Proyecto de Ondas Mecanicas

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

Presentación de proyecto

Interruptor por  sonido

Objetivo Aplicar los conocimientos obtenidos de las ondas mecánicas y mostrar una de sus diversas aplicaciones que estas tienen y aportan a la ciencia y tecnología.

Introducción Este interruptor automático activa un relé cuando el usuario habla por el micrófono. Los contactos del relé pueden utilizarse para controlar prácticamente cualquier aparato eléctrico o electrónico, pero su empleo más común es el de interruptor activado por  sonido para el control de una grabadora de cinta. La mayoría de grabadoras de casetes más baratas tienen un interruptor de control a distancia en el micrófono y no es nada difícil utilizar el interruptor activado por el sonido en lugar del interruptor del micrófono. Otra posible aplicación de este circuito es como sensor para un sistema de alarma contra robo. Los interruptores activados por sonido también pueden emplearse para accionar  automáticamente una cámara fotográfica y, sin duda, el lector interesado encontrará muchas más aplicaciones para ellos.

Consideración teórica: El sonido es un tipo de onda mecánica que se propaga únicamente en presencia de un medio material. Un cuerpo al vibrar imprime un movimiento de vaivén (oscilación) a las moléculas de aire que lo rodean, haciendo que la presión del aire se eleve y descienda alternativamente. Estos cambios de presión se trasmiten por  colisión entre las moléculas de aire y la onda sonora es capaz de desplazarse hasta nuestros oídos. Las partes de la onda en que la presión aumenta (las moléculas se juntan) se llaman compresiones y aquellas en que la presión disminuye (las moléculas se alejan) se llaman enrarecimientos. Según la dirección de propagación, clasificamos las ondas en dos tipos: Ondas Longitudinales

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Ondas longitudinales: Es cuando la vibración de la onda es paralela a la dirección de propagación de la propia onda. Estas ondas se deben a las sucesivas compresiones y enrarecimientos del medio, de este tipo son las ondas sonoras. Un resorte que se comprime y estira también da lugar a una onda longitudinal.

El sonido se trasmite en el aire mediante ondas longitudinales.

Ondas Transversales: Donde la vibración es perpendicular a la dirección de la onda. Las ondas transversales se caracterizan por tener montes y valles. Por ejemplo, las ondas que se forman sobre la superficie del agua al arrojar una piedra o como en el caso de una onda que se propaga a lo largo de una cuerda tensa a la que se le sacude por  uno de sus extremos.

Funcionamiento del interruptor. El esquema de bloques de la figura 1 ayuda a explicar la manera en que funciona el interruptor activado por sonido. La señal del micrófono suele tener un nivel muy bajo, del orden de 1 mV pico a pico. En consecuencia, es necesario emplear un amplificador de alta ganancia para elevar el nivel de la señal a un valor utilizable de algunos voltios pico a pico. Pero si queremos que nuestro interruptor funcione solo cuando percibe algún sonido podemos sustituir el relevador por un triac y asi podemos descartar el amplificador operacional ya que la señal del micrófono es la suficiente para activar nuestro transitor. Figura 2.

figura 1.

figura 2.

Funcionamiento del interruptor. La señal amplificada se aplica a un sencillo circuito rectificador y de aislado. Con ello se obtiene una señal de salida de corriente continua positiva que es aproximadamente proporcional a la amplitud de la señal de entrada. La salida del circuito de aislado excita un relé a través de una etapa que proporciona la corriente relativamente elevada necesaria para excitar el relé. En condiciones de reposo, la tensión de salida del circuito aislado es demasiado baja para activar la etapa de alimentación del relé y este último permanece des excitado. Sin embargo, si en la entrada aparece una señal suficientemente fuerte, la etapa final excita el relé y cierra sus contactos. Un relé es un interruptor accionado por un electroimán. Aunque es un componente de concepto antiguo, tiene sus ventajas. Una de ellas es que sus contactos pueden emplearse para controlar casi cualquier aparato alimentado con corriente continua o corriente alterna sin ninguna caída de tensión significativa. También presenta un aislamiento total entre el circuito de excitación y el aparato controlado. Esto evita muchas limitaciones en la manera que puedan emplearse sus contactos y permite que el aparato de control pueda utilizarse con una seguridad total para controlar un aparato alimentado con la red.

Pistas del circuito

Circuito terminado

Otro caso del interruptor:

De la función principal de este circuito esta encargado el SCR1 el cual conecta y desconecta la corriente entre el ánodo y el cátodo, necesita para esto una corriente muy baja en el gate , y de esto se encarga el M1,cuando hablamos en el o emitimos algún ruido. La R1 y C1 están encargados de mantener por cierto tiempo( dependiendo de la capacidad del C1) activado el aparato conectado al tomacorriente, el cual entrega