viernes, 11 de julio de 2008

SOAM-3M



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Un producto hecho y diseñado en Mexico








SOAM-3M es un sensor optico reflexivo, es decir, emite una señal de luz infrarroja codificada, esta señal al incidir sobre algun objeto cercano frente a él es reflejada por el mismo de vuelta hacia el sensor, éste decodifica la señal recibida y la expresa como dato logico, es decir, da 1 lógico (5Volts) a su salida si se detecto el reflejo de la luz emitida, o sea si hay presente algo frente al sensor, y da 0 lógico (0Volts) si no se detecto el reflejo de la señal emitida osea si no hay nada frente al sensor.

Este sensor esta pensado para aquellos individuos aficionados a la electronica que comienzan a dar forma a sus ideas en areas como la robotica, la mecatronica o la electronica.



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CARACTERISTICAS:










-Alimentacion: 5V

-Dimensiones: 5 X 3.8 X 1.2 (cm)

-Pines de Conexion: Vcc, Gnd y Out (Alimentacion, Tierra y Salida)

-Distancia Maxima de Sensado: En condiciones controladas de luz hasta 3m (es decir en oscuridad) sobre superficie Blanca y 1.5m sobre superficie Negra.

-Señal Codificada: NO se dispara con señales PARASITAS.

-Ajuste de sensibilidad













MODO DE FUNCIONAMIENTO:

A MAYOR DISTANCIA LA LUZ REFLEJADA SE ATENUA Y POR TANTO YA NO DETECTA:
PERO SI EL OBJETO ES DE COLOR CLARO ENTONCES REFLEJA CON MAYOR EFICIENCIA LA LUZ INFRARROJA EMITIDA Y EL SENSOR DETECTA MEJOR:

DEL AJUSTE:




















El ajuste del sensor no es lineal, esto quiere decir que por cada grado que giramos el potenciometro de ajuste al principio la sensibilidad se incremente poco, pero para cuando vamos llegando a los ultimos grados del giro del potenciometro entonces por cada grado que giramos el potenciometro la sensibilidad aumenta bastante. Recomiendo tener esto en cuenta al mometo de ajustar el sensor.




















De hecho por esa razon el sensor tiene 2 presets, uno de 1M y otro de 10k (mucho menor al anterior pues es el preset "fino"), el de 1 M nos sireve para ajustar sensibilidades que llegan hasta 1.5 o 2m y el de 10k para incrementar aun mas la sensibilidad hasta distancias de 3m.































RECOMENDACIONES:









Si el sensor se utiliza en un ambiente cerrado y pequeño como una habitacion es posible que si se usa su alta sensibilidad detecte las paredes del cuarto e incluso el techo, se recomienda tomar en cuenta este factor al momento de realizar el ajuste.









Tambien es recomendable que para mejorar su funcionamiento y evitar los clasicos ruidos electricos o electromagneticos (sobre todo cuando se utilizan sensibilidades altas del sensor) se use un capacitor paralelo a la alimentacion del sensor.









Tambien se recomienda tomar en cuenta que el sensor puede reducir su sensibilidad si se pone a funcionar en ambientes de mucha luz infrarrja como la del sol por ejemplo, y de la misma manera puede incrementar su sensibilidad si se usa en ambientes osbcuros.









APLICACIONES

SOAM-3M te puede servir para diferentes aplicaciones, como por ejemplo controlar automaticamente diferentes tipos de cargas, como lamparas, chicharras o alarmas etc, se puede conectar a circuitos digitales ya que su salida es compatible con TTL y CMOS de manera que se puede usar en prototipos de robotica, mecatronica etc.

ACOPLAMIENTO CON OTROS CIRCUITOS


El acoplamiento de SOAM-3M con otros circuitos es muy sencillo, en este caso mostraremos EJEMPLOS Y SUGERENCIAS de como ACOPLAR el SOAM-3M a cargas de MAYOR POTENCIA, nota: aqui solo estamos mostrando EJEMPLOS Y SUGERENCIAS, es decir, si tu lo deseas puedes acoplarlo de formas diferentes a las aqui mostradas.










SWITCH ÓPTICO
ACOPLAMIENTO SENCILLO PARA UNA CARGA DE AC (Lampara)

El circuito ACOPLADOR para controlar una carga de AC (en este caso una Lampara) se muestra en la siguiente figura:
Imagenes y configuraciones de los componentes:

































Este circuito acoplador muestra una entrada, la cual se conectará al SOAM-3M para controlar la lampara, el acoplamiento entre SOAM-3M y este circuito acoplador se muestra en la siguiente figura:









las imagenes y configuraciones de componenetes anexados:



















Este circuito lo hemos llamado "SWITCH OPTICO" ya que enciende la carga al mismo tiempo que el sensor detecta la presencia de algun objeto cercano y apaga la carga al mismo tiempo que no detecte objeto cercano.










AQUI MOSTRAMOS LAS IMAGENES DEL SOAM-3M Y EL CIRCUITO ACOPLADOR PARA CONTROLAR UNA CARGA DE CA (SWITCH OPTICO):









SIN OBJETO FRENTE AL SENSOR LA LAMPARA SE MANTIENE APAGADA:


En la imagen de arriba se puede notar la PILA de 9v que alimenta el circuito, el RELEVADOR en este caso de color negro (generalmente son amarillos), la carga a controlar (lampara de luz blanca), el sensor SOAM-3M abajo a la izquierda de la imagen, y como fondo un desm... tipico de un laboratorio casero. Evidentemente la carga (lampara) se mantiene apagada pues no hay nada frente al sensor.









AHORA PASANDO UN OBJETO FRENTE AL SENSOR LA LAMPARA SE ENCIENDE!:










En esta imagen se puede apreciar como la carga (lampara) se ha activado por accion del sensor debido a que ha detectado un objeto cercano, en este caso el objeto cercano es mi mano (arriba a la izquierda de la imagen). El objeto refleja la luz infrarroja emitida por el sensor (invisible al ojo humano) de vuelta al mismo quien genera a su salida un 1 lógico (5v) que coloca al transistor BC548 en saturacion con lo cual energiza la bobina del RELEVADOR quien a su vez CIERRA sus contactos permitiendo el paso de la CA (Corriente Alterna) hacia la lampara con lo cual ésta se ENCIENDE.












NOTA:
SOAM-3M es un sensor infrarrojo, como consecuencia es vulnerable a fluctuaciones de luz infrarroja en el ambiente, estas fluctuaciones pueden decrementar o incrementar la sensibilidad del sensor por eso es recomendable que la lampara a controlar sea de "luz blanca" como los tubos fluorecentes o las lamparas ahorradoras ya que éstas emiten mas luz visible y poca luz infrarroja en comparacion con la que emiten los focos incandecentes.






COMPONENTES USADOS:











  1. Un sensor SOAM-3M





  2. Un regulador 7805





  3. Un capacitor de 470micF





  4. Una pila de 9v





  5. Un relevador de 5v





  6. Una resistencia de 100 ohms





  7. Un transistor BC548





  8. Una lampara fluorecente





SWITCH OPTICO CON OPTOACOPLADOR
En el circuito anterior se usa un RELEVADOR que es un componenete electromecanico que abre y cierra sus terminales conectando y desconectando la lampara segun las ordenes del sensor, sin embargo el RELEVADOR se puede sustituir si se desea por un OPTOACOPLADOR como en el siguiente diagrama:











Para este circuito se uso un OPTOACOPLADOR u OPTO (MOC3011) y un TRIAC (MAC228) como sustitutos del RELEVADOR cuyas configuraciones se muestran aqui:
















COMPONENETES USADOS:











  1. Un sensor SOAM-3M





  2. Un regulador a 5v 7805





  3. Un capacitor de 470micF





  4. Una pila de 9v





  5. Una resistencia de 330 ohms





  6. Una resistencia de 470 ohms





  7. Una resistencia de 1K





  8. Un capacitor de 100nF a 400v





  9. Un MAC228





  10. UN MOC3011 o 3010





-ACOPLAMIENTO COMO ALARMA


Descripción del funcionamiento:
Cuando el sensor detecta un objeto presente la carga (un timbre zumbador o foco, en este caso ambas) se encienden y se mantienen encendidas todo el tiempo, solo se apagaran cuando el usuario presione el botón de PARO DE EMERGENCIA con lo cual la alarma se detiene. También posee un botón llamado de Pánico, ya que al presionarse hará que la alarma se active.
Descripción electrónica del circuito
Cuando el sensor detecta genera a su salida 5 V los cuales disparan el SCR C106B que es un rectificador controlado de silicio, este componente tiene 3 terminales que son ANODO, KATODO Y COMPUERTA O GATILLO,













cuando recibe un voltaje mayor a 0.7v en el gatillo entonces comienza a conducir entre el Anodo y el Katodo. A diferencia del transistor el SCR después de dispararse se queda “enclavado”, es decir, si en su gatillo hay ahora un 0 o 0V el SCR continua conduciendo. Solo deja de conducir cuando hay un cruce por 0v entre el Anodo y Katodo, es decir cuando se abre el circuito entre el Anodo y el Katodo. Esto último se logra con un interruptor normalmente cerrado, es decir, que sus terminales conducen todo el tiempo y se abren solo cuando alguien presiona el botón, para este circuito este tipo de botón es perfecto pues al presionarlo abrirá sus terminales ocasionando que deje de circular corriente al Anodo del SCR con lo cual se logra el cruce por 0V y el SCR deja de conducir y la alarma se apaga.
Evidentemente la bobina del relevador es la carga que enciende y apaga el SCR, cuando el RELE se energiza entonces cierra sus terminales C y NA, y al igual que un interruptor ordinario esto permite el flujo de la corriente para encender el timbre y el foco o la carga que se le haya conectado.







COMPONENTES USADOS:











  1. Un sensor SOAM-3M





  2. Un Relevador de 5v





  3. Un Regulador 7805





  4. Un Capacitor de 470micF





  5. Una Pila de 9v





  6. Una Resistencia de 100 ohms





  7. Un SCR C106B





  8. Un ZUMBADOR





  9. Un FOCO de color rojo si se prefiere





  10. Un Boton normalmente abierto (NA)





  11. Un Boton normalmente cerrado (NC)






-ACOPLAMIENTO DE CONTROL TEMPORAL


Descripcion:

Cuando el sensor detecta un objeto presente frente a él, la carga se enciende durante un tiempo determinado previamente por el usuario, despues de este tiempo la carga se apaga hasta que se vuelva a detectar algo mediante el sensor.

Descripcion Electronica del circuito

Para este circuito se ha utilizado un multivibrador 555 en configuracion MONOESTABLE, esto quiere decir que cuando recibe un pulso bajo en el PIN2 el pin 3 se mantiene en alto o 1 lógico durante un tiempo determinado por la multiplicacion RC, en este caso 500k x 470micF=235000mS=4minutos aproximadamente, si el potenciometro de 500k lo movemos a la mitad, osea a 250k el tiempo se reduce igualmente a la mitad, es decir a aproximadamente 2min, de esa manera mediante el giro del pot de 500k podemos ajustar el tiempo que queramos que se mantenga encendida la carga a partir de que el sensor haya detectado algo. En la imagen siquiente se encuentra el MONOESTABLE con 555, a la izquierda esta la entrada que se conectara al sensor SOAM-3M y a la derecha la Salida que se conectara para activar el relevador y eventualmente la carga.

Evidentemente si se desea obtener mas tiempo que 4min entonces sera necesario sustituir el capacitor o el potenciometro por unos de mayor valor, por ejemplo si sustituimos el potenciometro de 500k por uno de 1M lograremos tiempos de hasta 8min y asi sucesivamente, cabe mencionar que entre mas grande sea el valor del potenciometro mas dificil sera el ajuste para tiempos menores a 1 minuto.

COMPONENTES UTILIZADOS






  1. Un sensor SOAM-3M



  2. Un regulador 7805



  3. Dos capacitores de 470micF



  4. Dos resistencias de 100 ohms



  5. Dos transistores BC 548



  6. Una resistencia de 1k



  7. Un potenciometro de 500k



  8. Una pila de 9v



  9. Un relevador de 5v



  10. La carga o lampara con su base


-ACPLAMIENTO PARA CONTADOR



nota: los circuitos aqui mostrados y por mostrar son SUGERENCIAS de conexion, evidentemente ud. puede conectar el sensor de formas distintas a las aqui posteadas.




















SOAM-3M TIENE UN COSTO DE









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Autor: Joel Oswaldo Campos Pérez (estudiante FCE-BUAP)