tecnoloxia.org

Tecnoloxía na Educación Secundaria

Boias recollendo datos do mar

AGuarda2Estamos en plena alerta laranxa. En meteogalicia avisan de fortes ventos e ondas de ata 8m de alto na costa.

Coñecer as condicións do mar é posible grazas á existencia dunha rede de boias océano-meteorolóxicas e de ondas, que ofrecen unha información moi útil para institutos meteorolóxicos, autoridades portuarias e marítimas, observatorios oceánicos, piscifactorías, instalacións de enerxía undimotriz ou maremotriz, … e para artistas!

Tele-Present Water

O artista David Bowen, na súa instalación Tele-Present Water, utilizou os datos recollidos por unha estación de boia situada no Pacífico extraendo información sobre a intensidade e a frecuencia do movemento da auga. A intensidade da onda e a frecuencia escálanse e transfírense a unha estrutura mecánica, que simula o movemento da superficie da auga na posición na que se atopa a boia.

[tele-present water from david bowen on Vimeo.]

David Bowen ten outros magníficos traballos tecnoartísticos. Podes velos na súa web.

Como funcionan?

A boias océano-meteorolóxicas dispoñen de multitude de sensores para recoller datos de temperatura, salinidade, radiación solar, condutividade, velocidade e dirección do vento, etc. Os datos son enviados a un satélite que, a súa vez, envía os datos a unha central de procesamento.

As boias de ondas encárganse de medir a altura das ondas e a súa dirección. Consta de acelerómetros, xiroscopios e un compás, aliméntanse a través de células solares e baterías recargables e constan dunha unidade de control e de comunicación que se encarga do procesamento e do envío de datos.

Gráfico dunha boia océano-meteorolóxica:

A boias galegas

Aquí tendes imaxes de boias que recollen datos na nosa costa: Cabo Silleiro, Langosteira, Ribeira e Sálvora

BoiaCaboSilleiro2 BoiaOndasLangosteira BoiaRibeira BoiaOndasSalvora

Podemos consultar en meteogalicia os datos que nos envía, por exemplo, a boia de Ribeira ou a boia de A Guarda

Este é un gráfico dos datos do vento recollidos hai dous días pola boia de A Guarda:

AGuardaVento

A boia de Cabo Silleiro rexistrou en 2014 un máximo de 11,5m de altura de onda. Aquí tedes un gráfico cos datos recollidos por esta boia:

SILLEIRO_pontevedra

Sensores

Para medir as ondas necesitamos acelerómetros, xiroscopios e un compás. Que función ten cada un na boia? Como funciona un anemómetro? Que tipo de sensor de temperatura utilizan as boias? Sería posible unha boa predición meteorolóxica e do estado do mar sen a existencia de sensores, sistemas de procesamento de datos e de comunicación?

… comezamos co tema de sensores en Tecnoloxía Industrial II.…

Sensor de choiva

Falando o outro día sobre os sensores que levan os coches alguén mencionou o sensor de choiva, que fai que se activen automaticamente os limpaparabrisas cando chove.

O funcionamento é simple: No interior do sensor temos un díodo LED que emite luz e un fotodíodo que actúa como receptor desa luz. Cando unha pinga de auga cae sobre o parabrisas varían a intensidade e o ángulo da luz reflectida, e esta variación será percibida polo receptor, que deixará pasar máis ou menos corrente en función da luz recibida.
Estes datos de intensidade de corrente envíanse a un controlador que regulará a velocidade do limpaparabrisas, elixindo a máis axeitada dependendo da cantidade de auga detectada.

[Animación flash de Bosch]

Ademais dos díodos emisores e receptores para detectar a choiva o sistema incorpora outros sensores de luz ambiental e de puntos afastados que permiten medir o nivel de iluminación exterior e acender as luces automaticamente se é necesario. Cómpre medir a luz ambiental porque pola noite os limpaparabrisas deben moverse máis rápido que de día para a mesma cantidade de auga.

sensor_choiva.jpg

Máis información: Bosch

Animacións de sensores

Aquí tedes algunhas animacións para entender o funcionamento dalgúns dos transdutores e captadores que estamos a ver no tema de sistemas automáticos e de control de 2º de Bacharelato. Podedes visitar a páxina electronics.wisc-online.com, que inclúe interesantes animacións, ou as aplicacións multimedia sobre sensores da Universidade de Vigo.

Sensores indutivos:

sensorIndutivo_anni15 sensor_prodln1   sensor-inductivo2

Sensores capacitivos

sensorCapacitivo_anni02sensorCapacitivo_anni05capacitivo

Sesnores ópticos

O5-PET-bottlesSensorFotoelectrico_anni14

Sensor CO:

how-carbon-monoxide-detector-works

Sensores ultrasónicos

ultrasonico toon_continuouslevel DopplerAnimation

Potenciómetros como sensores de posición e desprazamento

Creostato1    Creostato2  potenc2

ps2-joystick-300x300 potenciometro_servo

Sensor magnético reed

reedswReed_pt_reed

Hall_sensor_tach Reed_Removable-Tank_01

Reed_Electric_Window_Sensor   Seat-Belt

 

Codificadores ópticos

encoder.jpg

QuadratureAnimation      220px-Incremental_directional_encoder220px-Binary_encoder

 

Sensores de presión:

Manómetro de Bourbon, de diafragma, de indutancia e piezoeléctrico.

presionTuboBourbondiafragmaindutancia magne220px-SchemaPiezo

Sensores de temperatura:

termometro2.png  termopar.png 504px-Bimetal

Termostato bimetálico:

how-bimetal-thermostat-works   DiscThermostat9termo3

Varios:

  • Sensor PIR

PIR2pir1

  • Centrifugal Governor

626px-Centrifugal_governor CentrifugalGovernor_yI2O1.gif

ani_vortexRainmeter_animation

Xoguetes que funcionan por control mental

controlmental2.jpgAcabo de ver na Brújula Verde uns xoguetes que funcionan por control mental.

The Force Trainer trata de elevar unha bola mediante un chorro de aire, e MindFlex rétanos a guiar unha bola a través dun camiño de obstáculos.

Para poder interaccionar con eles debemos poñernos un casco que contén os sensores que se encargan de rexistrar a actividade do noso cerebro e, segundo ela, envía sinais eléctricos ao xoguete. Por exemplo, MindFlex ao recoñecer as ondas cerebrais envía un sinal a un ventilador que controla a “levitación” da bola. Segundo o grao de concentración o ventilador funciona con diferente potencia, podendo guiar a bola polo camiño.

Se non queredes gastarvos os cartos niso, sempre podedes enganar ao persoal cun sinxelo truco de maxia que simula o control mental. Está baseado no coñecido efecto do “mergullador cartesiano (pdf)“.


[Vídeo en metacafe: Baffle Your Friends]

Se te chama a atención isto de manexar unha bola mediante uns sensores na cabeza, non te perdas este vídeo de música creada coa cara. A partir duns sensores que captan o movemento dos músculos este xaponés é capaz de crear composicións musicais.


[Vídeo en youtube: electric stimulus to face]

Para os que comezades 4º de ESO, este ano falaremos de sensores, montaredes uns cantos e traballaremos con eles.…

Cubiluz, o cubo luminoso

Non tiña pensado publicar nada máis hoxe, pero acabo de ver en Obsoletos un proxecto moi interesante para facer en clase de tecnoloxía.

Trátase dun cubo de papel que cambia de cor cada vez que o xiramos, tal e como se pode ver neste vídeo:


Cubo luminoso from Obsoletos on Vimeo

Para poder facer isto necesitamos un sensor de inclinación, pero o interesante deste proxecto é que podemos fabricarnos un caseiro utilizando unha moeda en uns cables. O esquema sería este:

sensor_inclinacion.png

Podes ver as instrucións completas no blogue de Obsoletos