INTRUMENTOS DIGITALES DE AVIACION
Es un sistema integrado utilizado en las aeronaves modernas para proporcionar a la tripulación de las aeronaves los motores de aeronaves y otros sistemas de instrumentación y de la tripulación annunciations. Airbus utiliza un sistema similar que llaman ECAM (Electronic centralizado de seguimiento de aeronaves), que además de las características de EICAS prevé también recomendó la adopción de medidas correctivas.
EICAS típicamente incluye la instrumentación de diversos parámetros del motor, incluyendo, por ejemplo RPMs, valores de temperatura, caudal de combustible y la cantidad, presión de aceite etc típicas de otros sistemas de la aeronave controlados por EICAS son, por ejemplo, hidráulica, neumática, eléctrica, de deshielo, el medio ambiente y control de los sistemas de superficie. Sustituye a todos los medidores analógicos con software impulsado por pantallas electrónicas. La mayor parte de el área de la pantalla se utiliza para la navegación y la orientación de muestra, pero una pantalla o una sección de una pantalla está reservado específicamente para EICAS
GPS
Alertar a la tripulación del sistema (CAS) se utiliza en lugar de la annunciator panel sobre los sistemas más antiguos. Más que un fallo del sistema de señalización por encender una luz detrás de un botón de translúcido, los fracasos se muestran como una lista de los mensajes en una ventana pequeña cerca de la EICAS otras indicaciones
El Global Positioning System (GPS) o Sistema de Posicionamiento Global (más conocido con las siglas GPS, aunque su nombre correcto es NAVSTAR-GPS ) es un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave, con una precisión hasta de centímetros, usando GPS diferencial, aunque lo habitual son unos pocos metros. Aunque su invención se atribuye a los gobiernos francés y belga, el sistema fue desarrollado e instalado, y actualmente es operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.
El GPS funciona mediante una red de 27 satélites (24 operativos y 3 de respaldo) en órbita sobre el globo, a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la posición y el reloj de cada uno de ellos. Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el retraso de las señales; es decir, la distancia al satélite. Por "triangulación" calcula la posición en que éste se encuentra. La triangulación en el caso del GPS, a diferencia del caso 2-D que consiste en averiguar el ángulo respecto de puntos conocidos, se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenadas reales del punto de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atómicos que llevan a bordo cada uno de los satélites.
VOR
Es un acrónimo para la frase "VHF Omnidirectional Range", que en castellano significa Radiofaro Omnidireccional de VHF.
Se trata de una radioayuda a la navegación que utilizan las aeronaves para seguir en vuelo una ruta prestablecida. Generalmente se encuentra una estación VOR en cada aeropuerto. La antena VOR de la estación emite una señal de radiofrecuencia VHF en todas direcciones, que es recibida por el equipo VOR de cualquier aeronave que se encuentre dentro del rango de alcance (max. unos 240 km) y tenga sintonizada la frecuencia de dicha estación (que puede variar de 108 a 118 MHz modulada en AM).La radiofrecuencia emitida por un VOR contiene o está modulada por tres señales. Una es la identificación de la estación en código Morse, que permite al piloto identificar la estación. Las otras dos son ondas senoidales de 30 Hz cuyas fases varían entre si. Se les llama señal de referencia y señal variable respectivamente. La referencia mantiene siempre su fase constante, mientras que la variable cambia su fase según la dirección en la que sea emitida. Dicha dirección se mide como un azimut, es decir, se divide en 360 grados alrededor de la antena VOR contando en sentido horario a partir del norte magnético terrestre, punto en el cual la señal de referencia y la variable tienen fase idéntica. De esta manera se puede visualizar una antena VOR como el punto desde el cual parten 360 líneas de dirección, a las que se les llama radiales. Un ejemplo de frecuencia y estación VOR sería: RES (114.2 MHz) (y su transmisión en Morse: .-. . ...)
TCAS
Corresponde a las siglas de Traffic alert and Collision Avoidance System en inglés. Es un sistema embarcado que prevé posibles colisiones entre diferentes aeronaves y funciona independientemente a los servicios de tránsito aéreo. Este dispositivo fue diseñado en los Estados Unidos en la década de los '80, surgiendo de las investigaciones desde los años '50 para evitar colisiones entre aeronaves medianas. Se basa en el estándar de OACI llamado ACAS (Airborne Collision Avoidance System).
TRANSDUCTORES DIGITALES:
Los transductores digitales producen una señal de salida digital, en la forma de un conjunto de bits de estado en paralelo o formando una serie de pulsaciones que pueden ser contadas. En una u otra forma, las señales digitales representan el valor de la variable medida. Los transductores digitales suelen ofrecer la ventaja de ser más compatibles con las computadoras digitales que los sensores analógicos en la automatización y en el control de procesos.Características deseables de los transductores
Exactitud
La exactitud de la medición debe ser tan alta como fuese posible. Se entiende por exactitud que le valor verdadero de la variable se pueda detectar sin errores sistemáticos positivos o negativos en la medición. Sobre varias mediciones de la variable, el promedio de error entre el valor real y el valor detectado tendera a ser cero. Precisión La precisión de la medición debe ser tan alta como fuese posible. La precisión significa que existe o no una pequeña variación aleatoria en la medición de la variable. La dispersión en los valores de una serie de mediciones será mínima.
Rango de funcionamiento
El sensor debe tener un amplio rango de funcionamiento y debe ser exacto y preciso en todo el rango.
Velocidad de respuesta
El transductor debe ser capaz de responder a los cambios de la variable detectada en un tiempo mínimo. Lo ideal sería una respuesta instantánea. Calibración El sensor debe ser fácil de calibrar. El tiempo y los procedimientos necesarios para llevar a cabo el proceso de calibración deben ser mínimos. Además, el sensor no debe necesitar una recalibración frecuente. El término desviación se aplica con frecuencia para indicar la pérdida gradual de exactitud del sensor que se produce con el tiempo y el uso, lo cual hace necesaria su recalibración.
Fiabilidad
El sensor debe tener una alta fiabilidad. No debe estar sujeto a fallos frecuentes durante el funcionamiento.
INTERES TEMATICO...
COMPUERTAS LÓGICAS
Es la ciencia que estudia la conducción de la electricidad, ya sea en gases, en semiconductores o en el vacío, se conformar a partir de otros componentes eléctricos discretos y son la expresión física de los booleanos.
Las compuertas son ubicadas dentro de dispositivos electrónicos conocidos como integrados, aunque también se pueden ubicar en los microcontroladores y PIC, que también manejan compuertas completas. Las puertas lógicas manejan valores de entrada y valores de salida que son el resultado de la operación que se realiza en la puerta lógica, pero dentro de esto también se pueden determinar los dos únicos estados que se toman para realizar las operaciones con las compuertas, sin distinguir qué tipo de compuerta sea todas utilizan los estados de altos y bajos o como también son conocidos como (1 o 0), para representar todas la posibilidades de combinación que se pueden dar entre las diferentes compuertas se utiliza la ‘tabla de verdad’ que nos será muy útil para entender el comportamiento interno de las compuertas, y con estas nos será más fácil conocer el valor de salida de las puertas lógicas.
TIPOS DE COMPUERTAS LOGICAS
La primera de ellas es la compuerta IF que al español significa si y nos va a representar una igualdad, esta se encuentra simbolizada por un triangulo, en donde la base nos determina la entrada y el vértice opuesto la salida. Como mencionamos anteriormente esta es una compuerta de igualdad por lo tanto, el valor de la entrada será siempre el valor de la salida. Estas compuertas son muy utilizadas como amplificadores de corriente.
Cuando se necesita que la salida de esta compuerta no tenga un valor igual al de la entrada, será necesario realizar la operación de negación en donde se niega la salida. En este caso la negación se simboliza ubicando un pequeño círculo en la salida del operador y se conoce como la compuerta NOT.
La segunda de ellas es la compuerta AND y esta cumple la función de multiplicar los valores de la entrada; esta solo tomara el valor de salida (1) cuando todas las entradas sean altas, en caso contrario a este la salida será (0), a la compuerta AND no solo se le pueden introducir dos entradas también se pueden realizar operaciones con tres, cuatro o más entradas. Estas compuertas son utilizadas para operaciones de valores iguales para una acción.
La compuerta de negación de la AND es conocida como la compuerta NAND y es la ubicación de una NOT en la salida de la compuerta AND y en este caso la salida solamente será (0) cuando todas las entradas estén en (1).
La tercera de ellas es la compuerta OR y esta cumple la función de sumar esta compuerta presenta un estado alto en la salida (1) cuando menos una de sus entradas se encuentren es estado alto, en caso contrario la salida será 0. En este caso para encender a una lámpara con un circuito de interruptores en serie, será necesario tener solamente una de las entradas en alto (1) para que esta encienda.
La compuerta de negación de la OR es conocida como la compuerta NOR, como en el caso de la NAND, se ubica una NOT en la salida de la compuerta en este caso de la OR para que la salida de esta sea negada. Y el resultado de la negación estará en alto (1) cuando todas sus entradas estén el bajo (0).
Para realizar la negación en las dos entras existe la compuerta XOR, en esta compuerta la salida estará en bajo (0) cuando las entradas sean distintas entre sí. Esto nos indica que la salida estará en alto cuando se cumplan una sola función de lo contrario no se podrán realizar varias tareas al tiempo.
Desde el momento en el cual ingresan al mercado los circuitos integrados (CIs), comienza un desarrollo tecnológico rápido de estos, y la electrónica se comienza a dar cuenta que estos son mucho más efectivos y suplen algunos problemas que tenían los DTL, como era el gran espacio en estructura del DTL que el de los CIs.
FAMILIAS LÓGICAS
FAMILIAS BIPOLARES: son los circuitos integrados que utilizan amplificadores clásicos y la evolución tecnológica de en las familias bipolares busca:
• Situar el máximo de sus componentes en un chip, y entre otras cosas disminuir los cortes.
• Reducir el consumo de potencia.
• Aumentar la velocidad de conmutación reduciendo los tiempos de propagación de la señal en una puerta de alimentación.
RTL: lógica de resistencia-transistor.
Retraso de propagación por compuerta Voltaje de alimentación Margen de Ruido Consumo promedio por compuerta
50 nano-segundos 3 Volts 0.2 Volts 10 mili-Watts
DTL: lógica de diodo-transistor.
Retraso de propagación por compuerta Voltaje de alimentación Margen de Ruido Consumo promedio por compuerta
25 nano-segundos 5 Volts Bajo 15 mili-Watts
TTL: (transistor transistor logic) lógica de transistor-transistor.
Voltaje de alimentación Margen de Ruido
5 Volts 0.4 Volts
Tipos de TTL estándar, baja potencia, de alta velocidad, schotky, schotky de avanzada de baja potencia, schotky avanzada:
TTL ESTANDAR
• Retraso de propagación por compuerta de 10 nano segundos.
• Disipación por compuerta de 10 miliwatts.
TTL ALTA VELOCIDAD
• Retraso de propagación por compuerta de 6 nano segundos.
• Disipación por compuerta de 22 miliwatts.
TTL BAJO CONSUMO
• Retraso de propagación por compuerta de 33 nano segundos.
• Disipación por compuerta de 1 miliwatt.
TTL SCHOTTKY
• Retraso de propagación por compuerta de 3 nano segundos.
• Disipación por compuerta de 19 miliwatts.
TTL SCHOTTKY DE ABJO CONSUMO
• Retraso de propagación por compuerta de 9.5 nano segundos.
• Disipación por compuerta de 2 miliwatts.
La siguiente explicación de los tipos de TTL son para todos los ubicados en las (SERIES 54 / 74LS).
ECL: (emiter coupled logic) lógica de emisor acoplados, también llamada CML, lógica de modo corriente (no saturados).
Características:
• Puede operar a frecuencias mayores de 500 Mhz.
• Retraso de propagación por compuerta de 0.3 nano segundos.
• Disipación por compuerta de 60 miliwatts.
HTL: también llamada HNIL, lógica de alta inmunidad al ruido.
IIL: lógica de inyección integrada.
FAMILIAS MOS: Significa lógica de oxido de semiconductor metálico, se caracteriza porque emplean transistores de efecto de campo que tienen las ventajas de mayor facilidad de fabricación, tamaño más pequeño (1/50 de transistores bipolares) y muy baja disipación de potencia. Las desventajas son baja velocidad de respuesta, mayor delicadeza en el manejo y poca capacidad de manejo de corriente.
CARACTERISTICAS ESPECÍFICAS DE LAS PUERTAS MOS:
• Gran densidad de integración.
• Elevada resistencia de entrada
• Pequeño consumo.
• Vdd del orden de 10V o más.
• Frecuencia de trabajo limitada a algunos Mhz
• Sensibles a las descargas eléctricas.
PMOS: (p channel metal oxide semiconductor) metal-oxido semiconductores de canal P.
La característica de esta familia es que requieren solo la tercera parte de pasos necesarios de producción de su contraparte con transistores bipolares estándar de doble difusión.
NMOS: (n channel mos) metal-oxido semiconductores canal N.
Permiten el doble de densidad de integración que los P-MOS, además de ser casi dos veces más rápidos debido a que en NMOS los portadores de carga son los electrones libres (mientras que en PMOS los portadores de carga son los huecos que son más lentos).
Retraso de propagación por compuerta Consumo promedio por compuerta
40 nano-segundos Menor que 1 mili-Watt
CMOS: metal-oxido semiconductor complementario. Los CMOS están formados por la asociación de pares PMOS-NMOS.
CARACTERISTICAS
• Esta tecnología ofrece un menor consumo.
• mayor densidad de integración.
• frecuencia de trabajo elevada.
• La estructura de base de ésta tecnología es el inversor fundamental compuesto de dos MOS con enriquecimiento.
Con los TTL y los CMOS se crean los CIs SSI y MSI.