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| Airbags automóvil |
💢 Los Sistemas microelectromecánicos (MEMS) son aparatos mecánicos que se construyen de manera integrada en chips de semiconductores, y cuyo rango de tamaños va desde los 20 micrónmetros hasta un milímetro y sus componentes miden de 0,001 a 0,l milímetros. Los MEMS pueden sentir, controlar y activar procesos mecánicos en la escala micro. Hay un mayor uso cada día de este tipo de chips, y un ejemplo es lo siguiente.
👉 Los Airbags en los automóviles están diseñadas para inflarse en caso de choque de modo que amortigüe los efectos del impacto en el ocupante del vehículo.
👊 El sensor de la bolsa de aire es un acelerómetro de MEMS con un elemento micromecánico integrado, el cual se mueve en respuesta a una desaceleración rápida. La siguiente imagen muestra en detalle el dispositivo ADXL-50 de amplio uso.
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| Dispositivo ADXL-50 |
La rápida desaceleración provoca un cambio en la capacitancia en el acelerómetro del MEMS, el cual detectan los componentes electrónicos en el chip del MEMS y se activa la unidad de control para encender la bolsa de aire. Entonces, la unidad de control dispara la ignición de un gas generador de propelentes para que se infle rápidamente una bolsa hecha de nylon. Podemos ver el esquema de todo este sistema de control en la siguiente figura 👇.
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| Esquema del sistema de control del Airbag de un automóvil |
💥 En cuanto el cuerpo del ocupante choca y se comprime con la bolsa inflada, el gas escapa de manera controlada a través de pequeños orificios y amortigua el impacto. El tiempo que se consume desde el momento de la colisión, mas todo el proceso de despliegue de inflado de la bolsa de aire, es de alrededor de 60 a 80 milisegundos.
✊ La mecatrónica es un desarrollo coordinado y, al mismo tiempo, es la integración de la ingeniería mecánica a la electrónica y al control inteligente por computadora para el diseño y manufactura de productos y procesos. La mecatrónica implica la reunión de una cantidad de tecnologías: ingeniería
mecánica, ingeniería electrónica, tecnología cibernética e ingeniería de control.
La mecatrónica ofrece una oportunidad para tener una nueva perspectiva de los problemas, con ingenieros que no sólo consideran un problema en términos de principios mecánicos sino en términos de un rango de tecnologías. La electrónica y demás tecnologías no deben considerarse como partes agregadas al hardware mecánico. Se necesita adoptar un enfoque mecatrónico desde la fase de diseño.
💣 Los microprocesadores por lo general implican un sistema mecatrónico y éstos están integrados. Un sistema integrado es el que está diseñado para controlar una gama de funciones y no está diseñado para ser programado de la misma manera que una computadora por el usuario final. De esta manera,
con un sistema integrado, el usuario no puede cambiar lo que hace el sistema al añadir o reemplazar el software.
Se puede considerar un sistema como una caja o diagrama de bloques que cuenta con una entrada y una salida, en donde lo importante no es lo que sucede adentro de la caja sino sólo la relación entre la salida y la entrada.
Para predecir la forma en la que los sistemas se comportan cuando tienen entradas, es necesario elaborar modelos que relacionen la salida con la entrada de manera que se pueda trabajar, asimismo, predecir también cómo variará el tiempo en una entrada dada.
💢 Los sistemas de medición, por lo general, se les puede considerar para crear los tres elementos básicos: sensor, acondicionador de señal y visualizador.
💥 Existen dos formas básicas de sistema de control: sistema de lazo abierto y sistema de lazo cerrado. Con el sistema de lazo cerrado hay retroalimentación, es un sistema que cuenta con un elemento de comparación, un elemento de control, un elemento de corrección, un elemento de proceso y la retroalimentación que incluye un elemento de medición.
Escrito por Archie Tecnology
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