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Apuntes de Electrónica

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INTRODUCCION A LOS SENSORES, SERVOMANDOS E INDICADORES. La entrada y salida son dos de las cuatro funciones básicas del computador. Los circuitos de almacenamiento del computador no pueden hacer nada sin la señal de entrada procedente de un sensor, o sin enviar una salida a un servo mando o un dispositivo exhibidor. Las señales de entrada y salida conectan al sistema del computador al que esta controlando o monitoreando. TRANSDUCTORES Todos los sensores o servo mando son transductores. Un transductor es cualquier dispositivo que convierte ( traduce) una forma de energía en otra. Los sensores convierten el movimiento, la temperatura, la luz y otras clases de energía en energía eléctrica, en forma de señal de voltaje. El servo mando convierte la energía eléctrica ( voltaje, corriente) en trabajo mecánico. Muchos sistemas del computador para automóvil usan combinaciones de sensores y servo mando eléctricos, electrónicos y transductores mecánicos para lograr sus objetivos. Los solenoides y los diafragmas de vacío se combinan frecuentemente para producir una salida analógica requerida. Algunos sensores son dispositivos electrónicos de estado sólido y otros son transductores electromecánicos que usan un transductor mecánico para producir una señal eléctrica. SENSORES Debido a que la computadora sólo puede leer señales de voltaje, un sensor de automóvil tiene que convertir el movimiento, presión, temperatura. luz y otra energía en voltaje. Los sensores del automóvil pueden enviar señales analógicas o digitales para procesar. También pueden amplificar señales de voltaje antes de convertirlas. Los sensores de automóvil envían sus señales de entrada a la computadora en uno de estos modos: 1. - GENERANDO UN VOLTAJE.Solamente un sensor generador puede producir por sí mismo un voltaje de señal. Se usan varios medios para crear una señal de voltaje, dependiendo del tipo de sensor de que se trate. Algunos usan cristal de cuarzo (sensor piezo eléctrico). Otros usan un material eléctricamente conductivo, tales como el dióxido de circonio o funcionan electromagnéticos. 2- MODIFICANDO EL VOLTAJE DE REFERENCIA. La mayor parte de los sensores son interruptores, resistencias y transformadores. Estos sensores no pueden generar un voltaje solamente pueden modificar un voltaje que se les aplica. Por tanto los interruptores y sensores resistidos deben funcionar con un voltaje de referencia proveniente de la computadora. Esto es un voltaje fijo que el sensor recibe de un regulador de voltaje que

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esta dentro de la computadora. La mayor parte de los sistemas de control de la computadora funcionan con un voltaje de referencia de 5 volts Algunos usan el voltaje de referencia de 9 volts. En cualquier caso el voltaje de referencia debe ser menor que el voltaje mínimo de la batería para evitar señales no exactas del sensor. La computadora envía el voltaje de referencia al sensor. Cuando el sensor cambia, el voltaje de retorno se altera y se retransmite a los condicionadores de entrada para su conversión, luego se transmite al microprocesador. CARACTERÍSTICAS DE UN SENSOR. Sea cual fuere la señal que envíe un sensor, digital o analógica, las características siguientes afectan la selección de un sensor para un sistema en particular. Estas características también fijan las especificaciones para localizar las fallas y dar servicio. REPRODUCIBILIDAD. Un sencillo sensor digital debe conmutar una señal débil a intensa, en un punto especifico, dentro de la gama de valores que detecta. Un interruptor de temperatura puede cerrar a 160°F. Puede abrir nuevamente a 160°F o a 180°F. Los puntos en que abre y cierra son decisiones de diseño. Una vez que se determinan estos puntos el interruptor debe cerrar y abrir siempre en los puntos que se requiere de un sensor. Un sensor analógico produce una señal que varia en proporción a la cantidad o condición que sé esta midiendo. También, debe entregar una señal que se pueda reproducir en cada incremento del cambio. Si un sensor analógico tiene que proporcionar un cambio de señal de temperatura, debe hacerlo en toda su gama de funcionamiento. Aún más, los incrementos de la señal deben poderse reproducir hacia arriba y hacia abajo. EXACTITUD Todas las señales de los sensores tienen ciertas tolerancias o limites en su exactitud. Una vez que se fijan los requerimientos de exactitud, el sensor debe trabajar dentro de esas tolerancias. Estas tolerancias de diseño se fijan las especificaciones para la prueba de funcionamiento del sensor. De modo semejante un sensor analógico puede proporcionar un cambio de señal de 20 + o – 2 milivols para cada grado +- 0,1 grado de temperatura. Estas tolerancias se basan los lo requerimientos de exactitud del sistema de la computadora y ayudan también a determinar las especificaciones de prueba para el sensor. ALCANCE DE FUNCIONAMIENTO Un interruptor digital de temperatura cierra a una temperatura específica: 160 +- 5° F, por ejemplo. Puede abrir también en el mismo punto o en otro punto: 180 grados + - 5 grados, por ejemplo. Los interruptores sencillos de posición del obturador detectan las posiciones de vacío y muy abierto funcionan de igual modo. Así funcionan los interruptores sencillos de presión. El alcance de funcionamiento de un sensor digital es precisamente uno o dos puntos de conmutación...

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El alcance de funcionamiento de un sensor analógico es más amplio. Puede requerirse que un sensor analógico de temperatura genere señales proporcionales dentro de una gama de 0° a 250°F o de 100° a 300° F. El alcance de un sensor analógico de presión puede ser de 5 a 59 psi, o de 0 a 30 pulgadas de mercurio. Un sensor analógico de posición del acelerador puede entregar señales que sean proporcionales a las posiciones del obturador de 0° a 90°. El alcance de funcionamiento se llama margen dinámico del sensor, y también se refleja en las especificaciones de prueba. Fuera de los límites superior e inferior de margen dinámico, la señal del sensor no es proporcional al valor variable que se está midiendo. La mayor parte de las computadoras están programadas para ignorar una señal exterior del margen dinámico. LINEALIDAD Dentro del margen dinámico una señal analógica del sensor debe ser tan consecuentemente proporcional al valor de la medición, como pueda. Esta expresión se llama Linealidad de la señal. Esta expresión de exactitud del sensor en todo su margen dinámico. Si una señal del sensor de temperatura varía incrementos de 20 milivols por cada grado de cambio de temperatura, debe ser así idealmente, del límite inferior hasta él limite superior del margen dinámico. Una curva perfecta de la señal de Linealidad es un diagonal recta. En la práctica, no hay sensor que una Linealidad perfecta. La curva de señal de un sensor típico tiene la forma de S que varia más o menos de una línea recta. La Linealidad es en general muy exacta, cerca del centro del margen dinámico. Los programas de la computadora contienen datos de memoria para compensar las señales no lineales en el margen del sensor. Los circuitos para procesar la señal ajustan la señal de entrada para dar a la computadora una indicación exacta de la variable que mide el sensor. OTRAS CARACTERÍSTICAS DEL SENSOR. Todos los sensores para automóvil se construyen para funcionar a largo plazo, y sean confiables en un ambiente difícil, deben proporcionar señales confiables a pesar de la temperatura, vibración y suciedad extremas, la sencillez ayuda a la contabilidad y por ello muchos sensores son piezas sencillas para fines generales. El sensor de presión, por ejemplo, puede emplearse en el sistema de inyección de combustible en el cuerpo del acelerador y en un sistema de inyección múltiple. Un sensor sencillo y común de temperatura puede tener diferentes aplicaciones en diferentes sistemas. Los sensores proporcionan señales de bajos voltaje y baja corriente. Un funcionamiento de baja capacidad quiere decir que no pone una gran carga en el sistema eléctrico del vehículo, pero también lo hace susceptibles a la interferencia electromagnética. Por tanto, el diseño des sensor y la instalación, incluyen a menudo la supresión y disposición de dispositivos de blindaje. La ubicación del alambrado y las conexiones de baja resistencia son críticas para la transmisión apropiada de la señal del sensor. Todas estas características del sensor son puntos importantes para verificar y dar servicio correctamente. Con estos hechos en mente, se puede proceder a examinar los tipos específicos de sensores. INTERRUPTORES Y DISTRIBUIDORES Un interruptor es un sensor digital más sencillo. Un interruptor abre y cierra un circuito y entrega una señal de voltaje elevado o bajo. Una terminal de interruptor recibe un voltaje de entrada

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proveniente del sistema eléctrico a menudo, a través de la computadora. La otra terminal devuelve la señal de voltaje, cuando abre. La computadora puede responder ya sea con una señal alta, o ambas dependiendo de su programa. INTERRUPTORES Todos los interruptores son dispositivos mecánicos, pero puede accionarlos una conexión mecánica o contactos mecánicos, la presión o temperatura. Un interruptor sencillo de posición del acelerador lo cierra un encadenamiento o un tope de contacto cuando se cierra el obturador en vacío o en apertura amplia, o en ambos. Los interruptores de presión detectan la presión hidráulica o neumática. Los interruptores de presión de aceite del motor y los interruptores de presión de aceite del motor y los interruptores de presión de transmisión son más viejos que las computadoras, pero se usan mucho en las computadoras modernas de control electrónico. La presión que actúa sobre el pistón móvil o el diafragma hace que los contactos del interruptor se abran y cierren. La mayor parte de los sistemas climatizadores tiene interruptores especiales para detectar la presión alta o baja del refrigerante. Los interruptores sencillos de presión neumática también tienen diafragma móvil que abren y cierran los contactos del interruptor. La presión positiva del aire o la presión negativa del aire (vacío) pueden activar el diafragma. A los interruptores de presión también los puede activar una cámara aneroide o cápsula. La cámara aneroide es un tubo ondulado, al vacío en su interior. Las variaciones de presión fuera de la cámara ocasionan que se expanda o se contraiga. Este movimiento puede abrir y cerrar los contactos del interruptor exactamente como lo hace un diafragma. Debido a las cápsulas del aneroide son más caras que el diafragma y el movimiento más precisos, su uso se reserva generalmente para sensores analógicos más que simples interruptores. Los interruptores de temperatura abren y cierran cuando la temperatura se eleva y cae por un punto específico de conmutación. El interruptor más sencillo de temperatura es un elemento bimetalismo que forma parte del conductor del circuito. El elemento esta formado por dos cintas de metal que está unido. Cada cinta metálica se expande y se contrae a diferente velocidad cuando esta expuesta a cambios de temperatura. Estas velocidades diferentes de expansión ocasionan que el elemento se doble cuando se calienta o se enfría. La mayor parte de los interruptores se cierran cuando están fríos. Cuando la temperatura ambiente calienta el elemento, éste se dobla y abre los contactos del interruptor. El interruptor se cierra otra vez cuando el elemento se enfría y vuelve a la primera posición. Los interruptor bimetalicos pueden calentarse también con el flujo de corriente a través del elemento. Debido a que la mayor parte de los sensores de un sistema computacional son dispositivos de poca energía, la corriente, para que un interruptor bimetalicos se caliente eléctricamente, proviene de un circuito separado. Esto conduce al diseño de un crono contador o un interruptor temporizado. CRONOCONTACTORES Un cronocontactor combinado con un interruptor puede retardar una señal. Muchas combinaciones de interruptor y cronocontactor son interruptores térmicos minuteros, como los que utiliza la inyección de combustible. El interruptor entrega la señal que controla el inyector de partida en frío.

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El cierre del interruptor depende de la temperatura del motor o de la corriente que pasa a través del bobinado calefactor. Después de un tiempo especificado, la corriente calienta al termostato bimetalicos y abre el circuito para apagar el inyector de arranque en frío. RESISTORES Un resistor puede enviar una señal analógica de voltaje proporcional a la temperatura, presión, movimiento y otras variables. Un resistor, como interruptor no puede generar voltaje. Solamente puede modificar un voltaje que se aplica al. Por tanto, los sensores resistivos del automóvil funcionan con un voltaje de referencia que proviene del computador. Hay dos tipos sé resistencias variables que se utilizan como sensores: Reóstatos y potenciómetros. Estos se utilizan típicamente para detectar movimiento, posición y presión. De los dos, los potenciómetros son los más comunes como sensores de entrada a la computadora. Un potenciómetro cambia el movimiento mecánico en una señal de voltaje y con frecuencia se usa para indicar la posición de un componente específico, como una válvula. Los termistores, medidores de deformación piezoresistivos y sensores térmicos o de película caliente son otros sensores resistivos que se usan para medir la temperatura y la presión. POTENCIOMETROS. Un potenciómetro es una resistencia variable que tiene tres terminales. En un extremo del resistor se aplica un voltaje de referencia, el otro extremo se conecta a tierra. La tercera terminal se conecta al rozador o contacto que se desliza por todo el resistor. Dependiendo de que el contacto se encuentre cerca del extremo que se conecta a la fuente o del extremo que se conecta a tierra, el voltaje será alto o bajo. Una corriente constante que atraviesa el resistor mantendría una temperatura constante. Por tanto la resistencia no cambia debido a las variaciones de temperatura. Esto asegura una caída constante de voltaje a través de la resistencia de modo que el voltaje de retorno cambie solamente con relación al movimiento del contacto deslizante. REOSTATOS. Un reóstato es un resistor variable de dos terminales. Se aplica un voltaje de referencia a una terminal fija en un extremo del resistor. La otra terminal se conecta a un contacto móvil y proporciona una señal de voltaje de retorno. La caída de voltaje a través del resistor vario con el contacto móvil. La temperatura del resistor también varia porque la corriente que fluye a través de cantidades variables de resistencia, cuando el contacto se mueve. Por tanto, la señal de voltaje de retorno no es tan constante como la de un potenciómetro. Sin embargo. Se usan los Reóstatos como sensores del sistema cuando la Reproducibilidad de la señal no es extremadamente crítica. Los Reóstatos requieren menos conexiones al circuito y son más sencillos de construir. El contacto móvil de un potenciómetro puede moverse en línea recta o en arco. Estos dispositivos pueden detectar el movimiento lineal y la posición o el movimiento giratorio y la posición angular. Acoplados a un diafragma móvil o a otro transductor mecánico, pueden detectar también las variaciones de presión.

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Un reóstato sencillo es sensible a la corriente en un circuito. Un potenciómetro entrega un voltaje regulado a otra resistencia en un circuito. TERMISTORES. Un termistor es un resistor variable de estado sólido que tiene dos terminales de conexión. La resistencia de cualquier resistor cambia cuando la temperatura, pero las variaciones de la resistencia a través del margen de funcionamiento de termistor los hacen muy exacto como sensor analógico de temperatura. Los termistores se dividen en dos grupos: resistores de coeficiente positivo de temperatura (PTC) y resistores de coeficiente negativo de temperatura (NTC. Estos nombres simplemente quieren decir que:  La resistencia de un termistor PTC aumenta cuando aumenta la temperatura.  La resistencia de un NTC disminuye cuando aumenta la temperatura. La figura muestra las curvas características de funcionamiento de los termistores PTC y NTC. Ambas se usan en el sistema de los automóviles, pero el termistor NTC es más común. El calor puede provenir de una fuente externa o de la corriente a través del resistor. Los termistores PTC auto calentados pueden emplearse como limitadores de corriente y cronometradores él los sistemas electrónicos. Los termistores NTC que se calientan externamente son los sensores analógicos más comunes para la temperatura que enfría el motor y para la temperatura del aire de entrada. Los termistores NTC pueden usarse también en circuitos indicadores. En el caso del termistor controla el voltaje que se aplica a una lámpara de alarma de combustible bajo. Cuando el combustible cubre el termistor en el tanque, su temperatura es baja y su resistencia alta. El voltaje que se aplica a la lámpara es bajo, y por el circuito corre una corriente débil. Cuando baja el nivel de combustible, el termistor no está cubierto. Se calienta y la resistencia disminuye. Si se aplica un voltaje más alto a la lámpara, fluye más corriente y la lámpara se enciende. Los sensores con termistor NTC se hacen de material semiconductor de alta resistencia a baja temperatura. La computadora aplica un voltaje de referencia a una terminal del termistor y recibe el voltaje de retorno de la otra terminal. Cuando el termistor se calienta, el voltaje de retorno aumenta. SENSORES PIEZORRESISTIVOS Un cristal piezoeléctrico desarrolla un voltaje a través de sus superficies cuando se le aplica presión. Los cristales semejantes cambian su resistencia cuando se les aplica una presión. Esta característica hace de los sensores piezo resistivos unos dispositivos excelentes para medir la presión analógica. Un sensor piezorresistivo típico consta de un pequeño diafragma de sílice sellada a una placa de cuarzo. Se desocupa la cámara que está en el centro para crear un vacío. Alrededor del borde del diafragma se forman cuatro resistores al adulterar la sílice. La presión que se aplica al diafragma hace que este se doble, lo cual hace cambiar la resistencia de los resistores. Los resistores se conectan a un circuito externo en una disposición de puente de wheatstone. Se aplica un voltaje constante de referencia a la terminal de entrada del sensor.

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Este circuito de puente es una disposición serie paralelo entre la terminal de entrada y conexión de tierra, los resistores R1 y R2 están en serie y están en paralelo con los resistores R3 y R4 que están en serie. Cuando no se aplica ninguna presión al diafragma del sensor, las resistencias son iguales. Las caídas de voltaje a través de R1, R2, R3 y R4 son iguales y no hay diferencia de voltaje entre las terminales A y B, que son las conexiones de salida. El circuito esta equilibrado. Cuando cambia la presión en el sensor, la resistencia cambian en proporción a la presión que hay en el diafragma. R1 y R3 aumentan y R2 y R4 disminuyen. Esto desequilibra el circuito del puente y crea una diferencia de voltaje entre las terminales A y B. Esta es el voltaje de salida del sensor, que también es proporcional a la presión que se aplica al diafragma de sílice. Los sensores piezorresistivo se usan comúnmente para medir la presión absoluta del múltiple de admisión al motor. También puede usarse como medidores de desformó mecánico para medir la fuerza física. SENSORES MAGNETORRESITIVOS. Algunos materiales magnéticos cambian su resistencia en un campo magnético giratorio. La magneto resistores pueden conectarse en un circuito puente semejante al de los piezorresistores. La computadora proporciona el voltaje constante de referencia. Un campo magnético giratorio cambia la resistencia de los resistores y desequilibra el circuito del puente. Esto produce un voltaje de salida variable proporcional a la velocidad de cambio del campo magnético. SENSORES RESISTIVOS CON CALENTADOR La aplicación de corriente eléctrica a un alambre de platino o pantalla detectara de papel metálico como parte de un circuito puente, puede controlar la computadora, para mantener el alambre a una temperatura constante sin tomar en cuenta la temperatura de aire ambiente. La corriente que se requiere para mantener la temperatura del alambre a pantalla se cambia luego en una señal de voltaje del resistor. Este tipo de sensor es muy útil para la medición de flujo de aire en masa que se encuentra en algunos sistemas de inyección de combustible. El aire que fluye por el alambre caliente o pantalla tiende a enfriarlo, de acuerdo con la temperatura y velocidad del flujo de aire. Cuando esto ocurre la computadora aplica más corriente para mantener al alambre a una temperatura constante. La cantidad de corriente que se requiere para mantener la temperatura del alambre la interpreta la computadora como la cantidad de masa de aire que entra al motor. Como los resistores, los sensores de transformador envían una señal analógica de retorno a la computadora en repuesta al voltaje de referencia. El transformador es un juego de bobinas de inducción con un núcleo móvil. Esta clase de dispositivo se llama sensor de transformador diferencial lineal variable. El acoplamiento electromagnético entre los devanados de entrada y salida varía con la posición del núcleo. Al devanado de entrada se le aplica un voltaje oscilante de referencia (10 Khz. Dos devanados de salida se equilibran dé modo que el voltaje de salida de cada uno sea la misma con el núcleo en la posición central. Cuando el núcleo se mueve, el voltaje de salida de un devanado es superior a la del otro devanado. Los dos voltajes se procesan para producir un voltaje de señal sencilla del sensor, que es proporcional a la cantidad y dirección del movimiento.

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Esta clase de sensor de transformación se usa como un tipo de sensor de presión absoluta del múltiple (MAP. En este diseño una cápsula aneroide hace que se expanda y contraiga y mueva el núcleo. Los sensores LVDT se usan también para medir el movimiento lineal, como la posición del acelerador. En estos diseños, el núcleo se mueve por medio de conexiones mecánicas. GENERADORES DE VOLTAJE. Unos sensores pueden generar un voltaje de señal. Los sensores de pulso del distribuidor usan una rueda disparadora giratoria para variar la reluctancia en un polo magnético y la bobina de captación. Algunos fabricantes de autos los llaman sensores de reluctancia. Las computadoras para motor pueden usar estas señales como una referencia para la regulación básica. La frecuencia de señal indica también la velocidad del motor. Los generadores de pulso pueden usar también para indicar la posición del cigüeñal, velocidad del motor y orden de encendido. Algunos sistemas utilizan generadores de pulso o sensor de reluctancia en el bloque del motor para responder a un diente a un corte en el balanceador armónico. Los sensores de encendido sin distribuidor utilizan sensores separados de esta clase para indicar la velocidad y posición del cigüeñal. Otro sistema utiliza un distribuidor de efecto hall en el distribuidor para indicar la posición del cigüeñal y la puesta a punto básica. SENSOR DE OXIGENO PARA LOS GASES DE ESCAPE. El sensor de oxigeno para los gases de escape es un generador de voltaje, único, de dióxido de circonio que mide el contenido de oxigeno en el escape. Genera señales analógicas de 0 a 1 volts, comparando la diferencia entre él oxigeno que hay en el aire ambiente. El sensor EGO se basa en el concepto Lambda. Lambda es el símbolo griego que los ingenieros usan para indicar la proporción de un número de otro. Para controlar el aire combustible, lambda indica la proporción de aire en exceso a la cantidad estequiométrica de aire. A una proporción de 14.7 de aire y combustible, es donde se combina la mayor cantidad de aire posible con el combustible. No hay exceso de aire, no hay falta de aire. Lambda, entonces es igual 1. En mezcla pobre, con proporción de 15, 16, o 17 es a 1 queda un exceso de aire después de la combustión. La proporción lambda de exceso de aire al aire deseado es mayor que 1. Puede ser 1.03, 1.07, 1,15, o algún otro número. Con una mezcla rica, de 12, 13, 14,1, hay falta de aire y la proporción lambda es inferior a 1. Puede ser 0,97, 0,93, 0,89, etc. Con una proporción menor de 0,8 o mayor de 1,20 el motor no funciona. Estas proporciones de aire y combustible de 11.7: 1 y 18:1. El sensor EGO trabaja como una batería galvánica para generar voltaje hasta 1 volts. Su margen efectivo de señal es de 0,1 a 0,9 volts (100 a 900 milivols. Cuando el contenido de oxigeno en el escape es bajo (una mezcla rica), el voltaje del sensor es alta (450 a 900 milivolts). Cuando el contenido de oxigeno en el escape es elevado (mezcla pobre) el voltaje en el sensor es baja (100 a 450 milivolts. La figura muestra el margen de funcionamiento del sensor de temperatura de unos 800°C. Nótese que el voltaje del sensor cambia con mayor rapidez cerca de una proporción lambda de 1 (proporción de aire combustible de 14.7:1), lo cual lo hace ideal para mantener una proporción estequiométrica. El sensor debe calentarse al menos hasta 300°C antes de que genere una señal exacta, y proporcione los tiempos más rápidos de conmutación, aproximadamente a 800°C. Esta es la razón más importante para el control del combustible sin auto corrección, con un motor frío.

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El sensor EGO se instala en el múltiple de escape o en el tubo de escape y consta de dos electrodos de platino separados por un electrolito cerámico de dióxido de circonio atrae los iones libres de oxigeno, que tiene una carga negativa. Un electrodo se expone al aire ambiente (exterior) por medio de ventilas en la cubierta del sensor, y recoge muchos iones de O2. Sin embargo, recoge menos iones y se hace menos positivo. Cuando hay una gran diferencia entre él oxigeno del escape y él oxigeno del aire (mezcla rica) los iones negativos de oxigeno que hay en electrodo exterior van al electrodo positivo interior. Esto es una simple corriente eléctrica (flujo de electrones. El sensor desarrolla un voltaje entre los electrodos. Cuando hay más oxigeno en el escape (mezcla pobre) hay menos diferencia entre los iones de O2 que hay en los electrodos y un voltaje más bajo. La figura resume las relaciones de mezcla de aire combustible, contenido de oxigeno del escape, voltaje del sensor y repuesta del computador. Un punto importante a recordar sobre el sensor EGO es que mide oxigeno: no mide la proporción de aire y combustible. Si el motor tiene falla de encendido. No se consume él oxigeno en la combustión. Hay gran cantidad de oxigeno en la mezcla no quemada en el escape. El sensor entrega una señal falsa de la mezcla pobre. Esta es una razón porque es esencial el control de la computadora de la puesta a punto del encendido y el EGR para controlar efectivamente la medición de combustible. Todos los sensores EGO funcionan de acuerdo a los principios que se explicaron antes, pero los detalles de su estructura son diferentes. Algunos sensores tienen una conexión de un solo alambre para la señal de salida. Existe la conexión a masa de la cubierta del sensor y el múltiple o tubo de escape. Otros sensores tienen un conectador de dos alambres, que proporciona una conexión de masa a través de la computadora. Los sensores de un alambre y los de dos alambres no son intercambiables. La figura muestra un manguito siliconico que protege el sensor y proporciona un respiradero a la circulación de aire del ambiente. La posición del manguito es importante para este sensor para este sensor. Si lo empujan hacia abajo, sacándolo del cuerpo, bloqueara el respiradero y creara un voltaje de señal inexacta. Hay una creciente tendencia a usar sensores EGO con calentador. Estos sensores tienen un tercer alambre que entrega corriente de la batería de 1 ampere o menos, a los electrodos del sensor, siempre que el interruptor de encendido está en posición de encendido. Esta corriente calienta más rápido con el motor frío y ayuda a mantener la temperatura del sensor para que se produzca una señal más exacta de voltaje. Los sensores EGO con calentador se usan frecuentemente en motores turbo alimentados en donde el sensor se instala en la corriente abajo del turbo. Él turbo absorbe mucha energía calorífica en el escape, lo cual retarda el calentamiento del sensor en un motor frío y puede ocasionar que el sensor se enfríe por largos periodos de funcionamiento en vacío y a baja velocidad. Un sensor EGO con calentamiento tiene un par adicional de alambre para proporcionar corriente de calentamiento al termistor PTC que hay en el sensor. Los sensores EGO se instalan siempre en el múltiple de escape o los tubos de escape, pero la ubicación exacta varia en diferentes motores. Algunos motores en V tienen sensores separados en cada múltiple, algunos tienen dos sensores: uno antes y otros después del convertidor catalítico. OTROS SENSORES SENSOR DE FLUJO DE AIRE. Los sensores de flujo de aire generalmente son sensores analógicos que usan un potenciómetro para variar la señal de voltaje de retorno en proporción a 1 volumen de flujo de aire. Proporcionan

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información para regular el flujo de combustible en relación con el flujo de aire, como los hace el tubo venturí del carburador. SENSORES DE PRESIÓN EN EL MÚLTIPLE, VACÍO Y PRESIÓN BAROMÉTRICA. Estos pueden ser sensores de volumen aire, o ambos. La mayor parte son dispositivos analógicos que usan un sensor piezo resistivos o un transformador o potenciómetro activado por un diafragma de vacío o una cámara aneroide. Estos sensores permiten que el computador ajuste la medición de combustible con relación al volumen de aire y la carga del motor. Permiten también que la computadora ajuste simultáneamente la puesta a punto y el EGR con relación a la carga. Recuérdese que el vacío es una presión negativa del motor; la presión barométrica es la presión atmosférica y la presión absoluta del múltiple es la presión barométrica menos el vacío. Una combinación de esta información permite un control del motor, mas preciso de lo que el vacío del múltiple puede proporcionar directamente. SENSOR DE TEMPERATURA. Si una computadora necesita saber si el enfriador de la temperatura del aire está por arriba a por debajo de un punto de trabajo, este trabajo lo hará un sencillo interruptor bimetalicos. Si la computadora necesita saber cualquier temperatura dentro de un margen, se necesitara un termistor. Para medir el combustible, los sensores de enfriamiento y de la temperatura del aire harán el trabajo de una bobina filtro de carburador y proporcionaran el control de un depurador de aire termostato. También permitirán que la computadora ajuste con exactitud la puesta a punto de encendido y el flujo de la EGR. SENSORES DE POSICIÓN DEL ACELERADOR. Un sensor de posición del acelerador indica si un motor está en reposo, acelerador totalmente abierto o un punto intermedio. Es tanto un sensor de carga, como de velocidad. Un sensor de posición del acelerador puede ser un sencillo interruptor de acelerador totalmente abierto o un interruptor de posición de reposo, para indicar los extremos de desplazamiento del acelerador con un voltaje alto o bajo. Mucho sistema usa un potenciómetro como sensores de acelerador. El acelerador mueve un contacto deslizante a través de un resistor para enviar una señal analógica que indica la posición del acelerador. SENSORES DE PUESTA A TIEMPO DEL ENCENDIDO, POSICIÓN DEL CIGÜEÑAL Y VELOCIDAD DEL MOTOR. Estos envían señales tanto analógicas como digitales para controlar la puesta a tiempo, la medición de combustible y la EGR. SENSORES DE VELOCIDAD DEL VEHÍCULO Algunos sistemas de control necesitan controlar el enclavamiento del convertidor de par motor, y la selección del engranaje de transmisión. Los sensores de velocidad son, en general, generadores de pulsos o sensores ópticos en el velocímetro. SENSORES EGR

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Es importante conocer la velocidad de flujo de EGR para controlar la puesta a punto y la medición del combustible, así como el funcionamiento de la válvula EGR. Muchas válvulas EGR tienen un transductor que consta de un potenciómetro con un contacto deslizante en la parte superior del vástago de la válvula. A través de la descripción del motor, la computadora conoce una cierta señal de voltaje de retorno a una cierta posición de la válvula, lo que es igual a la velocidad específica del flujo de la EGR. Cuando se combinan las señales de velocidad, carga y temperatura, la computadora utiliza esta información para ajustar la puesta a punto, EGR y medición de combustible. SENSORES DE CLIMATIZACIÓN. La mayor parte de los sensores de climatización son interruptores que indican cuando se acopla el embrague del compresor. El compresor AC puede usar 5 a 10 caballos de fuerza extra, lo cual aumenta la carga del motor. Cuando el compresor sabe que el compresor está engranado, puede ajustar la puesta a punto, el flujo de combustible, velocidad en vacío y otras variables para compensar la carga extra. SENSORES DE DETONACIÓN. La mayor parte de los sensores de detonación contienen un cristal piezo. Resistido que cambia su resistencia cuando se les aplica una presión. Cuando existe una detonación, la presión es uniforme en todo el cristal. Si se le aplica un voltaje de referencia al sensor, el voltaje de señal de retorno permanece en su valor programado. Cuando hay una detonación, ésta cambia la presión. Esto cambia la resistencia del sensor y así también el voltaje de la señal de retorno. SERVOMANDOS SISTEMA DE CONTROL. Un servo mando es un dispositivo de salida que cambia las señales de voltaje en acción mecánica. La mayor parte del servo mando de control son solenoides y reveladores. Sin embargo, algunos son motores paso a paso. Un solenoide es un dispositivo electromagnético que utiliza el magnetismo para mover un núcleo metálico, cambiando así un voltaje eléctrico en movimiento mecánico. Un relé usa una corriente eléctrica para controlar otra corriente eléctrica. Un motor paso a paso es un motor de corriente directa que avanza en pasos increméntales de desenergizado (no-voltaje) a totalmente energenizado. (Voltaje total. SOLENOIDES La computadora controla el voltaje hacia el solenoide, pero en general, no conmuta voltaje del sistema. Se aplica el voltaje de la batería a una terminal del solenoide de la computadora abre y cierra un conmutador de puesta a tierra que se conecta a otra terminal. Así mucho servo mando se conecta a masa (tierra) a través de la computadora por lo que es esencial una conexión segura a tierra de la computadora para que el sistema funcione apropiadamente. El solenoide puede energenizarse por periodos irregulares o conectarse o desconectarse cierto número de ciclos por segundos.

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AMPLITUD DE PULSO Y MODULACION DE LA AMPLITUD DE PULSO. El control computarizado de los equipos de medición activados por un solenoide utiliza un concepto que se llama modulación de la amplitud de pulso. Esta es una expresión que uno oye con relación a muchos dispositivos de medición, activados por un solenoide. Si un solenoide de purga de filtro, o un vacío de EGR se mantiene energizado por largo periodo de tiempo no hay porque preocuparse de la modulación de amplitud de pulso. El ciclo completo de funcionamiento de cualquier otro dispositivo medidor activado por un solenoide es la secuencia de encendido o apagado y regresar. Un dispositivo puede funcionar a cualquier número de ciclos por segundo, dependiendo de su diseño: 10. 20, 60. etc. Sin embargo para un solenoide encendido apagado que actúa con rapidez. La amplitud de pulso es la cantidad de tiempo que está energizado el dispositivo medido en milisegundo. Una boquilla de inyección que se usa en un sistema de inyección de combustible proporciona un buen ejemplo de amplitud de pulso. La computadora varía la amplitud del pulso con relación a la cantidad de combustible que requiere un motor particular en un momento dado. La amplitud de un pulso corto entrega poco combustible; la amplitud de un pulso más grande entrega más combustible. La computadora varía o modula la amplitud de pulso para fijar el régimen de trabajo que logrará a la salida requerida por el solenoide. REGIMEN DE TRABAJO El régimen de trabajo es el porcentaje del ciclo completo en el cual el solenoide esta conectado (energizado. Otro modo de decirlo es que el régimen de trabajo es la proporción de la amplitud del pulso con la amplitud completa del ciclo. La amplitud de pulso se mide en el tiempo absoluto; el régimen de trabajo se mide como porcentaje. Un pulso de voltaje medido desde la computadora, determina el régimen de trabajo. La figura muestra la relación de amplitud de pulso, régimen de trabajo variable y tiempo fijo de trabajo para un solenoide de control de mezcla del carburador de retroalimentación. RELE El impulsor de la salida de la computadora abre y cierra el circuito de control de un rele de mando que proviene de un microprocesador. Cuando el circuito de control está abierto, el circuito de alimentación está abierto, y no pasa energía por el rele al dispositivo que se está controlando. Cuando se cierra el circuito de control, la bobina energizada genera un campo magnético que hace que se cierre el interruptor del relevador accionando un dispositivo de control. MOTORES PASO A PASO. Los motores pasa a paso son también servo mando digital. Un motor paso a paso puede tener de 100 a 120 pasos de movimiento, desergenizado ha totalmente energizado, dependiendo del voltaje. Los motores paso a paso se usan comúnmente como controles de velocidad en vacío. Por lo general, el motor de CD actúa directamente sobre la cadena de conexión del acelerador de los motores carburados. En el sistema de inyección de combustible. Éste se controla generalmente una derivación de aire para la marcha en vacío dentro del cuerpo del acelerador.

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