Electrónica Industrial: Dispositivos y Sistemas – Timothy J. Maloney – 1ra Edición

Descripción

Este está dirigido a dos grupos de personas. El primer grupo está formado por que siguen un programa de electrónica en instituciones de dos años de formación técnica o cuatro años de formación tecnológica. El segundo grupo lo forman ingenieros y técnicos que trabajan en industrial.

Los dispositivos y sistemas que se presentan, han sido escogidos como representativos de un amplio rango de aplicaciones industriales. El objetivo principal es mostrar cómo los dispositivos y pueden interrelacionarse para formar sistemas útiles. Los objetivos particulares de cada capítulo son establecidos en su comienzo, de este modo se les tiene en cuenta a media que el material va siendo estudiado.

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  • 1. El Transistor como un Dispositivo de Corte y Saturación
    1.1. El transistor como interruptor
    1.1.1. Cálculos relacionados con el transistor como interruptor
    1.1.2. Comparación del transistor como interruptor con un interruptor mecánico
    1.2. Variantes del Circuito Básico del transistor como interruptor
    1.3. Aplicaciones del transistor como interruptor
    1.3.1. Lámparas indicadoras
    1.3.2. Interfase entre diferentes niveles de voltaje

    2. El Transistor como Interruptor Actuando como Elemento Decisorio
    2.1. Sistemas con circuitos lógicos
    2.2. Circuitos lógicos implementados con relés magnéticos
    2.3. Circuito de lógico de relés para un sistema clasificador de piezas manufacturadas
    2.4. Lógica implementada con transistores
    2.5. Puertas lógicas – Módulos para construcción de circuitos lógicos
    2.5.1. Puertas no inversoras: AND, OR
    2.5.2. Puertas inversoras: NAND, NOR, NOT
    2.5.3. Lógica positiva versus lógica negativa
    2.6. Circuito lógico de estado sólido para el sistema clasificador de piezas manufacturadas
    2.7. Dispositivos de entrada para la lógica de estados sólido
    2.8. Dispositivos de salida para la lógica de estado sólido
    2.9. Comparación entre la lógica de estado sólido y la lógica de relés
    2.10. Circuito de estado sólido para controlar el ciclo de operación de una rebajadora automática
    2.11. Circuito lógico para un anunciador de primera falla
    2.12. Circuito lógico para controlar el ciclo de operación de un taladro automático
    2.13. Familias lógicas – Sus características y principales cualidades
    2.13.1. La familia RTL
    2.13.2. La familia DTL
    2.13.3. La familia HTL
    2.13.4. La familia TTL
    2.13.5. La familia CMOS

    3. El Transistor como Interruptor en Circuitos con Memoria y Contadores
    3.1. Flip – flops
    3.2. Circuitos de control para un soldador utilizando slip – flops RS
    3.3. Flip – Flops RS con entrada de reloj
    3.4. Control de una cepilladora utilizando flip – flops RS con entrada de reloj
    3.6. Registros de desplazamiento
    3.6.1. Registro de desplazamiento implementados con flip – flop JK
    3.6.2. Sistema de inspección y transporte usando un registro de desplazamiento
    3.6.3. Registro de desplazamiento integrados
    3.7. Contadores
    3.7.1. El sistema binario
    3.7.2. Conteo en binario
    3.7.3. Decimal codificado en binario (BCD)
    3.7.4. Contadores con base en flip – flops
    3.7.5. Contadores decadales
    3.7.6. Contadores decadales en cascada
    3.8. Decodificadores
    3.9. Sistema estampador que utiliza contadores decadales y decodificadores
    3.10. Monoestables
    3.11. Relojes
    3.12. Sistema de llenado automático de recipientes que usan un reloj y monoestables
    3.13. Contadores regresivos y codificadores
    3.13.1. Contadores decadales regresivos
    3.13.2. Codificadores decimal a BCD
    3.14. Temporizadores
    3.14.1. Retardos en circuitos con relés
    3.14.2. Circuitos serie resistencia – condesador: Constantes de tiempo
    3.14.3. Temporizadores de estado sólido
    3.15. Sistema envasador que utiliza un contador regresivo, un codificador y temporizadores

    4. El SCR
    4.1. Teoría y operación de los SCR,
    4.2. Formas de onda en el SCR
    4.3. Características de puerta de SCR
    4.4. Circuitos típicos de control de puerta
    4.5. Otros circuitos de control de puerta
    4.5.1. Retardos en el disparo usando condensadores
    4.5.2. Uso de dispositivos de disparo en el manejo de la puerta
    4.6. Métodos alternativos de conexión de los SCR a la carga
    4.6.1. Control unidireccional de onda completa
    4.6.2. Control bidireccional de onda completa
    4.6.3. Circuitos puente con SRC
    4.7. Los SCR en circuitos DC

    5. EL UJT
    5.1. Teoría y operación de los UJT
    5.1.1. Disparo de UJT
    5.1.2. Curvas características voltaje – corriente del UJT
    5.2. Osciladores de relajación con UJT
    5.3. Circuitos de tiempo con UJT
    5.3.1. Relé temporizado con UJT
    5.3.2. Monoestable mejorado utilizando un UJT
    5.4. Uso de UJT en circuitos de disparo de los SCR
    5.4.1. Circuito de disparo con UJT (Sincronizado con la línea) para un SCR
    5.4.2. Magnitud de los componentes de un circuito de disparo con UJT
    5.4.3. Circuito de conmutación secuencial que utiliza un UJT para el control de puerta
    5.4.4. Amplificación de salida lógico utilizando una combinación UJT -* SCR

    6. El TRIAC y OTROS TIRISTORES
    6.1. Teoría y operación de los triacs
    6.2. Formas de onda en los triacs
    6.3. Características eléctricas de los triacs
    6.4. Métodos de disparo para triacs
    6.4.1. Circuito RC de control de puerta
    6.4.2. Dispositivos de disparo en circuitos de control de puerta paratriacs
    6.5. Interruptores bilaterales de silicio
    6.5.1. Teoría y operación de un SBS
    6.5.2. Utilización del terminal de puerta de un SBS
    6.5.3. Eliminación de la histeresis de triac con un SBS
    6.6. Dispositivos de disparo unilaterales
    6.7. El diodo de cuatro capas utilizado para disparar un triac
    6.8. Velocidad de aumento crítica del voltaje ampliado a un triac bloqueado (dv/dt)
    6.9. Los UJT como dispositivos de disparo para triacs,
    6.9.1. Circuito de disparo con UJT, y con realimentación por resistencia
    6.9.2. Circuito de disparo con UJT, y con realimentación por voltaje

    7. Sistema Automático Industrial de Soldadura con Control Digital
    7.1. Descripción física del sistema de soldadura de rines
    7.2. Secuencia de operaciones para hacer una soldadura
    7.3. Diagrama de bloques del circuito de control para la secuencia
    7.3.1. Un sistema complejo segmentado en pequeños subcircuitos o bloques – explicación del diagrama de bloques aproximado
    7.3.2. Cómo el circuito de la secuencia de iniciación (Bloque A ) encaja el sistema total
    7.3.3. Cómo el circuito de la etapa de disparo y permisión (Bloque B) encaja en el sistema total
    7.3.4. Cómo el circuito de la etapa paso a paso (Bloque C) encaja en el sistema total
    7.3.5. Como el circuito predeterminado de la etapa contadora de tiempos (Bloque D) encaja en el sistema total
    7.3.6. Como la etapa contadora de tiempos (Bloque E) encaja en el sistema total
    7.3.7. Como el circuito paso a paso de caliente – frío y permisión (Bloque F) encaja en el sistema total
    7.3.8. Como el circuito prederterminador del contador caliente frío (Bloque G) encaja en el sistema total
    7.3.9. Como el contador caliente – frío (Bloque H) encaja en el sistema total
    7.3.10. Como el circuito de potencia del soldador (Bloque I), encaja en el sistema toral
    7.4. Descripción Detallada del Circuito de Iniciación de la Secuencia y del Circuito de la Etapa de Disparo y Permitidor
    7.4.1. Notación usada en los diagramas esquemáticos y el texto escrito
    7.4.2. Funcionamiento del circuito
    7.5. Descripción detallada del circuito de la etapa paso a paso y decodificadora
    7.5.1. El circuito de la etapa a paso
    7.5.2. El decodificador
    7.6. La etapa contadora de tiempos y el circuito predeterminador de la etapa contadora de tiempos
    7.6.1. La etapa contadora de tiempos
    7.6.2. funcionamiento de los circuitos de predeterminador
    7.6.3. Conexión entre si de los separadores
    7.7. Circuito paso a paso caliente – frío y permitidor
    7.8. Circuitos contador caliente – frío y predeterminador del contador caliente – frío
    7.9. Circuito de potencia del soldador
    7.9.1. Una visión simplificada del circuito de potencial del soldador
    7.9.2. Circuito de potencia real del soldador

    8. Amplificadores Operacionales
    8.1. Características de los OP Amps
    8.1.1. Capacidades básicas
    8.1.2. Ganancia de voltaje de bucla abierta
    8.1.3. Resistencia de entrada
    8.1.4. Otras consideraciones concernientes a los Op Amps
    8.1.3. Resistencia de entrada
    8.1.4. Otras consideraciones concernientes a los Op Amps
    8.2. El comprador de voltaje
    8.3. El Op Amp amplificador inversor
    8.4. El inversor de fase
    8.5. Circuitos sumadores con Op Amps
    8.6. Amplificador noinversor
    8.7. Corrección del problema de desbalance (OFFSET)
    8.8. El Op Amp amplificador diferencial
    8.9. Un Op Amp conversor voltaje – corriente
    8.10. Op Amps integradores y diferenciadores

    9. Sistemas Realimentados y Servo Mecanismos
    9.1. Sistemas de bucla abierta versus sistemas de bucla cerrada
    9.2. Diagramas y nomenclatura de los sistemas de bucla cerrada
    9.2.1. Diagrama general de bloques de un sistema de bucla cerrada
    9.2.2. Nomenclatura utilizada en los sistemas de bucla cerrada
    9.2.3. Características de un buen sistema de bucla cerrada
    9.3. Ejemplos de sistemas de control de bucla cerrada
    9.3.1. Servo mecanismo simple de cremallera y piñón
    9.3.2. Máquina duplicadora de perfiles
    9.3.3. Sistema de control de temperatura con bimetal
    9.3.4. Sistema de control de presión utilizando moto – posicionador
    9.4. Modos de control en sistemas industriales de bucla cerrada
    9.5. Control todo a nada
    9.5.1. Zona de actuación
    9.6. Control proporcional
    9.6.1. Banda proporcional
    9.6.2. Los efectos del control proporcional
    9.6.3. Desbalance en control proporcional
    9.6.4. Controlador eléctrico proporcional de temperatura
    9.7. Control proporcional – integral
    9.8. Control proporcional – integral – derivativo
    9.8.1. Controlador eléctrico proporcional – derivativo
    9.8.2. Controlador eléctrico proporcional – integral – derivativo
    9.9. Respuesta del proceso
    9.9.1. Tiempo de retardo (Retardo de la reacción) en los procesos industriales
    9.9.2. Atraso de transferencia
    9.9.3. Atraso de transmisión y tiempo muerto
    9.10. Relaciones entre las características del proceso y el modo de control apropiado

    10. Amplificadores y Dispositivos Correctores Finales
    10.1. Válvulas solenoide
    10.2. Válvulas de dos posiciones operadas por motor eléctrico
    10.3. Válvulas de posición proporcional operadas por motor
    10.4. Válvulas electroneumáticas
    10.4.1. Operador electroneumático de válvulas
    10.4.2. Conversos de señal electroneumático para operar un posicionador neumático
    10.5. Válvulas electrohidráulicas
    10.6. Características de flujo de una válvula
    10.7. Relés y contactores
    10.7.1. Control todo o nada de corriente a la carga
    10.7.2. Histéresis de los relés
    10.7.3. Contador trifásico para conmutar entre delta y Y
    10.8. Tiristores
    10.9. Motores AC de fase partida
    10.10. Servo motores AC
    10.11. Servo amplificadores AC de estado sólido
    10.11.1. Servo amplificador 1: Amplificador transistorizado de cuatro etapas con salida push – pull
    10.11.2. Servo amplificador 2: Amplificador transistorizado de cuatro etapas estabilizado con troceador, con realimentación negativa y fuente
    de sin filtraje para el devanado de control
    10.11.3. Serva amplificador 3: Amplificador híbrido utilizando un op amp CI en la etapa de entrada y con una etapa de salida discreta push – pull
    10.12. Servo motores DC
    10.13. Amplificadores para servo – motores DC

    11. Transductores de Entrada – Dispositivos de Medida
    11.1. Potenciómetros
    11.2. Transformadores diferenciales de variación lineal (LVDTs)
    11.3. Tranductores de presión
    11.3.1. Tubos Bourdon
    11.3.2. Fuelles
    11.4. Termocuplas
    11.5. termistores y detectores resistivos de temperatura (RTDs)
    11.6. Fotoceldas y dispositivos fotoeléctricos
    11.6.1. Celdas fotovoltáicas
    11.6.2. Celdas fotoconductoras
    11.6.3. Acoplamiento t aislamiento ópticos: fototransistores diodos emisores de luz
    11.7. Galgas extensiométricos
    11.8. Tacómetros
    11.8.1. Tacómetro generador DC
    11.8.2. Tacómetros drag cup
    11.8.3. Tacómetro AC de campo rotatorio
    11.8.4. Tacómetros de rotor dentado
    11.8.5. Tacómetros de captador fotoeléctrico
    11.8.6. Tacómetros de frecuencia versus tacómetros de magnitud
    11.9. Traductores de humedad
    11.9.1. Higrómetros resistivos
    11.9.2. Sicrómetros
    11.9.3. Detección de las condiciones en un material sólido

    12. Nuevo Ejemplos de Sistemas Industriales de Bucla Cerrada
    12.1. Control por termistor de la temperatura del aceite de apagado
    12.2. Sistema de control de presión, modo proporcional
    12.2.1. Fosos de calentamiento para lingotes de acero
    12.2.2. El comparador/controlador electrónico
    12.3. Controlador de temperatura proporcional – integral con entrada de termocupla
    12.3.1. Circuito puente termocupla – valor de referencia
    12.3.2. El preamplificador, el troceador y el demodulador
    12.3.3. Control proporcional – integral
    12.4. Controlador de la tensión de una tira
    12.5. Control de borde para un rodillo recolector
    12.6. Sistema de pesaje automático
    12.6.1. La distribución mecánica
    12.6.2. Circuito electrónico de pesaje
    12.6.3. Lector óptico del peso
    12.6.4. El ciclo lógico automático
    12.6.5. Otros códigos y métodos de codificación
    12.7. Controlador de bióxido de carbón para un hormo de carburación
    12.7.1. El proceso de carburación
    12.7.2. Medida de la concentración de CO2
    12.7.3. El detector de error, el controlador y el dispositivo corrector final
    12.8. Control de la humedad relativa en un proceso de humedecimiento de textiles
    12.9. Control de humedad de una bodega

    13. Sistemas de Control de Velocidad de Motores
    13.1. Motores DC – características y operación
    13.1.1. Variación de la velocidad de un motor shunt DC
    13.2. Control por tiristor de voltaje y corriente de armadura
    13.3. Sistema de control de velocidad monofásico y de media onda para un motor Shunt DC
    13.4. Otro sistema monofásico de control de velocidad
    13.5. Control reversible de velocidad
    13.6. Sistemas operadores trifásicos para motores DC
    13.7. Ejemplo de un sistema operador trifásico
    13.8. Control de velocidad de los motores de inducción
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