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Orientar cámara frontal (Mercedes)

Orientar cámara frontal

Mejorar la orientación de la cámara frontal, instalada en la estrella de un Mercedes clase C (W205). Se modifica el anclaje de la cámara, con el fin de que aparezca en la imagen alguna referencia del frontal del coche. Esta referencia es muy importante para calcular la distancia que hay entre coches, cuando se están haciendo maniobras de aparcamiento.

Todos los detalles de instalación de esta cámara, se detallan en esta entrada del blog:

Cámara frontal (Mercedes)

Cuando realicé la instalación de la cámara, pensaba que su soporte ya venía ajustado con su inclinación adecuada y sólo era necesario montarlo dentro del anagrama de Mercedes, la estrella.

Cámara frontal de origen

Como puede apreciarse en la imagen anterior, en la pantalla no se ve ninguna referencia del frontal del coche (flechas amarillas). Como la óptica de la cámara es un ‘gran angular’, al acercarse se deforma la imagen y es muy difícil calcular las distancias cuando se está aparcando.

Ajuste del soporte

La solución más rápida y fácil, es desmontar el soporte de plástico de la cámara y modificarlo. Calentando la pieza de plástico con aire caliente y la ayuda de un alicate, es posible adaptar la inclinación del soporte para conseguir que la cámara apunte más abajo.

Orientación de la cámara frontal

Una vez corregida la inclinación del soporte, ya aparece en el monitor una pequeña parte del frontal del coche (círculos amarillos en la imagen anterior).

Todos el proceso y detalles de este ajuste, los puedes ver en el siguiente video:

Medir la resistencia interna de una Batería/Pila

Comprobación del estado de una pila/batería, midiendo su resistencia interna. La batería se conecta a una carga electrónica y se mide la diferencia de tensión en vacío y con carga, a una corriente determinada.

Resistencia interna

Resistencia interna

La resistencia interna de una pila/batería produce unas pérdidas, provocadas por la caída de tensión (interna) al paso de la corriente, reduciendo su tensión de salida útil y llegando a ser inservible en algunos casos. El envejecimiento de una pila/batería está relacionado con el aumento de su resistencia interna. De manera que la calidad de una pila o batería nueva, también se podría comprobar midiendo su resistencia interna. Si realizamos esta medida con baterías de características similares y diferentes fabricantes, podríamos conocer cuál de ellas es la mejor. En caso de que tengamos una serie de baterías usadas y necesitáramos reutilizar una, midiendo la resistencia interna de cada una de ellas también podríamos elegir la que estuviera en mejor estado.

Tensión en vacío

Como el valor de la resistencia interna de una pila/batería no lo podemos medir directamente en Ohmios, es necesario aplicar un sistema de medida indirecto. Lo más fácil es medir la tensión en los terminales de la batería, con la batería desconectada (en vacío) y tomarla como referencia.

Tensión con carga

A continuación aplicamos una carga adecuada a la batería que tengamos que comprobar, y medimos la corriente que circula por la carga y el nuevo valor de tensión que tenemos  en los terminales de la batería. Si la tensión que medimos con la batería cargada fuera la mismo que obtuvimos en la primera medida (sin carga), la batería sería ideal (Ri=0). Teniendo estos dos valores de tensión y el de la corriente, sólo tenemos que aplicar la Ley de Ohm para conocer el valor de la resistencia interna (ver imagen anterior)

Interruptor táctil con fuente capacitiva

Diseño de una fuente de alimentación capacitiva, para alimentar un interruptor táctil (electrónico) y sustituirlo por los interruptores mecánicos de una casa. Como el tamaño de este circuito es reducido, es posible ocultarlo dentro de las cajas empotradas que se instalan en las viviendas, para alojar los interruptores de tipo mecánico.

El diseño y funcionamiento del sensor táctil, se detalla en la entrada anterior:

Cargador USB con sensor táctil

Fuente de alimentación capacitiva

Las fuentes capacitivas aprovechan la resistencia reactiva que ofrece un condensador al paso de la corriente alterna (Xc = 1/2πfC), para reducir el valor de la tensión a su salida sin producir un consumo excesivo. La reducción de tensión en una fuente capacitiva se realiza con un divisor resistivo, al cuál se le añade un condensador en serie con las resistencias. Como cabe suponer, este circuito es válido para posteriormente rectificar la tensión y obtener una tensión continua, normalmente con un puente de diodos y un condensador a su salida como filtro. En este circuito, el valor capacitivo del condensador limita la corriente máxima que podemos obtener a la salida, a más capacidad más corriente. Es importante ajustar este valor al mínimo posible, con el fin de obtener un máximo rendimiento (menor consumo y disipación de potencia).

Interruptor táctil

Como se puede observar en el esquema del circuito, los valores del condensador del divisor y la resistencia de carga, son los que determinan el valor de corriente máxima de la fuente de alimentación. La resistencia de carga se debería poner de una potencia superior a la calculada, con el fin de proteger el circuito. Lo más delicado de este circuito es que se abra la carga, porque la tensión a la salida subiría mucho, provocando la avería del equipo que estuviera alimentando… además de la posible explosión del condensador de filtro, al superar su tensión máxima de funcionamiento.  Otro inconveniente que tienen este tipo de fuentes de alimentación, es que no existe un aislamiento galvánico entre su entrada y salida. Podría existir riesgo de electrocución si se manipula el circuito cuando está conectado a la red eléctrica.

Fuente capacitiva

Consumos en reposo

Este circuito tiene un consumo en reposo, el cuál varía en función de la corriente máxima que hayamos fijado en el circuito. A continuación se muestran las medidas y cálculos realizados en función de la corriente ajustada.

Consumo para 10mA

Consumo para 20mAEn el video siguiente se puede ver con más detalle el funcionamiento y las medidas realizadas con este circuito.

Cargador USB con sensor táctil

Adaptación de un cargador USB, incorporando un interruptor para su desconexión, y un sensor táctil para el encendido/apagado de la lámpara en una mesita de noche. Todo el conjunto se monta en una pequeña caja de metacrilato, hecha a medida con la ayuda de la CNC. Con este conjunto se evita el tener que conectar y desconectar cada noche el cargador del teléfono móvil, y se aprovecha la alimentación de 5V para convertir el interruptor mecánico de la lámpara de noche en táctil… facilitando así su localización cuando no hay luz.

Control táctil TTP223

El control táctil se realiza con el módulo TTP223, el cuál entrega un nivel lógico 1/0 a su salida. El sensor de este módulo es capacitivo, sensible a la proximidad del cuerpo humano y su sensibilidad es ajustable. El esquema por bloques y los detalles técnicos del módulo TTP223 se muestran en la imagen siguiente.

TTP223: Esquema bloques

Detalles del montaje

El conjunto de este montaje lo podemos dividir en dos partes:

  1. Circuito de carga USB, compuesto por un cargador de 5V, reciclado de una PDA antigua (PALM), intercalando un interruptor en serie con su entrada de alimentación.
  2. Interruptor táctil, compuesto por el módulo TTP223 (sensor táctil), un foto triac MOC3020 y un triac BT137. Todo este conjunto funciona cuando el cargador está conectado, permitiendo controlar el encendido de una lámpara de mesa, conectada a la tensión de red (230 VAC en este caso) al tocar con la mano en las proximidades del sensor táctil. La sensibilidad del sensor táctil aumenta con su tamaño, pudiendo reajustar su umbral de disparo mediante la colocación en paralelo de un condensador de baja capacidad (entre 0 y 50pF).Cargador con sensor táctil

En el montaje que he realizado, el sensor consiste en un pequeño espiral de hilo, pegado por dentro en la tapa superior de la caja, y el valor óptimo del condensador es de 12pF (ver en el esquema). También es conveniente conectar un condensador de desacoplo en la entrada de alimentación del módulo TTP223. En este montaje he utilizado un condensador de 100uF.

Interior del cargador con sensor táctil

Todos los detalles de montaje, fabricación de la caja, serigrafía y pruebas de funcionamiento se muestran en el video siguiente:

LED, corriente de trabajo

LED, corriente de trabajo: ¿Cómo saber la tensión en bornas de un diodo LED, cuando está funcionando a su corriente nominal?. Conocer la tensión de trabajo de un diodo LED es muy importante para calcular el valor de su resistencia de limitación. Las pruebas se realizan con un medidor de componentes electrónicos y el medidor de diodos LED que hicimos en un proyecto anterior:

Comprobador de diodos – Diode tester

Punto de trabajo de un diodo LED

Para obtener el máximo rendimiento lumínico de un diodo LED, es necesario ajustar correctamente su punto de trabajo. Si disponemos de la hoja de especificaciones del fabricantes, podemos conocer cuál es la tensión y corriente que debemos suministrar al diodo para obtener su máximo rendimiento lumínico, sin  acortar su vida útil.

Cálculo de la resistencia LED

Conociendo los valores de tensión y corriente del diodo, ya podemos calcular el valor de la resistencia de limitación que le tenemos que conectar en serie (resistencia de limitación), aplicando la Ley de Ohm.

Sistemas de medida

Si utilizamos un comprobador de componentes electrónicos o un polímetro para medir un diodo LED, obtenemos un valor de tensión de funcionamiento… pero desconocemos el valor de corriente a la cuál se ha efectuado esa medida. Si utilizamos ese valor para calcular la resistencia de limitación, lo normal es que la luminosidad del diodo LED sea baja.

Comprobador de componentes

Si queremos conocer la tensión de trabajo de un diodo LED con precisión, tendremos que intercalar un medidor de corriente (amperímetro) en serie con el diodo LED y alimentar el circuito con una fuente de alimentación variable. Como protección, sería conveniente intercalar una resistencia en serie con el circuito y subir poco a poco la tensión de salida de la fuente, hasta conseguir el valor de corriente especificado por el fabricante. En este punto, deberíamos medir la tensión en bornas del diodo LED… y esa sería la tensión que deberíamos utilizar para realizar los cálculos, y saber el valor de la resistencia que debemos conectar en serie con el diodo LED. Todo esto lo podríamos hacer con el comprobador de diodos.

Punto de trabajo de un diodo LED

En el siguiente video se muestra una prueba comparativa entre un comprobador de componentes electrónicos y el comprobador de diodos.