lámpara cuando usted libera el pulsador. 11. Apague S2.

OBSERVACIONES Estudie el primer circuito que conectó en el experimento:

1. ¿Qué causó que la lámpra de neón brille en este primer circuito? La fuente de alimentación de 12 Voltios. Al desactivarse L4 se produjo una alta. Contra-tensión. La tensión de fuga de las líneas de alimentación. Nada de lo anterior. 2. ¿Cuál es la trayectoria de la corriente que iluminó la lámpara de neón? L4, R9 R9, 12V, S2, S5 L4, 12V, S2, S5 L4, S2, S5, R9

EB-190

15-6

Estudie el circuito de supresión de contratensión:

3. La lámpara de neón no se iluminó en el segundo circuito. Explique la causa. La lámpara de brillo de neón fue desconectada. El circuito permaneció desenergizado. D5 provee una trayectoria de corriente para descargar a L4. S5 provee una trayectoria de corriente para descargar a L4. 4. Refiérase al diagrama del circuito y defina la trayectoria y la dirección de la corriente cuando el pulsador esté liberado. L4(+), D5, L4(-). L4(+), R9, L4(-). L4(-), R9, L4(+). L4(-), D5, L4(+).

EB-190

LECCIÓN No. 16: DIODES EN CIRCUITOS DE ALARMA OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para entender la operación de la alarma de luces encendidas.

DISCUSION El propósito de las alarmas de "luces encendidas" es recordar al conductor que debe apagar las luces del vehículo al abandonarlo. En este experimento probaremos un circuito típico de alarma de "luces encendidas", y examinaremos el uso de diodos para bloquear trayectorias de corriente no deseadas.



PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. Asegúrese que el tablero maestro esté encendido. 3. Estudie el circuito de alarma de "luces encendidas":

16-1

EB-190

16-2


Nota: En este circuito: -

S2 simula un interruptor de luz. S4 simula un interruptor de lámpara de techo. I1 simula una lámpara de techo. I3 y I4 simulan luces de estacionamiento.

5. Active S2 para encender las luces de estacionamiento. 6. Oprima S4 para simular que se abre una puerta.

7. La lámpara de techo I1 debe iluminarse y el zumbador debe sonar, para avisarnos que las luces están encendidas. 8. Apague S2. 9. Oprima S4. La lámpara de techo debe iluminarse. No debe haber alarma audible.

EB-190 10. Estudie la modificación al circuito:

11. Modifique el circuito agregándole el diodo D2 y el interruptor S3 (que simula un interruptor de luz interior).

12. Oprima S4. 13. Encienda S2 y luego encienda S3. 14. Apague S3 y libere S4. 15. Note cualquier cambio en la operación del circuito y compare con el

16-3

primer circuito.

EB-190

16-4

OBSERVACIONES Estudie el primer circuito que usted ha conectado y verificado en el experimento:

1. ¿Qué sucede en el circuito, si el diodo D1 está cortocircuitado y tanto S2 como S4 están abiertos? La lámpara I1 se ilumina. Las lámparas I3 e I4 se iluminan fuertemente. El zumbador suena continuadamente. La lámpara I1 no se ilumina.

EB-190

16-5

Estudie el esquma modificado en la figura siguiente:

2. ¿Bajo qué condiciones evita el diodo D2 que suene el zumbador? Cuando todas las lámparas I1, I3 y I4 están encendidas. Al cerrar S4, interruptor de luz de puerta tipo domo. Cuando el interruptor de luz S2 está cerrado. Cuando el interruptor de luz de techo S3 está cerrado.

EB-190

LECCIÓN No. 17: USO DE DIODOS EN AISLACION OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted sabrá cómo se usan los diodos para aislar partes de circuito en automóviles.

DISCUSION Los diodos se usan mucho en automóviles para aislar circuitos. Los diodos pueden bloquear la conducción corriente si la tensión en el cátodo es superior a la del ánodo (con un margen de 0.7 V). Controlando tensiones en determinados puntos pueden clausurarse partes del mismo. En este laboratorio construiremos y operaremos dos circuitos diferentes. En primer término, estudiaremos un circuito de advertencia audiovisual. En este circuito se usa el zumbador para indicar el estado de iluminación de las dos lámparas de advertencia, que operan independientemente. El segundo circuito demuestra cómo se usan los diodos en un actuador. En este caso, se activa un solenoide que estabiliza la velocidad en "ralenti" (vacío) del motor cuando se encienden ciertas cargas eléctricas, como ser los faros delanteros, el desempañador trasero o ventilador, mientras el motor está en vacío. Este tipo de circuito se usa para evitar que la velocidad del motor en ralenti disminuya debido al efecto de frenado del alternador bajo carga.

AUTOEXAMEN Estudie el circuito en la figura. Note que S4 simula el interruptor de tempreratura y S5 simula el sensor de nivel de líquido de frenos.

17-1

EB-190

17-2

1. Suponiendo que S2 está cerrado, ¿qué debe hacerse para que suene el zumbador? Oprima S4 solamente. Oprima S5 solamente. Oprima S4 o S5. Oprima a la vez S4 y S5. 2. ¿Qué rol juegan los diodos D1 y D2 en el circuito? Eliminan la contra-tensión del zumbador. Evitan que I1 se ilumine al oprimir S5. Evitan que I4 se ilumine al oprimir S5. Hacen sonar al zumbador si I1 ó I4 se queman.



EB-190

PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. Asegúrese que el tablero maestro esté encendido. 3. Conecte el circuito como se muestra en la próxima pantalla. Nota: S4 simula el interruptor de temperatura, y S5 simula el sensor de nivel de líquido de frenos.

4. Encienda S2. 5. Oprima y libere S4. Observe la respuesta del circuito. 6. Oprima y libere S5. Observe la respuesta del circuito. 7. Apague S2. 8. Estudie el segundo circuito.

17-3

EB-190

17-4

En este circuito, las lámparas I2 e I3 son los faros delanteros, el calentador hace las veces de desempañador y L4 es el actuador que estabiliza la velocidad de marcha en vacío del motor. 9. Conecte el circuito como se muestra a continuación.

EB-190

17-5

10. Encienda S2 y observe la respuesta del circuito. 11. Apague S2. 12. Encienda S3 y observe la respuesta del circuito. 13. Apague S3.

OBSERVACIONES Estudie el circuito de advertencia con zumbador.

1. Describa la falla cortocircuitado.

del

circuito

cuando

el

diodo

D2

S5 ilumina a I1 e I4. S4 ilumina a I1 e I4. S5 no puede iluminar a I4. S4 no puede iluminar a I1. 2. Describa la falla del circuito cuando el diodo D2 está abierto. S5 activa a I1, I4 y al zumbador. S5 activa a I1, I4 y al zumbador. S5 no puede activar al zumbador. S4 no puede activar al zumbador.

está

EB-190

17-6

Estudie el circuito de estabilización de la velocidad de marcha en vacío del motor.

3. Describa la falla del segundo circuito cuando el diodo D2 está cortocircuitado. S2 activa a I2, I3, L4 y al calentador. S3 activa a I2, I3, L4 y al calentador. S2 no puede activar a L4. S3 no puede activar a L4. 4. Describa la falla del segundo circuito cuando el diodo D2 está abierto. S2 activa a I2, I3, L4 y al calentador. S3 activa a I2, I3, L4 y al calentador. S2 no puede activar a L4. S3 no puede activar a L4.

EB-190

18-1

LECCIÓN No. 18: TERMISTORES EN EL AUTOMOVIL- I OBJETIVOS Una vez completada esta parte del curso (que abarca las tres lecciones siguientes), usted estará capacitado para: 1. Saber cómo se usan los termistores en el modo de "calentamiento interno". 2. Saber cómo se usan los termistores en circuitos sencillos de medición de temperatura. 3. Saber cómo se usan los termistores en circuitos de mdio puente de medición de temperatura. 4. Saber cómo se usan los termistores en circuitos de control en el automóvil.

FORMULAS La tensión de salida de un medio puente es: Vout = Donde:

R T + R

*

Vs

Vf es la tensión de la fuente de alimentación Vout es la tensión de salida T es el termistor R es la resistencia en serie limitadora de la corriente

DISCUSION El termistor es un dispositivo que cuya resistencia óhmica varía en función de la temperatura. Como quizás Ud. ya sepa, los cambios de temperatura modifican la tensión en los bornes del termistor. Hay dos grupos diferentes de termistores: - PTC (coeficiente de temperatura positivo) - NTC (coeficiente de temperatura negativo) Al aumentar la temperatura, la resistencia de un PTC crece, y la resistencia de un NTC se reduce.

EB-190

18-2

En el curso EB-190 trataremos sólo termistores tipo NTC. El termistor usado en la plaqueta de circuito impreso EB-190 es un termistor NTC tipo disco. Su resistencia especificada a +25º C es 500Ω ±10% y su disipación máxima de potencia es 1 W. Si quiere ver las curvas típicas de la resistencia en función de la temperatura para varios termistores NTC, refiérase a la ventana de fórmulas. La tabla siguiente se refiere al termistor usado en la plaqueta EB-190.

Temperatura Grados F Grados C 32 50 68 86 102 120 136 152

Resistencia Ohms

0 10 20 30 40 50 60 70

2200 1300 700 400 230 150 85 55

Los termistores son ampliamente usados en circuitos automotrices. Las aplicaciones típicas incluyen: •

Indicadores de temperatura de refrigerantes del motor.

•

Sensores de temperatura del aceite del motor para control de temporización de las bujías.

•

Sensores de temperatura de aire en el múltiple de admisión para control de inyección de combustible.

•

Control de temperatura electrónico para el sistema de acondicionamiento de aire.

Los termistores pueden ser usados en dos modos: •

El primero es el autocalentamiento.

modo

de

calentamiento

interno

o

•

En este modo, la corriente eléctrica calienta al termistor, variando su resistencia.

EB-190 La figura siguiente muestra una aplicación en la que un termistor opera en modo de calentamiento interno.

El termistor T1 está en serie con la bobina del relé a la fuente de alimentación de 12 V. En condiciones normales, el nivel del líquido en el tanque de combustible es superior al del punto donde se halla el termistor T1, y el líquido enfría al termistor. Cuando el nivel cae por debajo de la posición del termistor, la temperatura del termistor crece muy rápidamente, y su resistencia cae bruscamente. La tensión en bornes del relé basta para activarlo, lo que ilumina el indicador de bajo nivel de combustible. El segundo modo de aplicación es denominado modo de calentamiento externo: el termistor actúa como sensor de la temperatura de un líquido (o gas). Cuando se usa un termistor como sensor, se debe reducir al mínimo la corriente que lo atraviesa, para evitar el autocalentamiento. Un óhmetro conectado a un termistor es, de hecho, un termómetro. La resistencia indicada por el medidor puede ser traducida a temperatura, usando la característica temperatura-resistencia del termistor (recuerde la tabla). La escala del óhmetro puede ser tarada en grados (ºC, ºF, u otra escala).

18-3

Los circuitos típicos de medición de temperatura basados en termistor son el medio puente y el puente de Wheatstone.

EB-190

18-4

La siguiente figura muestra un circuito de medición de medio puente.

En este circuito Vs es la tensión de la fuente de alimentación, Vout es la tensión de salida, T es el termistor (usado como sensor de la temperatura) y R es la resistencia en serie limitadora de la corriente. La tensión de salida es: Vout =

R T + R

*

Vs

Al aumentar la temperatura, aumenta la caída de tensión (Vout) en bornes del resistor R. Este circuito se denomina "medio puente", porque los dos resistores forman dos de las cuatro ramas de un puente completo. El circuito de medición en puente de Wheatstone (como el mostrado en la figura) provee mejor estabilidad y precisión.

EB-190 Si todos los resistores fijos poseen la resistencia del termistor a una temperatura dada (R 1 = R 2 = R 3 = T), Vout será cero a dicha temperatura. Se dice que el puente está balanceado. Al cambiar la temperatura, Vout será directamente proporcional al cambio de la resistencia del termistor (cambio en la temperatura).

AUTOEXAMEN Estudie el diagrama esquemático de una aplicación del termistor. El termistor R7 está sumergido en el líquido refrigerante del motor.

1. El termistor mostrado en el diagrama, ¿opera en el modo de autocalentamiento o en el modo de calentamiento externo?

18-5

Auto calentamiento Calentamiento externo No puede ser determinado a partir del dibujo. En la tabla que Ud. puede apreciar en la ventana de fórmulas, se puede apreciar como cambia la resistencia en función de la temperatura. Note que la línea de 10 2 corresponde a 100Ω y que el eje de las resistencias es logarítmico.

EB-190

18-6

2. ¿Cuál será la resistencia del dispositivo de 500Ω a 30ºC? R(30oC) =

_________Ohmios

3. En el circuito de arriba, ¿cuál será la tensión Vo si la resistencia R1 del termistor es igual que en la pregunta anterior (400Ω)? VO = ________(Voltios)

EB-190

19-1

LECCIÓN No. 19: TERMISTORES EN EL AUTOMOVIL- II OBJETIVOS Esta es la segunda de tres lecciones que tratan acerca del uso de termistores en circuitos de automotor. Tras completar las tres lecciones, usted estará capacitado para: 1. Saber cómo los termistores se usan en el modo de "calentamiento interno". 2. Saber cómo se usan termistores en circuitos de medición de temperatura. 3. Saber cómo se usan termistores en circuitos de medio puente de medición de temperatura. 4. Saber cómo se usan termistores en circuitos de control en el automóvil.


Bastidor EB-2000 Plaqueta de Circuito Impreso EB-190 Juego de cordones de puenteo

PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. Asegúrese que el tablero maestro esté encendido. La tabla siguiente se refiere al termistor usado en la plaqueta EB-190.


0 10 20 30 40 50 60 70

Resistencia Ohms 2200 1300 700 400 230 150 85 55

EB-190

19-2

3. Ponga su VOM para medir resistencia. Mida la resistencia del termistor, como se muestra a continuación.

R7 = _______________ (Ohmios) 4. Usando la característica de resistencia en función de la temperatura del termistor que se ve en la figura del manual de experimentos, o en la tabla, convierta la resistencia medida a su valor de temperatura equivalente. 6T =______________( oC) 5. Usando las mismas características, halle cuál será la resistencia de R7 para la temperatura de +50 oC. R(+50) =_______ (Ohmios) 6. Estudie el circuito mostrado a continuación.

EB-190 7. Construya el circuito mostrado en la próxima pantalla. No olvide de ajustar el VOM a la escala de tensión adecuada.

8. Encienda S2. 9. Espere hasta que brille el filamento de la lámpara y observe la caída de tensión en el voltímetro. 10. Cuando la caída de tensión en bornes de las lámparas llegue a 4 V, apague S2. 11. Estudie el circuito siguiente mientras que el termistor se enfría.

19-3

EB-190

19-4

12. Conecte el circuito como se demuestra a continuación.

13. Opere el calentador, encendiendo S2 y monitoreando la lectura del óhmetro. 14. Cuando el óhmetro mida la resistencia equivalente a 50 oC, apague S2. 15. Note que se llega a la temperatura más alta del termistor después que el calentador fue apagado. Esto concluye la segunda parte de este experimento. Asegúrese de registrar todas las lecturas, ya que más adelante le serán necesarias.

OBSERVACIONES 1. En el paso 3, usted midió la resistencia del termistor a la temperatura ambiente. ¿Qué factor limita en mayor medida la precisión de la temperatura que determinamos usando la tabla? La precisión del termómetro. La precisión del voltímetro. El 10% de tolerancia de la resistencia del termistor a 25ºC. La precisión del óhmetro.

EB-190

19-5

Estudie el circuito con un termistor en serie con dos lámparas que se muestra a continuación.

2. ¿Por qué cambia en el paso 9 del experimento la tensión medida a través de dos lámparas, I3 e I4? La resistencia de las lámparas aumenta cuando las lámparas se calientan. La resistencia del termistor aumenta. La resistencia del termistor disminuye debido al calentamiento externo. La resistencia del termistor disminuye debido al auto-calentamiento. 3. ¿Qué hubiera sucedido a la tensión en bornes de I3 y de I4, si no se hubiera cortado la corriente a través de S2 tras leer 4 V en bornes de las lámparas? Caería a 0 V. Llegaría a una tensión mayor que 4 Voltios pero menor que la tensión de alimentación. En algún momento llegará a 12 Voltios. No puede ser determinado.

EB-190

20-1

LECCIÓN No. 20: TERMISTORES EN EL AUTOMOVIL- III OBJETIVOS Esta es la tercera de tres lecciones que tratan acerca del uso de termistores en circuitos del automóvil. Una vez completadas estas tres lecciones, usted estará capacitado para: 1. Saber cómo se usan termistores en el modo de "calentamiento interno". 2. Saber cómo se usan termistores en circuitos de medición de temperatura. 3. Saber cómo se usan termistores en circuitos de medición de temperatura de tipo medio puente. 4. Saber cómo se usan termistores en circuitos de control en el automóvil.

FORMULAS Temperatura Grados F Grados C 32 50 68 86 102 120 136 152

0 10 20 30 40 50 60 70


La tensión de salida de un medio puente es: Vout = Donde:

R T + R

*

Vs

V ses la tensión de la fuente de alimentación V outes la tensión de salida T es el termistor R es un resistor en serie limitador de corriente.

EB-190

20-2


Bastidor EB-2000 Plaqueta de Circuito Impreso EB-190 Juego de cordones de puenteo

PROCEDIMIENTO La tabla siguiente muestra la característica tensión-resistencia del termistor usado en la plaqueta EB-190.


Resistencia Ohms

0 10 20 30 40 50 60 70

2200 1300 700 400 230 150 85 55

1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser preciso, encienda el tablero maestro. 3. Estudie el circuito mostrado en la siguiente figura.

EB-190

20-3

4. Conecte el circuito mostrado en la próxima pantalla. Nota: PS-1 es la fuente de alimentación variable del bastidor EB-2000, o una fuente externa de tensión variable.

5. Disponga el multímetro para medir voltios en la escala apropiada. 6. Conecte el voltímetro a los puntos A y C. 7. Encienda S3 y ajuste PS-1 de modo que el voltímetro lea 5 V. 8. Transfiera la punta de prueba de tensión desde el punto A (en el diagrama) al punto B.

9. Mida la caída de tensión V O en bornes del resistor R8 y anote su valor. VO = V(R8) = __________(Voltios) 10. Apague S3. 11. Calcule el valor de la resistencia del termistor usando la fórmula: R7 =

Vs ∗ R8 - R8 = _____ Ohmios Vo

EB-190

20-4

12. Usando la característica de resistencia/temperatura mostrada en la tabla o en el diagrama, halle el valor de la temperatura que corresponde a la resistencia calculada. T(R7) = _____ oC 13. Use la tabla de temperatura en función de resistencia para llenar la primera columna en la tabla que se muestra a continuación. Temp (ºC) 10 20 30 40 50 14. Use la fórmula:

Resistencia (Ohms) 1400

Vo =

Vout (Volts) 2.08

Vs ∗ R8 R7 + R8

donde: Vs = +5.0 Voltios ; R8 = 1000 Ω, para completar la tabla. 15. Estudie el circuito en la próxima figura.

EB-190 16. Conecte el circuito como se muestra a continuación.

17. Encienda S3. 18. Ajuste la fuente de alimentación variable (PS-1) hasta obtener una lectura de 5 V en el voltímetro. 19. Transfiera la punta de prueba del voltímetro desde el punto A al punto B para medir la caída de tensión en bornes del resistor R8. 20. Encienda S2 para operar el calentador. Lea el voltímetro mientras la temperatura se eleva. 21. Cuando observe en el voltímetro la tensión que corresponde a 50 oC, según la última tabla, apague S2 y S3. 22. Estudie el circuito siguiente. Note que las posiciones de R7 y R8 han sido modificadas.

20-5

EB-190

20-6

23. Conecte el circuito.

24. Calcule la caída de tensión a través de la resistencia R7 del termistor, a la temperatura de 50 oC. Puede usar el valor de la caída de tensión V(R8) de la tabla, y restarlo de 5 V. V(R7) = 5.0 - V(R8) = _______( Voltios)

EB-190

20-7

25. Conecte el voltímetro a través de los puntos A y C. Ajuste la tensión de PS-1 hasta obtener 5.0 Voltios. 26. Transfiera la punta de prueba del voltímetro del punto A al B para medir la caída de tensión a través de R7. 27. Lea el voltímetro mientras sube la temperatura. 28. Cuando se lea en el voltímetro la tensión que corresponde a 50 oC, según Ud. calculó en el último paso, apague S2 y S3.

OBSERVACIONES Estudie el diagrama esquemático mostrado a continuación.

1.

¿Qué sucede con la tensión Vo entre los puntos B y C, al aumentar la temperatura del termistor? Aumenta porque R7 disminuye. Aumenta porque R8 aumenta. Disminuye porque R7 aumenta. No cambia.

EB-190

20-8

Un termistor de 500Ω y un termistor de 1300Ω están conectados en serie a una fuente de alimentación de 5 V. 2.

¿Cuál será la caída de tensión a través del termistor de 500Ω a +25ºC? V(500Ω) = ________Voltios Un termistor de 500Ω y un termistor de 1300Ω están conectados en serie a una fuente de alimentación de 5V. Los valores de resistencia a 100ºC son 28Ω para el termistor de 1300Ω, y 15Ω para el termistor de 500Ω.

3.

¿Cuál será la caída de tensión a través del termistor de 500Ω a +100 ºC? V(500Ω) = ________Voltios

EB-190

LECCIÓN No. 21: CONMUTADORES TERMICOS OBJETIVOS Tras completar esta lección, usted estará capacitado para: 1. Verificar la temperatura de apertura y cierre de los conmutadores térmicos. 2. Usar los conmutadores térmicos en circuitos de control de temperatura del refrigerante del motor.

DISCUSION Los conmutadores térmicos o interruptores termosensibles a menudo controlan la temperatura del refrigerante de motores, activando un ventilador eléctrico de radiador y la lámpara de advertencia de temperatura. La operación del conmutador térmico está basada en las propiedades de expansión de las láminas de bimetal, cuando su temperatura aumenta. Los conmutadores térmicos pueden ser obtenidos en una amplia gama de temperaturas de operación y variadas disposiciones de contactos. Un ventilador eléctrico simple puede ser activado por un conmutador térmico normalmente abierto que cierra el circuito del ventilador a una temperatura predeterminada (por lo general a unos 90ºC). Para conocer la temperatura de cierre de un conmutador térmico que controla el ventilador del radiador, coloque un termómetro en la abertura de la tapa del radiador y arranque el motor. La lectura del termómetro en el instante en que el ventilador comienza a girar es la temperatura de cierre del conmutador. El conmutador térmico se abre y cierra a distintas temperaturas. Para describir este fenómeno se usa el término diferencial operativo. En muchos circuitos de conmutadores térmicos se usan relés, con el objeto de reducir la corriente que circula en los contactos del conmutador térmico de un valor elevado (unos 4 a 8 A) a valores razonables (debajo de los 100 mA).

21-1

EB-190

21-2

Algunos ventiladores de radiador son controlados mediante un conmutador térmico de contactos normalmente cerrados, como se muestra en la siguiente figura:

Cuando la temperatura del refrigerante es baja, los contactos del interruptor térmico se hallan cerrados. El relé opera, y sus contactos (normalmente cerrados) están abiertos. Cuando el refrigerante alcanza la temperatura deseada, los contactos del conmutador térmico se abren, el relé es liberado, los contactos normalmente cerrados se cierran, y en consecuencia el ventilador del radiador comienza a girar. La ventaja de dicho circuito es que si se abre el circuito de activación (como puede ocurrir debido a contactos fallados del conmutador térmico) el ventilador trabajará constantemente.

AUTOEXAMEN 1. En el circuito del conmutador térmico, ¿qué puede causar que se abra el interruptor detector de temperatura del agua? El refrigerante se enfría hasta la temperatura de cierre del conmutador térmico. El refrigerante llega a la temperatura de apertura del conmutador térmico. El relé principal está energizado.

La llave de ignición está en la posición OFF.

EB-190

21-3

2. Suponiendo que la llave de ignición está cerrada, ¿qué sucede cuando se abren los contactos del conmutador térmico de temperatura del agua? El relé del motor del ventilador de enfriamiento se libera. El contacto N/C de este relé se cierra. El motor del ventilador de enfriamiento opera. Todas las respuestas anteriores son correctas.


Bastidor EB-2000 Plaqueta de Circuito Impreso EB-190 Juego de cordones de puenteo VOM (digital o analógico)

PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. Asegúrese que el tablero maestro esté encendido. 3. Estudie el circuito.

EB-190

21-4 En este experimento, el óhmetro es usado como termómetro. Use la tabla usada en la lección anterior para convertir resistencia en temperatura.

4. Conecte el circuito como se indica:

5. La lámpara I4 está ENCENDIDA. 6. Encienda el calentador, conmutando S3 a ON. 7. Observe la lámpara I4. Cuando S6 se abre, I4 debería apagarse y usted tiene que escuchar un "click". 8. Anote la lectura del óhmetro: Ohmios 9. Apague S3. 10. Observe I4 mientras el sistema se enfría. 11. Cuando se cierra S6, I4 se ilumina. 12. Registre la lectura del óhmetro =________ Ohmios

EB-190

21-5

13. La tabla siguiente se refiere al termistor de la plaqueta EB-190.


0 10 20 30 40 50 60 70


14. Use la tabla para convertir las lecturas de resistencia en los valores de temperatura. R(abierto) = _________Ω T(abierto) = ________ oC R(cerrado) = ________ Ω T(cerrado) = ________ oC 15. Estudie el siguiente circuito. En este circuito, I3 representa el ventilador de enfriamiento del radiador. I3 se ilumina cuando S6 está abierto y el sistema se está enfriando.

EB-190

21-6


17. El calentador está encendido y la lámpara I4 está iluminada. Deje que el sistema se caliente hasta que S6 se abra. El circuito ahora entra en la fase de enfriamiento. La corriente al calentador está interrumpida, I4 se extingue, e I3 (que representa al ventilador del radiador) se ilumina. 18. Tan pronto como S6 se cierra, mida el tiempo hasta que S6 se abra y luego se cierre. Anote el tiempo que tarda un ciclo completo decalentamiento y de enfriamiento no forzado. Duración del ciclo = _________(segundos)

Ejercicio Opcional 19. Si dispone de un ventilador de 12 Voltios, conéctelo en paralelo con I3. 20. Quite el conductor del calentador del contacto normalmente abierto del relé, y conéctelo directamente a la fuente de alimentación de +12 V. 21. Mantenga el ventilador a unos 5 cm de S6. 22. El calentador y la lámpara están encendidos. Permita que el sistema se caliente hasta que S6 se abra. El circuito entra ahora en la fase de enfriamiento. El calentador continúa operando. I4 se apaga. I3 se ilumina y el ventilador se enciende.

EB-190

21-7

23. Tan pronto que S6 se cierra, mida el tiempo hasta que S6 se abra y luego se cierre. El tiempo medido es lo que tarda un ciclo de enfriamiento forzado completo.

OBSERVACIONES 1. Refiriéndose al paso 14, ¿cómo calcularía el diferencial (o rango) operativo del conmutador térmico S6? T(abierto) + T(cerrado) T(abierto) - T(cerrado) T(cerrado) - T(abierto) (Tabierto + Tcerrado)/2 2. Usando sus resultados del paso 14, ¿cuál es el diferencial operativo del conmutador térmico S6? Diferencial Operativo: T(abierto) - T(cerrado) =___________ oC 3. Suponga que S2 es la llave de ignición, que (X) es un conmutador térmico con un contacto N/O (normalmente abierto), y que I4 es el motor del ventilador. ¿Cuál de las cuatro posiciones, (1), (2), (3) ó (4) tomará el lugar de (X), es decir, hará girar el ventilador solamente en el caso que la llave de ignición está encendida?

EB-190 (1) (2) (3) (4) 4. Suponga que S2 es la llave de ignición, que (X) es un conmutador térmico con un contacto N/O (normalmente abierto), y que I4 es el motor del ventilador. ¿Cuál de las cuatro posiciones, (1), (2), (3) ó (4) hará girar el ventilador tanto si la llave de ignición está encendida como apagada?

(1) (2) (3) (4)

21-8

EB-190

22-1

LECCIÓN No. 22: EL POTENCIOMETRO OBJETIVOS Tras completar esta lección, Ud. sabrá cómo se usan los potenciómetros para detectar desplazamiento angular.

FORMULAS La resistencia R1 entre el contacto deslizante C y el punto B puede ser computada para un potenciómetro lineal usando: R1 = Donde:

Vout ∗ R E

R = resistencia entre A y B E = tensión entre A y B

Si el potenciómetro tiene una respuesta lineal, el ángulo de rotación puede ser calculado usando la fórmula: α=

Vout ∗ AngEf E

Donde en esta fórmula, AngEf es el "ángulo eléctrico efectivo", especificado por el fabricante.

DISCUSION El potenciómetro puede ser usado como un transductor de desplazamiento, tanto lineal como angular. El símbolo del potenciómetro puede verse en la próxima figura. El dispositivo consta de una pista de material resistivo y de un contacto deslizante o brazo rotativo, que se mueve a lo largo de la pista.

EB-190 Observe la figura: si los puntos A y B están conectados a los bornes de una fuente de tensión, al moverse el contacto deslizante a lo largo de la pista resistiva R, obtenemos entre B y C una tensión de salida que varía entre 0 V y la tensión de la fuente.

Los potenciómetros rotativos se usan ampliamente como divisores de tensión y como transductores de desplazamiento angular (sensores de posición angular). El ángulo (en grados) que el contacto deslizante se mueve entre el punto 0Ω y el punto de valor de la resistencia máxima, se denomina el "ángulo de eficiencia eléctrica". Este ángulo no es siempre igual al ángulo de giro mecánico. Los potenciómetros rotativos pueden ser fabricados para tener una respuesta resistiva lineal o no lineal a la rotación del eje. Los potenciómetros de respuesta lineal proveen un cambio constante en resistencia entre el brazo rotativo C y el punto A (o entre C y B). Al ser

22-2

usados como divisores de tensión variables, como se muestra en la figura anterior, el cambio de tensión por grado barrido también es lineal. El potenciómetro P1 de la plaqueta EB-190 es un potenciómetro de respuesta lineal de 1000Ω, con un ángulo eléctrico efectivo especificado en 195º.

EB-190

22-3

Estudie el circuito de la figura.

Refiriéndose a la última figura, la resistencia R1 entre el contacto deslizante C y el punto B puede ser computada para un potenciómetro lineal usando: R1 = Donde:

Vout x R E

R = resistencia del potenciómetro entre A y B E = tensión entre los puntos A y B.

Si el potenciómetro tiene respuesta lineal, puede calcularse el ángulo a usando la fórmula: α=

Vout ∗ AngEf E

Donde AngEf es el "ángulo eléctrico efectivo", especificado por el fabricante.

EB-190

22-4

AUTOEXAMEN 1. Las siguientes condiciones son aplicables para el circuito presentado en el diagrama esquemático: El potenciómetro es lineal V(a-b) = 5.0 Voltios R = 1000 Ohmios Vout = 3.75 Voltios 2. ¿Cuál es el valor de la resistencia entre los puntos B y C? R1 =______ (Ohmios) 3. El potenciómetro en la última figura tiene un ángulo eléctrico efectivo de 205º. ¿Cuál es el ángulo de rotación necesario para alcanzar una tensión de salida igual a 3.75 V, si la tensión entre A - B es 5 V? α = _________grados



PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. Asegúrese que el tablero maestro esté encendido. 3. Estudie el circuito en el siguiente diagrama.

EB-190

4. Conecte el circuito en la secuencia mostrada.

5. Disponga el multímetro para medir tensión en la escala adecuada, y conéctelo entre los puntos A y B. 6. Asegúrese que el potenciómetro está a fondo en sentido antihorario. 7. Asegúrese que la tensión de PS-1 vale 0 V (gire el dial de tensión a fondo en sentido antihorario).

22-5

EB-190

22-6

8. Encienda S2. 9. Aumente la tensión de PS-1 hasta que el voltímetro indique 5 V. 10. Lleve la punta de prueba positiva del voltímetro desde el punto A al punto C. 11. Ajuste el potenciómetro P1 hasta que el voltímetro indique Vo = 1V. Apague S2. 12. Registre la resistencia medida entre B - C. Vo (voltios)

R(b-c) Medida (Ohmios)

R(b-c) Calculada (Ohmios)

Rotación calculada (grados)

1.0 2.0 3.0 4.0 13. Encienda S2. Ajuste P1 para Vo=2 V. Apague S2. 14. Mida y registre R(b-c). Repita con Vo=3 y 4 V. 15. Calcule y registre la resistencia de salida esperada: Rb-c =

Vo ∗1000 5

16. Compute e ingrese el ángulo α=

Vo ∗195 5

OBSERVACIONES A menudo se usa una resistencia en serie para proteger al potenciómetro contra cortocircuitos. Suponga que R4 || R8 = 500Ω y P1 = 1000Ω 1. ¿Cuál es la tensión en PS-1, si la tensión en bornes del potenciómetro V(a-b) = 5 Voltios?

V(PS-1) = _______ (Voltios)

EB-190

22-7

En el mismo circuito del potenciómetro, el eje es girado a la posición de 90o. 2. Suponiendo que Va-b vale 5.0 V, y que la rotación máxima del eje es 195º, ¿cuál será el valor de Vo? Vo = __________ (Voltios)

EB-190

23-1

LECCIÓN No. 23: DIAGNOSTICO DE FALLAS- PREPARACION OBJETIVOS Tras completar esta lección, Ud. será capaz de: 1. Detectar y diagnosticar fallas en un sistema indicador de viraje. 2. Detectar y diagnosticar fallas en un sistema de control de temperatura. 3. Familiarizarse con los métodos generales de diagnóstico de fallas en circuitos eléctricos y electrónicos.

DISCUSION En esta práctica, Ud. conectará varios circuitos, para simular entornos de trabajo reales. Las pruebas de diagnóstico de EB-190 se realizarán sobre dos circuitos independientes: - un circuito electrónico de señalización de viraje - un circuito de control de temperatura. Cada falla puede ser insertada en cualquiera de los dos circuitos independientes. Para localizar fallas en un circuito eléctrico o electrónico, Ud. debe, en primer término: - saber cómo funciona el circuito bajo condiciones de operación normales - comprender el diagrama esquemático del circuito - familiarizarse con los valores de tensión esperados en los puntos más importantes del circuito. Al medir en circuitos averiados, cualquier desviación de la norma en los valores medidos es una pista que nos acerca a la fuente de error.

En esta práctica de laboratorio, usted realizará todas las mediciones necesarias para prepararse con vistas a los ejercicios de localización de fallas en las próximas dos lecciones. EB-190



PROCEDIMIENTO 1. Deslice el EB-190 a lo largo de las guías de plaqueta del EB-2000 hasta que quede conectado. 2. De ser preciso, encienda el tablero maestro. 3. Estudie el diagrama esquemático para el circuito indicador de viraje electrónico.

23-2

Las lámparas I1 e I2 simulan los indicadores de viraje a izquierda (delantero y trasero). Las lámparas I3 e I4 simulan los indicadores de viraje a derecha (delantero y trasero). EB-190 4. Conecte el circuito como se indica a continuación.

5. Compruebe que el sistema señalizador de viraje esté trabajando adecuadamente. Nota: No desconecte el circuito. 6. Estudie el circuito de control de temperatura que se indica a continuación.

23-3

EB-190

23-4 En este circuito el relé de armadura pivotada L3 está conectado al enclavador cuando el botón pulsador de arranque S4 está presionado, y se libera cuando el botón pulsador S5 de parada está presionado. El calentador trabaja en paralelo con el relé L3. El solenoide L4 es alimentado a través del conmutador térmico N/C (normalmente cerrado) S6, que desconecta el solenoide cuando el calentador llega a una cierta temperatura (la temperatura de apertura de S6). La temperatura del calentador puede ser monitoreada, midiendo la caída de tensión a través del resistor R8 conectado en serie con el termistor (R7).

7. Conecte el circuito de control de temperatura como se indica a continuación.

8. Compru Compruebe ebe de qué manera manera se desemp desempeña eña el sistema sistema cuando cuando trabaja trabaja de la manera apropiada, antes de insertar una falla: f alla: - Verifique que el solenoide esté actuado. - Encienda S2. - Oprima S4, verifique que el relé L3 opera y se engancha, y el calentador funciona (el LED3 se ilumina). - Oprima S5, observe que el relé L3 se libera, el calentador se apaga.

EB-190 EB- 190

23-5 23- 5

9. Mida los parámet parámetros ros del ciclo de calentam calentamiento iento:: Mida y registre la caída de tensión en bornes de R8 antes de operar el calentador. Nota: El calentador calentador debe estar frío. V(R8) =_______ (Voltios) 10. Oprima S4. El relé L3 se dispara y el calentador calentador se enciende. 11. Mida y registre el tiempo que tarda S6 en abrirse y liberar liberar al solenoide. solenoide. Tiempo para Abrirse = _________segundos _________segundos 12. Mida y registre la caída de tensión en bornes de R8 apenas se abre S6.

V(R8) =___________(Voltios) =___________(Voltios) 13. Oprima el pulsador pulsador S5 para apagar el calentador. calentador.

EB-190 EB- 190

LECCIÓN No. 24: DIAGNOSTICO- PRUEBA OBJETIVOS Tras Tras una una brev brevee disc discus usió ión n acer acerca ca de cómo cómo se diag diagno nost stic ican an averí averías as,, Ud. Ud. será será interrogado acerca de los temas que estudió, mediante cuatro fallas que serán insertadas aleatoriamente.

DISCUSION En esta práctica se evalúan sus habilidades de diagnóstico. Ud. usará los valores medidos en la lección anterior. El circuito de señalización de viraje.

El circuito de control de la temperatura.

24-1 24- 1

EB-190

El procedimiento adecuado para diagnosticar averías consiste en comprobar cada uno de los dos circuitos para determinar cuál de los dos sistemas está averiado. La observación cuidadosa del sistema averiado puede conducir al reconocimiento de ciertos defectos que pueden ser causados por un componente defectuoso. En algunos casos Ud. necesitará medir ciertos valores de tensión o tiempo y compararlos con los resultados tomados en la preparación de diagnóstico de fallas cuando el circuito no trabajaba apropiadamente. Cuando en la pantalla aparece la tabla de fallas, haga "clic" con el mouse en la descripción de falla que le parezca más adecuada en la tabla de fallas de la plaqueta EB-190. En el modo de Prueba, la unidad EB-2000 inserta automáticamente, al azar, una de cuatro fallas. Cuando halle Ud. la avería, seleccione la descripción más adecuada en la tabla de fallas. Si Ud. no localiza la falla dentro de los 20 minutos, la descripción correcta será resaltada en la pantalla.

24-2

EB-190 Se permiten hasta tres intentos. Cada intento incorrecto reducirá su calificación en ocho (8) puntos. Si Ud. localiza todas las fallas, sin equivocarse nunca, dentro de los 20 minutos, recibirá Ud. un adicional de cuatro (4) puntos.



Si el circuito no se halla conectado, conéctelo del modo mostrado:

24-3

EB-190

24-4


Descripción de Fallas

Componente LED1,2 LED1,2 I1 I1 I3 I3 I3,I4 I3,I4 L3 L3 L3 L3 L4 S6 R7 R7

Descripción de Falla Interruptor de giro (S1) fallado LEDs del tablero desconectados Masa pobre en giro izquierda (I1) Contacto giro izquierda fallado (S1) Lámpara giro derecha (I3) en corto Lámpara giro derecha (I3) quemada Lámparas giro derecha quemadas Alto consumo lámp. giro derecha Contacto NC del relé queda cerrado Contacto NO del relé queda abierto Bobina del relé en corto, no libera Bobina del relé en corto a común Bobina del solenoide abierta Interruptor térmico (S6) abierto Termistor abierto Resistencia de R7 demasiado baja

EB-190

LECCIÓN No. 25: MARATON DE DIAGNOSTICO OBJETIVOS En esta lección, Ud. deberá diagnosticar un gran número de fallas.

DISCUSION En esta práctica, sus habilidades de diagnóstico serán evaluadas. Ud. usará los valores medidos en la lección Nº 23. El circuito de señalización de viraje.

El circuito de control de la temperatura.

25-1

EB-190

El procedimiento adecuado para diagnosticar averías consiste en verificar cada uno de los dos circuitos para determinar cuál de los dos sistemas está averiado. La observación cuidadosa del sistema averiado puede conducir al reconocimiento de ciertas fallas que pueden ser causadas por un componente averiado. En algunos casos necesitará medir ciertos valores de tensión o tiempo y compararlos con sus resultados tomados en la lección Nº 23, con el circuito trabajando apropiadamente. En el modo de Maratón de Diagnóstico, todas las fallas son insertadas cíclicamente de manera aleatoria. Después de haber insertado todas las fallas, son vueltas a seleccionar pero en orden diferente. Al contrario de lo que sucede en el modo de Prueba, en ningún caso se muestra la respuesta correcta, aunque Ud. no halle la respuesta correcta en varios intentos. Cada sesión puede consistir de hasta 99 intentos, o puede durar hasta 99.9 minutos. Una vez hallado el origen de la falla, seleccione la descripción más adecuada de la tabla de fallas.

25-2

EB-190





25-3

Curso EB-190 Autotronica

Recommend Documents