Mecatrónica Módulo 5: Componentes mecatrónicos

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1 Mecatrónica Módulo 5: Componentes mecatrónicos Ejercicios (Concepto) Wojciech Kwaśny Andrzej Błażejewski Universidad Técnica de Wroclaw, Polonia Proyecto ampliado de transferencia del concepto europeo para la calificación agregada de la Mecatrónica las fuerzas especializadas en la producción industrial globalizada Proyecto EU Nr MINOS, Plazo: 2005 hasta 2007 Proyecto EU Nr. DE/08/LLP-LdV/TOI/ MINOS**, Plazo: 2008 hasta 2010 El presente proyecto ha sido financiado con el apoyo de la Comisión Europea. Esta publicación (comunicación) es responsabilidad exclusiva de su autor. La Comisión no es responsable del uso que pueda hacerse da la información aquí difundida.

2 Colaboradores en la elaboración y aprobación del concepto conjunto de eseñanza: Technische Universität Chemnitz, Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse, Deutschland Projektleitung Corvinus Universität Budapest, Institut für Informationstechnologien, Ungarn Universität Stockholm, Institut für Soziologie, Schweden Technische Universität Wroclaw, Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, Polen Henschke Consulting Dresden, Deutschland Christian Stöhr Unternehmensberatung, Deutschland Neugebauer und Partner OHG Dresden, Deutschland Korff Isomatic sp.z.o.o. Wroclaw, Polen Euroregionale Industrie- und Handelskammer Jelenia Gora, Polen Dunaferr Metallwerke Dunajvaros, Ungarn Knorr-Bremse Kft. Kecskemet, Ungarn Nationales Institut für berufliche Bildung Budapest, Ungarn IMH, Spanien VUT Brno, Tschechische Republik CICmargune, Spanien University of Naples, Italien Unis, Tschechische Republik Blumenbecker, Tschechische Republik Tower Automotive, Italien Bildungs-Werkstatt ggmbh, Deutschland VEMAS, Deutschland Concepto conjunto de enseñanza: Libro de texto, libro de ejercicios y libro de soluciones Módulo 1-8: Fundamentos / Competencia intercultural y administración de proyectos / Técnica de fluidos / Accionamiento y mandos eléctricos / Componentes mecatrónicos / Sistemas y funciones de la mecatrónica / La puesta en marcha, seguridad y teleservicio / Mantenimiento y diagnóstico Módulo 9-12: Prototipado Rápido/ Robótica/ Migración Europea/ Interfaces Todos los módulos están disponibles en los siguientes idiomas: Alemán, Inglés, español, italiano, polaco, checo, húngaro Más Información Dr.-Ing. Andreas Hirsch Technische Universität Chemnitz Reichenhainer Straße 70, Chemnitz, Deutschland Tel: + 49(0) Fax: + 49(0) [email protected] Internet: oder

3 Componentes mecatrónicos - Ejercicios Minos Índice 1 Sensores inductivos 1.1 Fundamentos teóricos 1.2 Fundamentos básicos 1.3 Sensores especiales 1.4 Suministro de corriente y principios de conexión de sensores 1.5 Mecanismos de protección y seguridad de sensores Sensores capacitivos 2.1 Principios básicos 2.2 Fundamentos teóricos 2.3 Funcionamiento de los sensores capacitivos 2.4 Tipos de sensores capacitivos 2.5 Compensación de interferencias Sensores de ultrasonido 3.1 Fundamentos teóricos 3.2 Funcionamiento 3.3 Fallos en el funcionamiento de sensores 3.4 Sensores de ultrasonido especiales Sensores optoelectrónicos 4.1 Elementos fotoeléctricos Fundamentos físicos Fotoemisores y fotodetectores 4.2 Tipos de sensores 4.3 Procesamiento de señales 4.4 Tipos de sensores optoelectrónicos especiales 4.5 Conexión de los sensores optoelectrónicos Sensores de campo magnético 5.1 Fundamentos teóricos Campo magnético Contactos Reed Propiedades magnéticas utilizadas en sensores 5.2 Tipos de sensores magnéticos 5.3 Sensores magnéticos especiales 5.4 Montaje y aplicaciones

4 Minos Componentes mecatrónicos - Ejercicios 1 Sensores inductivos 1.1 Fundamentos teóricos Ejercicio 1 Cuál es la fuente del campo magnetico variable en los sensores inductivos? Cómo varía la energía almacenada en los circuitos eléctricos de resonancia LC? Cómo se generan oscilaciones en un circuito LC? Cómo pueden mantenerse constantes las oscilaciones en un circuito de resonancia? 4

5 Componentes mecatrónicos - Ejercicios Minos Bajo que condiciones tiene lugar la resonancia de la tensión o de la intensidad de corriente en un circuito? Qué condiciones deben cumplirse para generar oscilaciones en un circuito de resonancia? 1.2 Fundamentos básicos Ejercicio 2 Cuál es la parte activa del sensor inductivo? Cómo determina un sensor inductivo la distancia entre el objeto detectado y la bobina? Por qué presentan histéresis los sensores inductivos? 5

6 Minos Componentes mecatrónicos - Ejercicios Qué es la histéresis? Cuál es la frecuencia máxima de trabajo de los sensores inductivos? Qué magnitud presenta la zona de trabajo de los sensores inductivos y que tipo de carcasas presentan estos? Qué es la zona nominal de trabajo del sensor? Para qué objeto se da el valor de la zona nominal de trabajo en los catálogos? Qué es la zona de acción real del sensor? Qué es la zona de trabajo del sensor? 6

7 Componentes mecatrónicos - Ejercicios Minos De qué depende la zona nominal de trabajo de un sensor inductivo? Por qué se emplean coeficientes de corrección para los sensores inductivos? Cómo influye la construcción de un sensor en su sensibilidad? Qué debe tenerse en cuenta al instalar cercanos entre sí sensores cubiertos? Qué debe tenerse en cuenta al instalar cercanos entre sí sensores no cubiertos? 7

8 Minos Componentes mecatrónicos - Ejercicios Qué significado tiene la frecuencia máxima de conmutación de la señal de salida? Qué frecuencia máxima de conmutación debe esperarse si se utilizan otros objetos diferentes de la lámina estándar 1.3 Sensores especiales Ejercicio 3 Cómo opera un sensor inductivo de anillo? Existen límites respecto al tamaño de los objetos detectados por un sensor inductivo de anillo? Debe cumplir alguna condición especial la trayectoria recorrida por un objeto a ser detectado por un sensor de anillo? 8

9 Componentes mecatrónicos - Ejercicios Minos Cuáles pueden ser las consecuencias negativas de campos magnéticos de elevada intensidad sobre sensores inductivos? De qué manera se protegen los sensores instalados cerca de instalaciones de soldado? Qué sensores son insensibles a la influencia del campo magnético externo? Menciona algunos ejemplos de sensores que trabajan bajo condiciones adversas Qué propiedades deben tener los sensores que trabajan bajo una presión elevada? 9

10 Minos Componentes mecatrónicos - Ejercicios Cómo se pueden reconocer movimientos de traslación por medio de un sensor de anillo biestable? Cómo funcionan los sensores inductivos NAMUR? Cuál es la propiedad típica de los sensores NAMUR? Qué condiciones deben cumplirse cuando los sensores NAMUR trabajan en zonas con peligro de explosión? Qué diferencia hay entre los sensores estándar y los sensores inductivos análogos? De qué elementos consta un sensor inductivo analógico? 10

11 Componentes mecatrónicos - Ejercicios Minos 1.4 Suministro de corriente y principios de conexión de sensores Ejercicio 4 Qué valor máximo pueden presentar las oscilaciones de tensión en sensores de corriente continua? Cómo pueden evitarse las oscilaciones ocasionales de tensión? Qué configuraciones pueden presentar las salidas de los sensores de corriente continua? Pueden ser conectados los sensores de corriente alterna AC directamente a la corriente? Puede fluir la corriente en el circuito de un sensor AC cuando este no está en funcionamiento? 11