TP n° 3: “Fabricación de capacitores e inductores”

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL

FACULTAD REGIONAL PARANÁ 

[pic 1]

Tecnología electrónica

TP n° 3: “Fabricación de capacitores e inductores”

Alumnos: Bertoluzzi, Leandro José – Sellart, Martin.

Materia: Tecnología electrónica.

Lugar: Paraná, Entre Ríos, Argentina.

Tecnología electrónica - Trabajo práctico 3

Fabricación de capacitores e inductores

Construcción de capacitores

A continuación presentamos el proceso de fabricación de los distintos capacitores y las mediciones realizadas de su capacidad. Todas las mediciones fueron realizadas con el medidor LCR “EXTECH 380193” presente en nuestra facultad.

• Capacitor de papel aluminio y papel:

El primer capacitor que armamos se logró al intercalar una hoja de papel entre dos hojas de papel aluminio, del usado comúnmente en la cocina. Luego, soldamos un cable a cada hoja de aluminio y colocamos otras dos hojas de papel a modo de “tapas”. Por último, pegamos todas las hojas en sus extremos, apretando para eliminar espacios con aire y enrollamos el conjunto. Todas las hojas utilizadas son cuadrados de 11 [cm] de lado.

En este caso, tenemos un capacitor de placas paralelas formado por las placas de aluminio y el papel como dieléctrico.

[pic 2]

• Capacitor a partir de placas PCB de pertinax:

Para el segundo capacitor, usamos un par de retazos de placa pertinax de 1.5 [cm] x 2.5 [cm], de los que utilizamos usualmente para la fabricación de PCB. Como no teníamos placa doble faz, pegamos los dos retazos de placa por el lado que no contiene cobre, dejando así expuestas las dos caras con cobre, a las que soldamos un par de terminales. Finalmente, cubrimos el conjunto con cinta aislante negra.

En este caso, tenemos un capacitor de placas paralelas formado por las placas de cobre y el pertinax como dieléctrico.

[pic 3]

• Capacitor con papel aluminio, agua salada y hierro:

El tercer capacitor está hecho con un pequeño tarro de plástico al que cubrimos con papel aluminio y rellenamos con una solución concentrada de agua salada. Luego, para hacer el papel de conductor central, atravesamos la tapa con un clavo de acero. Por último, conectamos un terminal al clavo y otro a la hoja de aluminio y cerramos el conjunto con cinta aislante negra.

En este caso, tenemos un capacitor cilíndrico con un conductor externo de aluminio, un conductor interno de acero y agua salada como dieléctrico.

[pic 4]

Construcción de inductores

A continuación presentamos el proceso de fabricación de los distintos inductores y las mediciones realizadas de su inductancia. Todas las mediciones fueron realizadas con dos medidores LCR: un “EXTECH 380193” y un “CHY-24C”, ambos presentes en nuestra facultad. Todos los inductores tienen como conductor hilo de cobre calibre AWG24 o, lo que es lo mismo, 0.5 [mm] de grosor.

• Inductor con núcleo de ferrite, 30 vueltas de hilo:

 El primer inductor es cilíndrico, con núcleo de ferrite y 30 vueltas de alambre de cobre de 0.5 [mm] de grosor.

[pic 5]

• Inductor con núcleo de ferrite, 10 vueltas de hilo:

El segundo inductor es cilíndrico, con núcleo de ferrite y 10 vueltas de alambre de cobre de 0.5 [mm] de grosor.

[pic 6]

• Inductor con núcleo toroidal de ferrite, 10 vueltas de hilo:

El tercer inductor es toroidal, con núcleo de ferrite y 10 vueltas de alambre de cobre de 0.5 [mm] de grosor.

[pic 7]

Sensores capacitivos comerciales

Algunas de las aplicaciones de los sensores capacitivos son:

• Detección de nivel:

Cuando un objeto interrumpe en el campo eléctrico que hay entre las placas del sensor, varía el valor de la constante dieléctrica, modificando consecuentemente el valor de capacidad.

• Sensor de humedad:

El principio de funcionamiento de esta aplicación es similar a la anterior. En esta ocasión el dieléctrico, usualmente aire, cambia su permitividad en función de la humedad del ambiente.

• Detección de posición

Esta aplicación es básicamente un condensador variable, en el cual una de las placas es móvil, pudiendo de esta manera tener mayor o menor superficie efectiva entre las dos placas, variando también el valor de la capacidad.

Cuando un objeto conductor se acerca a la cara activa del detector, el objeto actúa como un condensador. El cambio de la capacitancia es significativo durante una larga distancia. Si se aproxima un objeto no conductor, solamente se produce un cambio pequeño en la constante dieléctrica, y el incremento en su capacitancia es bastante reducido comparado con los materiales conductores.

• Pantallas táctiles:

Estas pantallas consisten en una capa de aislamiento eléctrico, el cristal, recubierto con un conductor transparente, como el ITO (tin-doped indium oxide). Como el cuerpo humano es también un conductor eléctrico, tocar la superficie de la pantalla resulta en una distorsión del campo electrostático de la pantalla, la cual es percibida como un cambio en la capacidad.

Sensores inductivos comerciales

Los sensores inductivos se utilizan para medir la posición o la velocidad, especialmente en entornos complicados. Algunos de los tipos de sensor comerciales son:

• Sensor de proximidad:

En un sensor de proximidad sencillo, existe una corriente alterna que fluye a través de una bobina. Cuando un objetivo conductor o permeable magnéticamente, como un disco de acero, se acerca a dicha bobina, modifica su reactancia. Los sensores de proximidad se suelen utilizar para detectar la presencia o ausencia de objetivos de metal y actúan como un interruptor. Estos sensores se utilizan con frecuencia en muchas aplicaciones industriales en las que los contactos eléctricos de un interruptor tradicional darían problemas, especialmente cuando hay mucha suciedad o agua.

...