Anemómetro portátil electrónico

Transcripción

1 0.9 Anemómetro portátil electrónico Herramientas necesarias: Tijeras, tijeras para siluetas Cutter Alicate ojetero Regla de acero Brocas ø mm Pegamento instantáneo Sierra de marquetería + plancha Hierro para soldar + accesorios Alicates de corte lateral Nota Una vez terminadas, las maquetas de construcción de OPITEC no deberían ser consideradas como juguetes en el sentido comercial del término. De hecho, son medios didácticos adecuados para un trabajo pedagógico. MATERIAL Cantidad Medidas (mm) Aplicación No. de pieza Poliestireno 00x0x Rotor + Tapa + Bolas de ping-pong, blancas Ø 40 Cazoletas Reductor 4/ 4 Motor solar RF 00 Generador Tubo de cartulina rígida 4x,9 Casco cilíndrico Pletina de puntos, redonda,,4mm 0x Pletinas + LEDs, rojos 0 Ø Indicador 9 Alambre de plata 00x0, Puentes 0 Zócalo de C.I. polos Zócalo de C.I. polos CI LM 94N- polos Control LED CI LM N polos Amplificador 4 Resistencia 0kOhm Resistencia 00kOhm Resistencia kohm Cable, rojo 000 Cable, negro Clip de pila 0 Interruptor Apretado-ON

2 INSTRUCCIONES DE MONTAJE. Fabricación de los componentes mecánicos y del casco cilíndrico Traspasar los contornos y el centro de perforación del rotor (), como también la tapa () desde la plantilla (ver página ) a la placa de poliestireno (). Serrar todas las piezas cuidadosamente con la sierra de marquetería. Nota: Para que posteriormente no haya problemas de equilibrio, prestar atención a que se corten los tres brazos del rotor exactamente iguales. Ø 4 - Hacer las perforaciones de ø4 mm + ø mm. Ø - Meter un cutter puntiagudo unos - mm en las pelotas de ping-pong () por un punto de la costura. Ahora, con las tijeras de siluetas, corte a lo largo de la costura con cortes pequeños. Alisar los cortes fregando las pelotas en un papel de lija puesto en una superficie plana, con movimientos rotatorios y regulares. - Encolar tres de estas cazoletas con pegamento para plástico (p.ej. Uhu plast o Uhu por) en el centro de los espacios correspondientes del rotor. - Insertar el reductor (4) en la perforación del rotor. Si fuera necesario, asegurar con pegamento (Uhu plast o Uhu por--ver figura). Importante: el reductor tiene que estar bien puesto en el rotor.

3 INSTRUCCIONES DE MONTAJE - Recortar la plantilla para marcar las perforaciones y la ranura (ver página ). Enrollar dicha plantilla alrededor del casco cilíndrico () y fijarla con cinta adhesiva. Hacer las perforaciones de ø mm y de ø mm, y unir las dos perforaciones anteriores de mm con una ranura de mm de anchura. Para ello, utilizar regla y cutter afilado (ver Fig.). Nota: Nunca cortar en dirección del cuerpo o de partes del cuerpo. La ranura tiene que ser lo suficientemente ancha como para permitir insertar por ella y fijar los cabezales de los LEDs. 4 Ø Proceder de igual forma con la ranura posterior de mm para el interruptor. Desbarbar el interior y el exterior del cilindro on un cuchillo o lima semicircular.. Fabricación de las pletinas, colocación de los componentes y soldadura (ver plan de componentes página ) De la pletina de puntos (), utilizando la sierra de marquetería o marcando con un cutter y después doblando para romper, recortar un trozo de - por -0 perforaciones. La parte de la pletina con los puntos de cobre es el lado inferior, la parte sin puntos es el lado superior. Los LEDs (9) deben ser colocados y ajustados en la pletina con el polo correcto. Los LEDs tienen un aplanamiento lateral (pata corta de conexión) que muestra el polo negativo. Después de insertar las patas de los LEDs, doblarlas un poquito para que los LEDs no puedan salirse de la pletina. Ahora, voltear la pletina. Cortar unos 0 mm del alambre de plata (0) y soldarlo con las patas largas (polos positivos) de los LEDs. También proceder de igual forma a soldar los polos negativos a la pletina. Nota: Prestar atención a no crear puentes entre los diversos puntos de soldadura! Cortar el sobresaliente de las patas con un alicate de corte lateral.

4 De la pletina de puntos, recortar un pedazo () de - por - perforaciones. Para ello, utilizar una sierra de marquetería o marcar con un cutter y doblar para romper. Insertar ambas bases de C.I. () y (), tal como se muestra en la vista superior, en los agujeros correctos por la parte superior de la pletina, contando las perforaciones exactamente. Soldar por abajo con los puntos de la pletina. Nota: Las bases de C.I. tienen una pequeña hendidura en el lado frontal. Esta sirve para que se inserte el C.I. del lado correcto. La hendidura debe estar colocada en la pletina exactamente como se enseña en la vista superior. Los C.I. () y (4) se insertan en las bases al final de todo -- después de haber realizado y comprobado el resto de los pasos. Así se evita dañar los C.I. durante los trabajos de soldadura. Insertar las resistencias (--0 kohm = marrón, negro, naranja), (-- 00 kohm = marrón, negro, amarillo), y (-- kohm = rojo, rojo, naranja) y soldarlas desde abajo. A la vez, soldar las patas directamente con las entradas de los C.I. (ver esquema de componentes, pág. 9). Nota: Las resistencias se soldan en posición vertical (ver fig. ). Cortar los puentes/alambres de conexión (0) del alambre de plata, doblarlo según se ilustra y soldar con las patas de los componentes correspondientes (ver plan pág. ). Colocar las pletinas sobre la parte trasera y una al lado de la otra, como indica la figura. Con trozos de cable multihebras (/9, rojo y/o negro), conectar los polos negativos de los LEDs con los contactos +0 hasta del C.I. (4). Ahora, conectar la salida del C.I. () con el contacto del C.I. (4). Ahora conectar ambos interruptores () con dos trozos de cable multihebras de 0 mm cada uno con los correspondientes componentes. El interruptor conmutador pasa, apretándolo o soltándolo, de viento leve (= no apretado) a viento fuerte (= apretado). El interruptor ON no enciende el anemómetro excepto cuando está apretado. Es importante realizar el siguiente control para evitar daños: - Revisar todas las conexiones para descartar puentes de soldadura no deseados. - Contrastar una vez más todo el circuito para comprobar si concuerda exactamente con el plano y la ilustración de la parte inferior. Sólo después de haber realizado esta comprobación se deberían de colocar los C.I. del lado correcto en sus bases. Cuando lleve a cabo este paso, asegúrese de que todas las patas están en la base. Ahora, conectar una pila de bloque de 9V. Apretar el interruptor ON y dar un leve impulso al rotor en la dirección correcta (contra la parte abierta de las cazoletas). Si no se encienden los LEDs, girar el rotor en dirección contraria. Si ahora se encendieran los LEDs, se tienen que soldar los cables del generador a la pletina al revés. Si no se encienden los LEDs, retirar inmediatamente la pila y revisar otra vez. 4

5 . Montaje final (ver figura en la pág. ) Con pegamento de contacto (p.ej. Uhu por o Uhu Kraft), encolar la tapa al motor por su parte superior, según se ilustra. Cuidar de que no haya cola en el eje del motor o el cojinete del eje. Poner cola rígida en todas las partes lisas de las pletinas LED (todas sin aislamiento). Así se evita que se produzcan cortos circuitos durante o después del montaje en el casco cilíndrico. Dejar secar. Doblar ambas pletinas de tal forma que se puedan introducir cuidadosamente en el tubo del casco cilíndridco. Presionar la pletina LED el máximo posible a través de la ranura del tubo hacia afuera. Si no resultara posible introducir la pletina de esta forma, se puede recortar la ranura hasta arriba. Ahora, meter los interruptores en el tubo, pero todavía no fijar. Recortar el papel envoltorio del tubo (no olvidar la ranura) y pegarlo, empezando en los LEDs, al tubo (barra Pritt, Uhu líquido). Recortar los agujeros correspondientes a los interruptores. Ahora, apretar las tuercas de los interruptores. Encolar la tapa con el generador al tubo con cola Uhu rígida. Conectar el clip de pila con la pila de bloque de 9 V e insertar ésta al tubo por abajo. La pila debería de aguantarse por sí sola en el tubo. Si esto no fuera el caso, introducir suficiente papel en el tubo para que no se pueda caer la pila. El anemómetro está listo para su uso.

6 4. Notas para calibrar el anemómetro En caso de que, haciendo una prueba, se notara una falta de equilibrio, retirar el rotor y posicionarlo girado 90º sobre un alambre de menos de mm. El rotor no debería de girar por si solo. Si lo hiciera, se tendría que aligerar la parte que se quiere mover hacia abajo cortando un poco de material. Alternativamente, las partes más ligeras se podrían hacer algo más pesadas poniéndoles cinta adhesiva. Para calibrar el anemómetro, un adulto tiene que conducir en una autovía recta y sin paradas a diversas velocidades constantes. El pasajero (con su cinturón puesto...) sujeta el anemómetro lo más fuera posible de la ventana para evitar turbulencias que afectarían el resultado. A las diversas velocidades, p.ej. 0 km/h, el conductor da una señal. El pasajero escribe cuántos LEDS se han encendido a esa velocidad, y proceden a otras velocidades. Cuando todos los LEDs estén encendidos, además de la tecla ON, tendrá que apretarse el interruptor conmutador. Con el prototipo de OPITEC, la calibración dio los siguientes resultados: Nivel km/h LEDs encendidos Nivel km/h LEDs encendidos A causa de variaciones en el montaje, pueden haber grandes diferencias de valor, por lo cual las cifras mencionadas sólo deben considerarse como punto de referencia. Nota: Si fuera demasiado complicado realizar la calibración, se pueden tomar los valores de los prototipos de OPITEC como referencia. Funcionamiento de la electrónica El generador es un motor eléctrico accionado mecánicamente por el viento. Este produce, independientemente de la velocidad del viento, una ligera corriente que, a su vez, es ampliada por el amplificador C.I. LMN de tal forma, que es suficientemente fuerte como para influir en la iluminación de los LEDs. El factor amplificador del amplificador operacional depende de las dos resistencias y según la fórmula: V = Ra / Re (siendo V la amplificación, Ra la resistencia inicial y Re la resistencia final). En nuestro caso Ra es 00 kohm y Re es 0 kohm. Por ello se logra una amplificación de 0. Apretando el interruptor conmutador, la resistencia de kohm se activa y se conecta activamente a la resistencia de 00kOhm. Como sabemos de la electrotécnica, la resistencia total de dos resistencias conectadas en paralelo se calcula según la siguiente fórmula: /R = /R + /R. Así resulta un factor de amplificación de,, es decir, aprox. sólo un 0 % del valor anterior. De esta forma, el indicador es menos sensible y se puede utilizar para vientos más fuertes. Si, en vez de conectar una resistencia de kohm, conectamos en su lugar una más pequeña (p.ej. 0 kohm), podemos medir velocidades de viento incluso mayores.

7 Plantilla Rotor y Tapa Escala : Ø 4 Ø

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9 Plantilla de perforación y escala Escala: : Plantilla de perforación Escala 9

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11 Circuito eléctrico 4 0 kohm 0 kohm 00 kohm kohm Esquema de componentes LADO SUPERIOR LADO INFERIOR Conmutador Skizze I Interruptor ON kohm kohm 00 kohm kohm