Circuito Conversor Digital-análogo (DAC):

El Conversor digital- análogo es un dispositivo para convertir datos digitales en señales de corriente o de tensión analógica.

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Se utilizan profusamente en los reproductores de discos compactos, en los reproductores de sonido y de cintas de vídeo digitales, y en los equipos de procesamiento de señales digitales de sonido y vídeo.

La mayoría de los DAC utilizan alguna forma reostática. Los datos digitales se aplican a los reóstatos en grupos de bits. Las resistencias varían en proporciones definidas y el flujo de corriente de cada uno está directamente relacionado con el valor binario del bit recibido.

4.3.1 Funcionamiento

Un conversor digital análogo (DAC) contiene normalmente una red resistiva divisora de tensión, que tiene una tensión de referencia estable y fija como entrada.

Hay que definir que tan exacta será la conversión entre la señal analógica y la digital, para lo cual se define la resolución que tendrá.

Un convertidor Digital - Analógico de 8 bits. Cada entrada digital puede ser sólo un "0" o un "1". D0 es el bit menos significativo (LSB) y D7 es el más significativo (MSB). El voltaje de salida analógica tendrá uno de 256 posibles valores dados por una de las 256 combinaciones de la entrada digital.

4.4 Motores de Pasos:

Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos.

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La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°.

Los motores paso a paso son utilizados en computadoras para (CD- ROM, Impresoras, Discos Duros).

Estos motores están constituidos por dos partes esenciales:

4.4.1 Estator:

Cavidad fija en la que van depositadas una serie de bobinas, las cuáles, excitadas convenientemente, crean un campo magnético giratorio.

Ilustración 13 Estator

Tutorial sobre Motores de paso a paso. (5 Octubre, 2008). Imagen de un estator de 4 bobinas [on line].

Fuente: http://www.todorobot.com.ar/informacion/tutorial%20stepper/stepper-tutorial.htm Elaborado por: Fernanda Mera

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4.4.2 Rotor:

Parte móvil fabricada con un imán permanente o una pieza dentada de material magnético con polaridad constante.

Ilustración 14 Rotor

Tutorial sobre Motores de paso a paso. (5 Octubre, 2008). Imagen del rotor [on line]. Fuente: http://www.todorobot.com.ar/informacion/tutorial%20stepper/stepper-tutorial.htm

Elaborado por: Fernanda Mera

El rotor va montado sobre un eje, que soportado por dos cojinetes, gira libremente en el interior del estator. Excitando las bobinas del estator de forma adecuada se crean los polos magnéticos N-S; en respuesta a dicho campo el rotor seguirá el movimiento con sus respectivos polos, produciéndose el giro.

A diferencia del resto de motores eléctricos éstos emplean corriente continua, debido a esto su ventaja es de mayor precisión en su velocidad, enclavamiento, movimientos y giros ya que recibe una señal digital.

En cuanto al voltaje de alimentación existen desde 1.3V, 1.9V, 4.5V, 5V, 12V, y 24V, la corriente de consumo de un motor puede estar desde 300mA hasta 3A.

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Tabla 6. Grados y Pasos de un Motor PAP

Grados que gira por impulso Nº De pasos para llegar a 360º

0.72º 500 1,8º 200 3,75º 96 7,5º 48 15º 24 90º 4

Reyes, Carlos A. (2006), Microcontroladores PIC: Tabla de un motor de pasos que debe dar un motor PAP para llegar a dar una vuelta completa, según el giro de su ángulo de giro, Quito: Rispergraf.

Elaborada por: Fernanda Mera

4.4.3 Características:

4.4.3.1 Grados por paso ó Resolución:

Especifica el número de grados que el rotor girará por cada paso. Hay motores de 0.72°, 1.8°,3.6°, 7.5°, 15°, y hasta 90° por paso. El ángulo de paso en grados para cualquier motor imán permanente o de reluctancia variable es: nP.

a = 360º

n: número de fases o grupo fase del estator P: número de polos o dientes del rotor

4.4.3.2 Frecuencia de funcionamiento:

Los motores son fabricados para trabajar en un rango de frecuencias determinado por el fabricante y rebasado dicho rango, el rotor no es capaz de seguir las variaciones del

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campo magnético, provocando una pérdida de sincronización y quedando frenado en estado de vibración. La máxima frecuencia admisible está alrededor de los 625 Hz.

4.4.3.3 Voltaje:

Va indicado en el mismo motor o en las hojas de datos. A veces es necesario exceder el rango de voltaje para obtener el torque deseado de un motor dado, pero esto puede sobrecalentar y/o disminuir el tiempo de vida del motor.

4.4.3.4 Resistencia por bobina:

Determinará la corriente que pase por el motor, también la curva de torque del motor y la máxima velocidad de operación.

4.4.3.5 Pull-in y Pull-out rate:

Máximas velocidades a las cuales puede arrancar y operar un motor con carga sin perder pasos.

El Pull in rate es siempre menor al Pull out rate, ya que si se quiere que el motor rinda a su máxima velocidad sin perder pasos es necesario acelerar desde una velocidad menor.

4.4.3.6 Resonancia:

A ciertas frecuencias de funcionamiento el motor sufre una pérdida de pasos, por lo que deben ser evitadas.

Operando un motor sin carga en un rango de frecuencias, se detectarán frecuencias naturales de resonancia, estas se pueden detectar auditivamente o por medio de sensores. Si es necesario trabajar a estas velocidades, se debe agregar un factor de amortiguamiento externo, mayor inercia o un controlador adecuado. Los motores de

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imán permanente son menos inestables que los de reluctancia variable, pues tienen mayor inercia en el rotor y un torque de arranque más elevado.