UNIVERSIDAD DE LAS

FUERZAS ARMADAS ESPE LATACUNGA

DEPARTAMENTO DE ENERGA Y MECNICA

UNIDAD DE ANLISIS:

ELECTROTCNICA AUTOMOTRIZ

Tema: CIRCUITO DE CENSOR DE PARQUEO

Alumnos: ROMERO JONATHAN VELOZ JEFFERSON VELASQUEZ ANDRESORTIZBYRONCEVALLOS JUAN

OCTUBRE 2014 FEBRERO 2015

OBJETIVOS: Objetivo General:

Realizar un circuito mediante el uso de la baquelita, sus diferentes componentes elctricos interconectados entre s y verificar su funcionamiento

Objetivos Especficos:

Identificar cada uno de los componentes y su funcionamiento Instalacin en un auto Chevrolet corsa 1.4 Realizar un circuito aplicando el principio de la ley de ohm Investigar acerca del funcionamiento de un circuito de sensor de parqueo Realizar el proceso de manufactura de un circuito en baquelita Analizar el resultado y comprobar el funcionamiento del circuito con las diferentes pruebas realizadas en el auto.

MARCO TERICO

SENSORES DE PARQUEOLos Sensores de Parqueo son unidades que se instalan en cualquier vehculo (12 V) y que sirven para ayudar al conductor a medir visual y audiblemente la distancia que hay entre el guardafangos o parachoque de su vehculo y un obstculo que pudiera ser una pared, otro carro, una persona, un arbol etc.

DEFINICIN DE CIRCUITO ELCTRICO.

Un circuito elctrico es un conjunto de operadores o elementos que unidos entre s, permiten una circulacin de electrones (corriente elctrica).Si una corriente elctrica circula desde un punto de partida, recorre un camino y vuelve a ese mismo punto, podemos decir que se ha establecido un circuito elctrico.En todo circuito elctrico podemos observar los siguientes elementos fundamentales:

El Generador elctrico

Es todo aparato o mquina capaz de producir corriente elctrica a expensas de cualquier otro tipo de energa. Se distinguen dos tipos fundamentalmente:1. Pilas y acumuladores: en estos generadores se obtiene electricidad a partir de la conversin de energa qumica en elctrica. Si tomamos una varilla de carbn y otra de cinc (electrodos) y las sumergimos en una disolucin de cido sulfrico (electrolito), habremos construido una pila elemental2. Dinamos y alternadores: transforman energa mecnica en elctrica. Se fundamentan en el principio de induccin electromagntica que dice: si movemos un conductor, de forma que corte las lneas de fuerza de un campo magntico, se puede hacer circular en l una corriente de electrones.

Son los operadores que transportan energa elctrica. Son el camino por el que circulan los electrones. Existen materiales que permiten el paso de la corriente, a estos materiales se les denomina conductores; sin embargo existen otros que no permiten o dejan pasar poca corriente elctrica, a stos ltimos los denominamos aislantes. Ejemplo de materiales conductores son los metales (cobre, plata, oro...) y de materiales aislantes: la madera, el corcho, los plsticos, etc.Los receptores.

Son los operadores que reciben la energa elctrica y la transforman en otros tipos de energa.

- Bombillas que transforman energa elctrica en luminosa.

- Motores que transforman energa elctrica en mecnica de rotacin.

Qu es un circuito impreso?

Un circuito impreso o PCB en ingls, es una tarjeta o placa utilizada para realizar el emplazamiento de los distintos elementos que conforman el circuito y las interconexiones elctricas entre ellos. Antiguamente era habitual la fabricacin de circuitos impresos para el diseo de sistemas mediante tcnicas caseras, sin embargo esta prctica ha ido disminuyendo con el tiempo. En los ltimos aos el tamao de las componentes electrnicas se ha reducido en forma considerable, lo que implica menor separacin entre pines para circuitos integrados de alta densidad. Teniendo tambin en consideracin las actuales frecuencias de operacin de los dispositivos, es necesaria una muy buena precisin en el proceso de impresin de la placa con la finalidad de garantizar tolerancias mnimas.Los circuitos impresos ms sencillos corresponden a los que contienen caminos de cobre (tracks) solamente por una de las superficies de la placa. A estas placas se les conoce como circuitos impresos de una capa, o en ingls, 1 Layer PCB.Los circuitos impresos ms comunes de hoy en da son los de 2 capas o 2 Layer PCB. Sin embargo, dependiendo de la complejidad del diseo del fsico del circuito (o PCB layout), pueden llegar a fabricarse hasta de 8 o ms lay (Daz, 2010)ers. (COHEN, 2010).FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA El sistema empieza a operar cuando se selecciona la marcha atrs y detecta los obstculos a una distancia de entre 1,5 y 2 metros, segn el modelo. La informacin recolectada por los sensores, se enva a una unidad de control que gestiona los datos y los convierte en una seal acstica o visible, que aumentar su frecuencia a medida que se aproxime al objeto.

Esta seal vara su intensidad cuando la distancia es inferior a los 30 cm; en algunos modelos se le puede sumar una ayuda visual con el fin de mejorar la precisin de la maniobra, como son un conjunto de luces LED o una pantalla LCD que pasa del verde al amarillo y de ste al rojo cuanto ms cerca est el vehculo.

Especificaciones tcnicas del sistema Las especificaciones ms relevantes en cualquier tipo de sistema de sensores de parqueo se fundamentan en los siguientes parmetros:

Rango de voltaje: la mayora de vehculos trabajan a 12 voltios, pero en el mercado automotor existen contrastes como lo son algunos vehculos pesados que trabajan a 24 voltios; por esta razn el sistema de sensores trabaja en un rango de entre 9 a 27 voltios, esto con el fin de garantizar una gran adaptacin a todo tipo de mercado.

Rango de lectura: como ya se haba mencionado anteriormente, la mayora de los modelos empiezan a detectar posibles obstculos a partir de los 1,5 metros hasta los 30 centmetros, esta se podra llamar la zona distante de parqueo.

Seales del sensor: el sistema maneja frecuencias no superiores a los 40 KHz, si se hace una comparacin con respecto a las frecuencias que un odo sano percibe, estara entre los 20 Hz y los 20 KHz. Por otro lado las seales de audio emitidas se encuentran en rangos entre 90 a 105 dB, a 10 cm. de distancia de la fuente de sonido.

Temperatura de trabajo: el rango de temperaturas de trabajo del sistema se encuentra entre los -40C a 80C, lo cual da a entender la versatilidad de temperaturas para poder operar con total confiabilidad.

Humedad relativa: la humedad que soporta el sistema es equivalente al 95%, de igual manera se debe tener en cuenta que los sensores son muy sensibles a una lluvia de fuerte intensidad y el barro que se pueda encontrar en la carretera, esto puede influir en la eficiencia del sistema.

ngulo de lectura: los radios mximos de lectura que el sistema percibe estn entre 45 a 60, de igual forma este depende de la geometra del paragolpes y la ubicacin de los sensores.

Tiempo de respuesta: tiempo que tarda la informacin en viajar desde el momento en que el sensor percibe algn obstculo, hasta que se ve representado como seal audible o visible en el habitculo.

Se debe resaltar que el sistema est cobijado por una garanta operacional equivalente a seis meses y es un 99% independiente del sistema elctrico automotriz. El cableado que lo compone es encauchetado para evitar deterioro por exposicin a la intemperie.

Componentes del sistema La mayora de los kits del sistema de sensores de parqueo, cuentan con la siguiente lista de componentes:

1. Juego de sensores: los ms comunes en el mercado son los de 4 sensores, aunque los primeros que se comercializaban contaban con 2 sensores; en la actualidad se pueden encontrar tambin con 6 sensores.

2. Mdulo elctrico: conocido tambin como unidad de gestin, es la encargada de traducir las seales ultrasnicas o electromagnticas generadas por los sensores, representadas en seales audibles o visibles.

3. Conjunto visual y cableado de conexin: la gran mayora cuentan con dispositivo visual y conjunto de luces LED; la segunda generacin cuenta con un espejo retrovisor con display. No hay diferencias entre estas dos generaciones en cuanto a funcionamiento. Los hay con dispositivo visual con conjunto de luces LED o con espejo retrovisor con display.

4. Broca de copa: es de gran utilidad en el momento en que se decide instalar el sistema de parqueo, esta broca confiere el agujero exacto para alojar los sensores en el parachoques trasero. De igual forma todos los sistemas, sin importar el tipo o marca, contienen una serie de adhesivos para fijar el mdulo electrnico y una gua de instalacin detallada.

Tecnologas del sistema de sensores de parqueo Se dividen segn su tecnologa de deteccin ya sea por ultrasonido o electromagnticos, lo cual condiciona el mtodo de instalacin de los sensores. Los primeros modelos de deteccin fueron por infrarrojos, actualmente se comercializan los de emisin de ultrasonido y el de microondas que a su vez emite ondas que detectan alteraciones electromagnticas.

Sensores ultrasonido: se caracterizan por emitir ondas que rebotan en los obstculos abarcando un ngulo de entre 130o a 160o horizontalmente y de 50o a 60o verticalmente. Una de sus mayores falencias es que son direccionales y pueden no detectar todos los obstculos. El segundo error que puede presentar este tipo de sensores es la interferencia de otros aparatos ultrasnicos.

Sensores de deteccin electromagntica: se basa en la deteccin de alteraciones del campo electromagntico producida por los objetos slidos. Su instalacin es ms sencilla, ya que los sensores vienen integrados en una tira de aluminio que se coloca dentro del parachoques. La cobertura de deteccin de este sistema es completa. El nico inconveniente es que funciona slo cuando el vehculo est en movimiento.

Usos y beneficios del sistema Como ya se ha comentado a lo largo del documento, se dice que este equipo est diseado para indicar el espacio disponible en la parte trasera del vehculo, adems informa las condiciones para dar reversa. Y lo ms importante es aplicable a cualquier vehculo y su rendimiento vara segn las dimensiones del automotor, en funcin de sus dimensiones especficas.

En cuanto al conductor, el equipo no posee restricciones ya que cualquier persona lo puede usar en su vehculo, sin importar condicin fsica, estatura, idioma o restricciones que ste posea, convirtindose en una herramienta til que aporta no solo seguridad del vehculo, sino gran confort en la conduccin.

Recomendaciones y consejos - Se recomienda no pintar los sensores porque reduce su capacidad de deteccin y puede llegar a inutilizarlos. Lo mejor es buscar la manera de integrarlos estticamente o adquirir unos ya pintados de serie en el color deseado.

- Se recomienda revisar y limpiar los sensores peridicamente, debido a que son muy sensibles a la suciedad, a la lluvia de fuerte intensidad y el barro, lo cual puede influir en la eficiencia de los sensores.

- Aunque el equipo presenta buena cobertura y genera un cierto grado de confianza frente a diferentes tipos de obstculos en diferentes tipos de material como son de tipo metlico o poroso como son la madera, se aconseja no depositar toda la responsabilidad de esta maniobra en este tipo de sistemas de ayuda.

- No se debe olvidar que es un sistema auxiliar que slo aade seguridad y que, en ningn caso, sustituye la visin y el experticio del conductor.

- Se aconseja ubicar sensores en los extremos del vehculo, debido a que en pruebas de equipos realizadas registraron un buen panorama y ayudan a la buena visualizacin de los espejos laterales

Sensor infrarrojoCensa la distancia entre auto y auto

Parlante 1Elemento elctricoque emite sonido

Resistencias1Reducen la intensidad de lacorriente paras queno se quemen los leds

Transistor 3Arregla la seal del sonido la onda par que no suene mal.

Interruptor1Sirve para abrir y cerrar el circuito

Potencimetro 1Permite suministrarcorriente elctrica al circuito.

Baquelita1

Cautn1Permite soldar loscomponenteselctricos a la baquelita mediante el uso de estao

EstaoMaterial utilizadoen el cautn

Pomada paracautinPermite aislar elestao del cautn para una mejorsoldadura

Taladro1Sirve perforar la baquelita para ingresar loscomponentes y luego permitir soldar

SoftwareProteus1Sirve para simularel circuito

Software Ares1Sirve para realizar el circuito encomputadora ypoder imprimir la pista para baquelita

Papel fotografico2Para imprimir elcircuito

Plancha1Para aderiri el circuito a la baquelita

Lustre2Para quitar lasimpuresas de la baquelita

N5553Arregla la seal

Procedimiento de armado:

1) Realizar el circuito en una hoja de papel2) Instalar el programa Proteus en nuestro computador3) Realizar nuestro circuito en el programa Proteus *14) Realizar la respectiva simulacin del circuito en el programa Proteus 5) Proceder a pasar el circuito hecho en el programa Proteus a el programa Ares 6) Imprimir el circuito en papel fotogrfico.7) Cortar la placa guindonos de baquelita por la marcas ,para ello nos ayudamos de un arco de sierra 8) Pulir ligeramente la superficie de la placa para que el torner agarre mejor para ello humedecer un trozo de lija fina para metal en agua ,mojar la placa y la lijar suavemente por toda la superficie 9) Mojar bien la baquelita y la secar con un pao limpio para eliminar todas las impurezas que pudieran quedar sobre la placa 10) Fijar la hoja recortada al principio boca abajo sobre la placa.11) Empezar a planchar la baquelita con la plancha bien caliente .12) Terminado el planchado con unas pinzas colocar la placa en agua dejndola descasar durante 5minutos 13) Proceder a retirar el papel 14) Mojar la baquelita y con un cepillo de dientes hmedo frotar la superficie .15) Colocar en un recipiente agua con el cido.16) Introducir la placa en la mescla de agua con cloruro frrico 17) Retirar la placa y la colocar en el recipiente que se tena preparado con agua limpia18) Con el lustre lijamos la placa y observar cmo se va descubriendo las pistas19) Proceder a taladrar en los orificios indicados de la baquelita 20) Colocar todos los elementos segn el diagrama hecho anteriormente .21) Comprobar el circuito. 23) Soldar cada uno de los componentes de acuerdo a como no da el software proteus.24) Hacer la prueba con una batera primero haciendo pruebas al sensor de proximidad.25) verificar la eficiencia del sensor.26) Programar los potencimetros para regular la distancia.27) instalar en el automvil.28) colocarlo en los guardachoques traseros.29) poner el parlante o zumbador atrs del retrovisor.30) hacer la prueba en un estacionamiento.

CONCLUSIONES:

Al investigar a cerca de los circuitos elctricos, se comprendi sus generalidades y su funcionamiento. Se entendi el principio de funcionamiento de los circuitos elctricos y la funcin que cumple cada componente. Se realiz un circuito aplicando de conocimientos de resistores capacitores inductores. Se aprendi como funciona un sensor enviando ondas. Se realiz el proceso de manufactura de la realizacin de un circuito de sensor de distancia. Se analiz el resultado y comprobamos el funcionamiento del circuito en el automvil corsa1.4.

RECOMENDACIONES:

Investigar previamente el funcionamiento del programa sus caractersticas y opciones.

Seleccionar el lugar ptimo para que verifique bien la distancia rango del piso al auto ( 0,5-0,7)

Procurar no tocar la zona impresa con los dedos cualquier gracilla que se tenga en los dedos pasara al papel y las pistas de esa zona no agarraran bien en la placa .Tener en cuenta que el resultado final va a depender mucho de la calidad de la impresin cuanto mejor sea la impresin mejor sern los resultados que obtendremos.

Al observar que el cobre pierde su aspecto brillante y queda ligeramente rallado, hay que pulir bien todo la superficie especialmente por los laterales, se debe siempre pulir el centro y no descuidarnos las esquinas.

Para limpiar mejor se puede echar unas gotas de alcohol isopropilico y lo limpiar bien, si no tenemos, usar un alcohol normal, es menos efectivo pero sirve .A partir de este paso no tocar la placa de cobre con los dedos.

La impresin del papel fotogrfico debe despegarse sin ayuda de la baquelita, no lo hay que forzarlo, si no es hay que dejarla un poco ms a remojo. En cuanto se saque se puede observar que hay pegado trocitos de papel no hay que preocuparse, se lija bien para retirar todo el papel.

Anexos Fabricacin del circuito.

Instalacin en el vehiculo corsa1.4.