El relé

El relé es un elemento electromécanico controlado por un circuito eléctrico que sirve para abrir y cerrar circuitos eléctricos. Se compone básicamente por dos elementos:
Constitución de un relé
  • Un electroimán, que puede ser activado por una corriente de bajo voltaje.
  • Un interruptor, que se abre o se cierra dependiendo de que circule o no corriente por el electroimán.

Los relés se emplean para controlar otros circuitos; por ello, en una instalación con un relé encontramos dos circuitos totalmente independientes:
Circuito de control con relé

  • El circuito de control, en el que se encuentra el relé y su fuente de alimentación: la corriente que circula por él suele ser continua y de bajo voltaje.

  • El circuito a controlar o circuito de potencia, que puede tener diversos componentes. Por él puede circular corriente continua y alterna de cualquier voltaje.
 Dependiendo del número de contactos en su circuito de potencia podemos encontrar los siguientes tipos de relés.

Relés que funcionan como un interrutor:
Relé interruptor
Relés que funcionan como conmutadores:

Relé conmutador

Relé conmutador doble
En muchos proyectos de tecnología es necesario controlar el giro, en ambos sentidos, de un pequeño motor eléctrico de corriente contínua. Dicho control puede hacerse con una llave de cruce o con un conmutador doble, pero también podemos hacerlo con un relé.

En los siguientes enlaces se puede observar la utilización del relé en diferentes proyectos de tecnología:




Aspectos a seguir en la elaboración de una maqueta tecnológica

Entre otras cosas, en la elaboración de una maqueta tecnológica tendremos en cuenta estos aspectos a seguir:


Buscar información sobre la propuesta de trabajo.
Planificar la estrategia a seguir preferiblemente por escrito.
Elaborar el diseño, ser creativos y tener ingenio.
Ser meticuloso y perfeccionista.
Elegir los materiales más convenientes:

   Bajo coste.
   Fáciles de ensamblar.
   Poco peso.
   Reutilizados.
   Reciclados.
   Fáciles de conseguir …

Ser autocríticos, comprobar el buen funcionamiento de la maqueta.

Una maqueta siempre debe ser simple, sencilla y de fácil construcción.

Microrruptor o final de carrera

Dentro de los componentes electrónicos, se encuentra el final de carrera o sensor de contacto (también conocido como "interruptor de límite"), son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido o de un elemento móvil,  como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Se accionan cuando se oprime un pequeño pulsador, una palanca o un pequeño rodillo.

Microrruptor o final de carrera

Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.
Constitución interna de un microrruptor
Los finales de carrera están fabricados en diferentes materiales tales como metal, plástico o fibra de vidrio. Por lo cual hay que tener precaución al soldar sus contactos, debido a que el calor puede estropear  dichos contactos.

Funcionamiento

Como puede verse en la figura, disponen de tres patillas: el común, normalmente marcado con C, que es el contacto fijo; el NA, normalmente abierto, que en posición de reposo está abierto pero que se cierra al accionar el interruptor, y el NC, normalmente cerrado, que opera al revés, cierra el interruptor en reposo y lo desconecta cuando se activa.
Esquema y funcionamiento del final de carrera

Ventajas e Inconvenientes

Entre las ventajas encontramos la facilidad en la instalación, la robustez del sistema, es insensible a estados transitorios, trabaja a tensiones altas, debido a la inexistencia de imanes es inmune a la electricidad estática.

Los inconvenientes de este dispositivo son la velocidad de detección y la posibilidad de rebotes en el contacto, además depende de la fuerza de actuación.



A continuación vamos a ver una imágenes de diferentes proyectos que incorporan finales de carrera.

Puerta corredera.



Ascensor


Casa con ascensor








El buzzer o zumbador



El zumbador – buzzer o piezo speaker en inglés-, es un elemento capaz de transformar la electricidad en sonido.
Zumbador o buzzer

El corazón de los buzzer piezoeléctricos es un componente electrónico formado a partir de la combinación de dos discos de distintos materiales. Uno de ellos es metálico y el otro, generalmente es de cerámica, y ambos tienen propiedades piezoeléctricas. Cuando se le aplica un voltaje al componente, los materiales se repelen produciendo un “click” audible (chasquido). Poniendo a cero la diferencia de tensión, hará que los materiales vuelvan a su posición inicial, produciendo de nuevo un sonido de “click”.
Si el disco es controlado por un circuito oscilante externo se habla de un transductor piezo eléctrico. Si el circuito oscilador está incluido en la carcasa, se le denomina zumbador piezoeléctrico.

Aplicaciones
Los generadores de sonidos piezoeléctricos son dispositivos aptos para el diseño de alarmas y controles acústicos de estrecho rango de frecuencia, por ejemplo en aparatos domésticos y de medicina.
Montaje
Primero vamos a fijarnos en el buzzer, como veréis tiene dos cables, el negro y el rojo, que conectaremos:
- El negro al GND o polo negativo de la pila.
- El rojo al polo positivo.
Es importante recordar que la presencia de los dos colores de los cables revelan que los piezos tienen polaridad, y que los cables indican precisamente como conectar nuestro dispositivo a la placa

Cochecillo con célula fotoeléctrica y transistor

Propuesta de trabajo

Diseñar y construir un cochecillo que sea controlado por la luz de una linterna. El coche se pone en funcionamiento cuando la luz incide sobre la célula, parándose a medida que se va oscureciendo.

Solución adoptada

  • Circuitor eléctrico.
 
Los operadores electrónicos que vamos a utilizar en este proyecto son el transistor y la célula fotoeléctrica. (Concretamente hemos utilizado la célula LDR  y el transistor 2N2222). El circuito electrónico será el siguiente:
Circuito con LDR y transistor
Lista de componentes


Cochecillo con ldr

Detalle LDR
  •  Sistema de transmisión
 El sistema de transmisión utilizado en este cochecillo ha sido el de transmisión por correa, dada su facilidad para se implementado en la maqueta y los buenos resultados que hemos obtenidos en proyectos de este tipo.

Sistema de transmisión por correa
 La polea se coloca en el exterior del chasis, lo cual nos va a permitir cambiar la correa sin tener que desmontar ningún elemento del coche si fuese necesario sustituirla.

Sistema de transmisión por correa

  • Estructura resistente (chasis)
Para la fabricación del chasis hemos seguido los pasos descritos en la siguiente entrada ¿Cómo fabricar un coche?.


Transistor 2n2222


El 2N2222, también identificado como PN2222, es un transistor bipolar NPN de baja potencia de uso general.
Principales características
  • Voltaje colector emisor en corte 60V (Vceo)
  • Corriente de colector constante 800mA (Ic)
  • Potencia total disipada 500mW(Pd)
  • Ganancia o hfe 35 mínima
  • Frecuencia de trabajo 250 Mhz (Ft)
  • Encapsulado de metal TO-18
  • Estructura NPN
Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio Watts). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas.
Por todas esas razones, es un transistor de uso general, frecuentemente utilizados en aplicaciones de radio por los constructores aficionados de radios.
Las hojas de especificaciones señalan como valores máximos garantizados 500 miliamperios, 50 voltios de tensión de colector, y hasta 500 milivatios de potencia. La beta (factor de amplificación, hFe) del transistor es de por lo menos 100; valores de 150 son típicos.
El 2N2222 es fabricado en diferentes formatos, los más comunes son los TO-92, TO-18, SOT-23, y SOT-223.



Propuesta: Puerta corredera

En el 2º trimestre vamos a abordar el diseño y construcción de una puerta corredera. 

Las puertas construidas en cursos anteriores se pueden observar en el siguiente enlace: Puerta corredera.

Necesitamos ideas nuevas de puertas ya construidas por otros alumnos, por lo que solicitamos colaboración por parte de la comunidad educativa, bien mostrando imágenes de sus proyectos o aportando ideas para la realización de nuestro proyecto.

En tuiter hemos creado el hashtag #maquetaPuertaCorredera

Gracias por vuestra colaboración.