Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica
Unidad Zacatenco
Ingeniería en Comunicaciones y
Electrónica
Materia:
Teoría de Radiadores
Electromagnéticos
Profesor:
Brito Rodríguez Rolando
Alumno: Ramírez Mora Martín Jesús
Proyecto
Emisor de pulsos Infrarrojos
Grupo:
5CM16
Objetivo.
El objetivo del
proyecto es el realizar un proyecto de aplicación mediante los contenidos
vistos en el curso y de esta forma poder aplicar conceptos básicos en forma
práctica para el comprendimiento de las emisiones de ondas electromagnéticas y
las distintas formas que existen de estas ya que su variación depende de la
frecuencia.
Introducción Teórica.
Son aquellas ondas que no necesitan un
medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las
ondas de radio, televisión y telefonía.
Todas se propagan en el vacío a una
velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello
podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que
quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre
a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.
Las ondas electromagnéticas se propagan mediante
una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos
al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el
exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del
mundo en que estamos.
Las O.E.M. son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.
Las O.E.M. son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.
ORIGEN Y FORMACIÓN
Las cargas eléctricas al ser aceleradas
originan ondas electromagnéticas
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El campo E originado
por la carga acelerada depende de la distancia a la carga, la aceleración de la
carga y del seno del ángulo que forma la dirección de aceleración de la carga y
al dirección al punto en que medimos el campo( sen q).
Un campo electrico variable engendra un
campo magnético variable y este a su vez uno electrico, de esta forma las o.
e.m. se propagan en el vacio sin soporte material.
CARACTERÍSTICAS de LA RADIACIÓN E.M.
- Los campos producidos
por las cargas en movimiento puden abandonar las fuentes y viajar a través
del espacio ( en el vacio) creándose y recreándose mutuamente. Lo explica
la tercera y cuarta ley de Maxwell.
- Las radiaciones
electromagnéticas se propagan en el vacio a la velocidad de la luz
"c". Y justo el valor de la velocidad de la luz se deduce de las
ecuaciones de Maxwell, se halla a partir de dos constantes del medio en
que se propaga para las ondas electricas y magnética .
- Los campos electricos y
magnéticos son perpendiculares entre si ( y perpendiculares a la dirección
de propagación) y estan en fase: alcanzan sus valores máximos y mínmos al
mismo tiempo y su relación en todo momento está dada por E=c·B
- El campo eléctrico
procedente de un dipolo está contenido en el plano formado por el eje del
dipolo y la dirección de propagación. El enunciado anterior también se
cumple si sustituimos el eje del dipolo por la dirección de movimiento de
una carga acelerada
- Las ondas
electromagnéticas son todas semejantes ( independientemente de como se
formen) y sólo se diferencian e n su longitud de onda y frecuencia. La luz
es una onda electromagnética
- Las ondas
electromagnéticas transmiten energía incluso en el vacio. Lo que vibra a
su paso son los campos eléctricos y magnéticos que crean a propagarse. La
vibracion puede ser captada y esa energía absorberse.
- Las intensidad
instantánea que posee una onda electromagnética, es decir, la energía que
por unidad de tiempo atraviesa la unidad de superficie, colocada
perpendicularmente a la direción de propagación es: I=c· eoE2.
La intensidad media que se propaga es justo la mitad de la expresión
anterior.
- La intensidad de la onda electromagnética al espandirse en el espacio disminuuye con el cuadrado de la distancia y como "I "es proporcional a E2 y por tanto a sen2Q . Por lo tanto existen direcciones preferenciales de propagación
Desarrollo.
En nuestro caso se
utilizaran las radiaciones infrarrojas para la emisión de ondas y en caso obvio
el receptor será de infrarrojos para la detección y amplificación de las ondas
detectadas.
Para bajar los
costes de un sistema mono canal decidimos elaborar este circuito que bien
cumple su cometido sin llegar a codificar pero genera una señal con un
"tono" específico el cual es generado por el oscilador del transmisor
y colocado sobre el LED infra rojo para que este lo proyecte al aire. Captada
esta señal por el fototransistor infra rojo del receptor es amplificada por el
operacional LM308 el cual además actúa como pasa banda. Luego la señal es
insertada a un detector de tono (el LM567) el cual accionará su salida solo
cuando en su entrada tenga un tono cuya frecuencia se corresponda con la
ajustada en el potenciómetro de 50K. La salida es un pequeño relé de bajo
consumo con una bobina de 6 o 9v.
Modo de ajuste:
Colocar el
transmisor frente al receptor, con el LED IR viendo diréctamente al
fototransistor IR
Mantener presionado
el pulsador del control remoto
Si el relé no
accionó ajustar el potenciómetro del receptor hasta que se oiga el accionar del
mismo
Alejar el mando y
presionar nuevamente, el relé tendrá que accionarse adecuadamente
De no accionarse al
alejarse retocar el ajuste del potenciómetro
Hay que tener en
cuenta que la luz intensa puede ocasionar que no accione debidamente, pero
nunca hacerlo disparar en falso.
El transmisor se
alimenta con dos pilas comunes tipo AAA o AA. El receptor, en tanto, requiere
9V+9V con 300mA de corriente.
Circuito Emisor.
Circuito Receptor.
El diseño en físico
puede tener ciertas variantes según el tipo de medio que se ocupe si es
únicamente el envio de pulsos pero sin decodificación el modelo puede ser
sencillo.
Conclusiones.
Las conclusiones
de este proyecto son extensas y muy significativas ya que muestra la muestra de
forma muy correcta y muy amplia las condiciones a las cuales son sometidos los
dispositivos ya sea de forma inversa o directa y la funcionalidad de estos ya
que se puede hacer el uso de manera rápida y sin ninguna complicación evitando
uso de materiales de mayor riesgo si no se sabe hacer un uso correcto de estos
y no dañar equipos.
