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Tag Archive | "Medición y Pruebas"

Nokia y NI van por tecnología alterna al 5G

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La compañía de comunicaciones Nokia desarrolla un sistema de comunicación de alta frecuencia milimétrica como opción al futuro protocolo 5G, utilizando módulos LabVIEW y PXI de National Instruments.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

El estándar 5G, considerado la siguiente generación de comunicación para el año 2020, actualmente registra poderosos adeptos dentro de la esfera industrial con compañías que ya trabajan para desarrollar y adaptar esta tecnología a sus productos o servicios, ya que habrá de ofrecer una capacidad de transmisión de datos del tipo futurista.

Nokia y NI van por tecnología alterna al 5G

Para ello ha hecho mancuerna industrial con National Instruments (NI) para utilizar sus herramientas de diseño electrónico con las que intenta recortar su ciclo de investigación y desarrollo (I+D) para comunicaciones alternas al acceso de radio 5G.

“Nuestro sistema ‘5G Proof -of –Concept’ se implementará utilizando LabVIEW y módulos de banda base PXI de NI, que es el sistema experimental del estado del arte para la creación rápida de prototipos de interfaz aérea 5G disponibles en la actualidad”, dijo Lauri Oksanen, vicepresidente de investigación y tecnología de Nokia.

“Estamos encantados de trabajar con Nokia en este y otros proyectos que impliquen investigaciones inalámbricas”, dijo Eric Starkloff, vicepresidente ejecutivo de ventas y marketing globales de NI. “Nuestra plataforma definida por software basada en LabVIEW y PXI resulta ideal para la investigación y creación de prototipos de estándares como 5G.”, añadió en el breve comunicado de prensa de NI.

Por su parte, un reporte del diario The Times of India, informa que Nokia no irá solo en este proyecto, pues también se ha invitado a la compañía NTT Docomo, que también usará tecnología de NI para conseguir la estandarización de la propuesta de Nokia sobre comunicaciones de onda milimétrica.

Comunicación 5G
La propuesta de Nokia es innovar con National Instruments en el plano  de las comunicaciones 5G.

Como objetivo se han propuesta incluir una mayor garantía de estabilidad de transmisión de datos que va desde los 100 MBps, a fin de que los operadores de servicios sean respaldados por celdas que registren una latencia menor a 10.

“La expansión de nuestra cooperación con NTT Docomo en tecnología de radio 5G es un importante paso hacia la definición de las futuras redes móviles”, añadió Hossein Moiin, vicepresidente ejecutivo y jefe de tecnología para la división de Redes de Nokia.

Pero en el caso de National Instruments, ha mostrado ser una firma clave en el desarrollo de las comunicaciones 5G, ya que no solo con Nokia ha emprendido relaciones industriales para innovar en este campo, ya que diversos grupos científicos se han acercado a esta compañía atraídos por su variedad de soluciones en diseño, especialmente las últimas versiones del LabVIEW.

Uno de los factores que mantienen esta plataforma de desarrollo electrónico de NI es probablemente su compatibilidad con radio definido por software (SDR) lo que al parecer reduce los ciclos de trabajo de quienes crear nuevos sistemas

Diseñan detector radiactivo de bolsillo

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Científicos de la Universidad Estatal de Oregon crearon un pequeño detector portátil de radiactividad que analiza los riesgos circundantes y provee información a las personas sobre los grados de exposición y el tipo de radiación.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Investigadores de la Universidad Estatal de Oregon presentaron un dispositivo portátil de bajo costo que al parecer detecta las ondas radiactivas circundantes y que pretende ofrecer a las personas un mejor entendimiento sobre estas energías invisibles al ojo humano.

Diseñan detector radiactivo de bolsillo

Los científicos afirmaron en un comunicado de prensa que el pequeño aparato fue diseñado con materiales que permiten decrecer su precio para el público, de tal manera que puede pudiera ser comercializado en aproximadamente 150 dólares.

Este dispositivo lleva por nombre “MiniSpec” y en base con sus diseñadores tiene la capacidad de identificar cualquier campo electromagnético en el medio ambiente y la facultad de informar de qué clase es, su intensidad y si representa riesgos a la salud.

De acuerdo al reporte, el proyecto inició como parte del temor que la sociedad ha cultivado con respecto a los accidentes nucleares, como el ocurrido el 2011 en la ciudad de Fukushima, Japón, donde los residentes de esta localidad fueron advertidos sobre los altos niveles de radiactividad a la que estaban expuestos debido a la central atómica hallada a pocos kilómetros, que prácticamente contaminó el agua que bebían, el alimento consumían.

Debido a que los dispositivos comerciales especializados en la medición de estas energías son costosos y difíciles para llevar en los bolsillos, los académicos de la OSU se dieron a la tarea de crear un instrumento con todos los beneficios de la portabilidad, pero teniendo como objetivo un precio razonable para las personas, principalmente para aquellas que viven en sitios altamente proclives a la presencia radiactiva.

Detector MiniSpec

Detector MiniSpec

El informe aclara que el sistema se encuentra en fase de prototipo tecnológico, pero el costo que sugirieron será posiblemente el que se establecerá al momento de que sea lanzado al mercado.

Sus desarrolladores señalan que el dispositivo no solamente ayuda a detectar las fuentes de radiación circundantes, también provee información útil sobre estas fuerzas, creando un instrumento educativo para quienes desean comprenderlas mejor.

“Con un dispositivo como este, las personas serán más capaces de comprender y examinar el entorno en donde viven”, explicó en el comunicado Abi Farsoni, profesor asociado de Ingeniería Nuclear en la Universidad Estatal de Oregon. “La radiación es una parte natural de nuestras vidas que muchas personas no entienden, pero en algunos casos también hay necesidad de medirla acertadamente en caso de haber riesgos a la salud; Esta tecnología logrará ambos objetivos”, dijo.

Presumiblemente el nuevo sistema resulta más acertado y eficiente que otros aparatos de medición de radiactividad, que son por supuesto más caros, por lo que resaltaron que una vez puesto a la venta servirá para propósitos de investigación científica, tratamiento médico, instrumentación de apoyo a protección civil, herramental de laboratorio e industrial y particular, para que cualquier persona tenga acceso al mismo.

En términos industriales, el aparato es un espectrómetro de rayos Gama, con lo cual no solo puede medir la intensidad de la radiación, sino también identificar el tipo de radionúclido que está siendo generado, y por esta razón sus diseñadores lo han considerado como más eficaz que el propio contador Geiger, debido a que este último suministra información mínima sobre presencia o niveles de radiación.

Alcance radiación

Alcance de la radiación.

“El incidente en Fikushima nos hizo darnos cuenta que muchas personas quisieron, pero no pudieron comprar una tecnología simple para que les informara si el ambiente, alimento o agua que consumían era saludable. Este sistema portátil, que es más pequeño que una bola de golf, puede hacer eso y también tener conectividad inalámbrica, de tal forma que puede utilizarse desde un equipo con conexión a Internet”, añadió Farsoni.

El prototipo involucró diseño de electrónica digital que suministró lo necesario para miniaturiar el sistema de medición, extender su durabilidad, mejorar la operatividad a temperatura ambiente, aumentar su resolución y decrecer el consumo de energía, así como reducir su peso a ultra liviano.

“Hay muchas confusiones por parte de las personas sobre la radiactividad y la radiación natural, y la tecnología de nuestro dispositivo podría ayudar a aclarar algunas de esas dudas. Algunas veces también hay preocupaciones verdaderas, así que queremos que la tecnología sea muy simple y económica fin de que cualquiera pueda adquirirla y utilizarla”, agregó el líder del proyecto, Abi Farsoni.

Entre los objetivos a mediano plazo por parte de los investigadores de la OSU se encuentra el desarrollo de una serie exclusiva de dispositivos de medición para necesidades específicas, por ejemplo, para el hogar, sistemas de lectura de gas o filtración de otros químicos volátiles que despidan estructuras como rocas, canteras, cimientos o paredes, lo que en muchas ocasiones deriva en accidentes domésticos al contacto con energía eléctrica.

Tektronix obsequia ‘Apps’ Android para osciloscopios

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El fabricante de equipo de medición y pruebas, dio a conocer tres nuevas aplicaciones (Apps) compatibles con Android que pueden ser descargadas de manera gratuita en smartphones y tabletas para monitorear, analizar y recibir de eventos de forma remota usando la gama de Osciloscopios de la firma.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Observando el incremento que ha registrado en los últimos años el sistema operativo Android en términos de implementación para sistemas de cómputo y PDAs, Tektronix presentó tres nuevas aplicaciones (Apps) de descarga gratuita para monitorear y controlar remotamente sus osciloscopios utilizando sus smartphones.

Tektronix Apps Android
Tektronix Apps Android

De acuerdo al comunicado de prensa vertido en su canal de noticias por Internet, Tektronix señala que ante el aumento en el uso del sistema operativo Android sobre dispositivos electrónicos portátiles, principalmente celulares inteligentes o smartphones, la adición de nuevas funciones en sus osciloscopios con conexión a redes, incrementará los niveles de comodidad para los ingenieros encargados de ejecutar pruebas de sistemas, ya que parte de sus actividades como son monitoreo o recepción de notificación de eventos, podrán ser realizadas remotamente.

Tektronix Apps Android
Tektronix Apps Android

“Con esas aplicaciones, estamos tomando ventaja de la apabullante popularidad de los smarphones y las tabletas dentro de la comunidad de ingenieros con el objeto de ofrecer a nuestros clientes mayor flexibilidad y conveniencia en la manera de cómo ellos utilizan sus osciloscopios”, comentó Mike Flaherty, Gerente General de la división de Osciloscopios de Tektronix. “En el mundo actual, los ingenieros a menudo trabajan con múltiples proyectos y sin hacer uso de lujos. Estas primeras aplicaciones indican el camino hacia un compendio completo de aplicaciones que ayudarán a los ingenieros y técnicos a permanecer producticos mientras se encuentren en carretera, durante reuniones o esperando la línea del supermercado. Vemos oportunidades considerables con la movilidad para ayudar a nuestros clientes a mejorar su productividad diaria.”, puntualizó.

Las aplicaciones (Apps)

Las aplicaciones (Apps) se encuentran disponibles para su descarga de manera gratuita desde la tienda en línea Google Play, y a continuación se describen cada una de los programas de Tektronix:

Tektronix Oscillo Connect.-Una vez emparejado con un osciloscopio a través de la web, esta aplicación se puede utilizar para controlar de forma remota las formas de onda y mediciones desde un smartphone. Se pueden especificar canales y mediciones de manera individual y al mismo tiempo controles tales como Run / Stop y único, por mencionar algunos. Además, la posición y la escala de formas de onda se pueden hacer localmente desde el Smartphone de forma independiente del osciloscopio. Esta aplicación puede ser descargada desde el siguiente enlace: https://play.google.com/store/apps/details?id=tektronix.oscillo.connect&feature=search_result

Oscillo Connect
Oscillo Connect

Tektronix Oscillo Analizer.-Para ayudar a los ingenieros en aumentar su productividad, mientras se encuentran fuera de su estación de trabajo o en la calle, la aplicación Analyzer permite a los usuarios ver archivos CSV Tektronix apoyados de formas de onda y ejecutar mediciones en las formas de onda cargadas. Una vez que los archivos .CSV se cargan en la tarjeta de memoria de un dispositivo Android, las formas de onda se pueden ver en la comodidad del usuario con funciones de zoom y desplazamiento. La longitud de registro máxima admitida es de 100K. La aplicación se puede descargar aquí: https://play.google.com/store/apps/details?id=tek.Androidscope.UI&feature=search_result

Oscillo Analizer
Oscillo Analizer

Tektronix Oscillo Triggevent.- Para aquellas aplicaciones que involucran pruebas de larga duración, los ingenieros ya no tienen que esperar o verificar periódicamente el estado de su osciloscopio. En lugar de eso, la aplicación Triggevent permite que el usuario reciba notificaciones directamente en su dispositivo Android -ya sea su tableta o smpartphone- acerca de un evento predefinido, tal como una condición de fallo o si la medición excede los límites. La aplicación se puede descargar aquí: https://play.google.com/store/apps/details?id=tek.trigger.app&feature=search_result

Oscillo Triggevent
Oscillo Triggevent

Los grandes retos de medir en GaN

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Las fases de análisis para sistemas basados en Nitruro de Galio (GaN) se vuelven un gran reto para los ingenieros desarrolladores que utilizan este material, pues cuenta con múltiples beneficios para diseño de aplicaciones electrónicas, sin embargo existen barreras que batir en términos de mediciones y pruebas.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

La potencia es uno de los tópicos técnicos más atractivos y estudiados en el segmento de diseño electrónico, inclusive sus fases de medición y prueba. Y una de las razones que justifican la popularidad de la potencia en los sistemas electrónicos dentro de la industria electrónica, es precisamente la gran demanda que existe por parte de los consumidores finales de mayor rendimiento, eficiencia y por consiguiente mayor duración en las baterías para aquellas aplicaciones portátiles.

Nitruro de Galio GaN

Además de estas necesidades en términos de mayor rendimiento, también los usuarios desean que sus dispositivos electrónicos sean más amigables con el medio ambiente a fin de que también sus recibos de suministro eléctrico no sean tan altos, y ante esta presión, los ingenieros se han visto obligados a encontrar nuevas alternativas de sustancias bases para el diseño de nuevos semiconductores, y al tratar de hallar una opción más eficiente que no fuera Silicio, identificaron una aleación binaria que permite crear circuitos integrados aún más potentes que aquellos basados en (Si).

Se trata del Nitruro de Galio (GaN) que es una miscelánea de semiconductores del III/V con una banda prohibida directa que se ha utilizado en LEDs (diodos emisores de luz) desde los años 90s. Sin embargo, al ver su funcionalidad en el sector de iluminación, los ingenieros decidieron adaptarlo al desarrollo de otros semiconductores, como módulos sensoriales, microcontroladores y hasta procesadores de datos, pues su amplia banda prohibida en términos químicos, le brindan propiedades especiales que derivan en mejores beneficios para aplicaciones de optoelectrónica, sistemas de potencia y de alta frecuencia, por mencionar algunos.

Si bien la implementación de este nuevo material base de nuevos semiconductores está al alza, existen implicaciones con los cuales los expertos desarrolladores deben afrontar y resolver, tal es el caso de las fases de medición, en donde los instrumentos actualmente disponibles en el mercado, resultan desacordes pues legítimamente éstos están fabricados para trabajar exclusivamente con dispositivos basados en Silicio y no con GaN.

Nitruro de Galio GaN

Algunas de las necesidades identificadas en los semiconductores de alta potencia para instrumentos de medición y pruebas, son entre otros, mayor capacidad para caracterizar y soportar altos rangos de voltajes y picos corrientes. Además, la posibilidad de arrojar los resultados sobre posibles fugas de energía, lo que para los sistemas basados en GaN no es ajeno, pues al registrar mayores niveles de rendimiento en comparación con las del Silicio, se convierten en un requerimiento imprescindible.

Cuando los dispositivos electrónicos se encuentran encendidos, deben pasar a través de decenas de cientos de amperios con la mínima pérdida, mientras que cuando se encuentran apagados deben ser capaces de bloquear miles unidades voltaicas con el mínimo de fuga de energía, para lo cual deben mostrarlo mediante las pruebas.

Nitruro de Galio GaN

Por ejemplo, después de 30 años, el desarrollo de componentes MOSFET basados en Silicio ha develado ciertas limitaciones en cuanto a sus capacidades, sin embargo también existen avances en el estudio del Silicio pero a su vez a través de estas líneas de investigación se ha demostrado algunas implicaciones sobre contras en el uso de este material para los fabricantes de dispositivos semiconductores relacionadas con el costo de desarrollo de los mismos.

Por esta razón, el GaN entra a escena como un material alterno para el diseño electrónico de dispositivos semiconductores para lo cual ha demostrado ofrecer ciclos menores de desarrollo y el decrecimiento de inversión para las compañías en términos de manufactura.

Los últimos estudios demuestran que los dispositivos elaborados con GaN cuentan con mayor densidad, flexibilidad para miniaturización, mejoras en rendimiento térmico, respuesta a frecuencias más altas, bajos niveles de fugas energéticas y una resistencia inferior en estado activo en comparación con aquellos basados en Silicio, con lo cual, de manera general se incrementa su nivel de operatividad.

Cabe mencionar que la velocidad es una de las características inherentes al uso del GaN en circuitos electrónicos, que ofrece mayores velocidades y por tales razones, las compañías que participan en el desarrollo de equipo de medición y pruebas, se han dado a la tarea de crear sistema herramientas que sean más sensibles a las mediciones de energía, y con esto se vuelve un reto,importante en la caracterización de esos nuevos sistemas a bajos niveles de corriente.

Nitruro de Galio GaN

Y es que ante tal capacidad del GaN en términos de aplicación electrónica -ajena hasta hace años a la comprensión científica y sus alcances- los sistemas basados en este material requieren equipos especiales de análisis y validación. Por ejemplo, para un osciloscopio, el trabajar con sistemas GaN significaría mayor ancho de banda y sensibilidad.

En cuanto a la caracterización y validación, algunas soluciones personalizadas están dirigidas a integrar fuentes de poder con instrumentos de medición comunes, y en consecuencia no logran conferir el voltaje bajo necesario para realizar la caracterización en dispositivos con materiales base como el GaN.

Nitruro de Galio GaN

El sustrato base GaN para la nueva era de electrónica, se acompaña de diversos beneficios, tanto para los fabricantes en términos de ahorro de capital, como para los consumidores finales, con dispositivos más potentes y ultra eficientes.

En dispositivos con un solo cuadrante, los suministros de energía no pueden ser adaptados a niveles más bajos, y requieren segundos importantes para la carga de capacitancia durante la fase de análisis y esto conllevaría a un proceso lento de validación, y en el peor de los casos, llega a impactar la producción y el lanzamiento de los productos de las compañías.

Además, en muchos casos la potencia en necesaria para soportar los niveles de caracterización solicitados por los sistemas desarrollados con materiales no comunes y las compañías deciden robustecer su equipo de ingeniería de pruebas para soportar tales requerimientos técnicos. Aunque las plataformas ATE son aplicaciones destinadas a la fase de análisis en procesos de semi-producción, sus costos y falta de niveles de caracterización, aunado a capacidades limitadas de medición de corriente, los hacen imprácticos para tareas de Investigación y Desarrollo y desarrollo de sistemas QA/FA.

Nitruro de Galio GaN

El breve estatus mencionado en este artículo, permite crear una perspectiva sobre el mercado de herramientas de medición y pruebas para dispositivos electrónicos basados en materiales no comunes como el Silicio, y ante la aparición de otros materiales como el GaN, las estimaciones comerciales para este mercado son alentadoras.

Para darse una idea, diversas empresas de consultoría industrial como IMS Research, han dedicado ciertos estudios sectoriales para monitorear el comportamiento comercial de este segmento, y entre sus previsiones se indica que en el período del 2011 a 2021, el sector habrá crecido exponencialmente y representará un mercado de mil millones de dólares.

Algunas de las áreas involucradas serán inversores solares, componentes motrices para los automóviles, motores industriales y dispositivos semiconductores varios.

Cómo elegir el sensor de medición apropiado

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La compañía National Instruments dispuso un artículo técnico en su sitio Web para orientar a la comunidad de desarrolladores sobre el tipo de sensor a utilizar en un proyecto específico.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Dentro de la gran variedad de módulos sensoriales que existen actualmente en el mercado, el trabajo que envuelve su selección por parte de los ingenieros en términos de eficiencia energética, rendimiento, dimensiones, composición estructural, configuración electrónica y disponibilidad, por mencionar algunos, se vuelve una verdadera odisea al momento de adquirirlos.

Por esta razón, el fabricante de herramientas de desarrollo National Instruments ha publicado en su portal de Internet un artículo técnico para orientar a los profesionales de la industria sobre qué factores tomar en cuenta al momento de iniciar la selección de un sensor.

El artículo se titula “Cómo Elegir el Sensor Apropiado para tu Sistema de Medición” y en éste se categoriza y compara toda la gama actual de los sensores en el mercado, desde los más comunes hasta los más equipados para labores de análisis y medición.  El artículo señala primeramente que la variedad de los sensores se divide dependiendo de la agrupación a la que forman parte como: Temperatura, Tensión, Sonido, Vibración, Posicionamiento y Desplazamiento, Presión y Fuerza.

En cada una de estas agrupaciones de dispositivos es importante conocer cuál es realmente su función y por consiguiente sus propias características técnicas a fin de aplicarlos correctamente en nuestro sistema de medición.

Temperatura

El artículo refiere que la mayoría de los sensores para medición de temperatura son termopares, termistores, detectores resistentes de temperatura (RTDs por sus siglas en inglés) y sensores de fibra óptica. Mientras los sensores sean más especializados o complejos, entonces su demanda automáticamente se dispara.
En la siguiente tabla se muestra una comparativa de los sensores comunes de temperatura:

Se indica que los termopares resultan ser los más populares entre la comunidad de ingenieros, pues son efectivos en aquellas aplicaciones que requieren de un alto rango de temperatura. Su costo promedio se encuentra entre 1 dólar y 50 dólares, y su respuesta se mide en tan solo unas fracciones de segundo. Debido a las propiedades del material y otros factores, la precisión de temperatura es menor a 1 °C.

RTDs

Los RTDs son otros de los sensores conocidos en la industria de análisis y medición, y en comparación con los termopares, tienen la capacidad de mantener una estable lectura de la temperatura por años. Además los RTDs poseen una dimensión inferior y un rango significativo (-200 a 500 °C), sin embargo su tiempo de respuesta es más lento (2.5 segundos a 10 segundos).

Regularmente los sensores RTDs son utilizados de manera primaria para realizar mediciones precisas de temperatura (±1.9 %) integradas a aplicaciones para las cuales el tiempo no es un factor crítico. Su precio oscila entre los 25 y 1000 dólares según el modelo y la composición tecnológica del mismo.

Termistores

Los termistores son sensores resistivos de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un dispositivo semiconductor con el factor térmico resultante.
Existen dos tipos de termistores: NTC y PTC, coeficiente térmico de temperatura negativo y positivo, respectivamente.

Estos dispositivos tienen un rango menor de efectividad térmica (-90 to 130 °C) y en cuanto a la precisión de sus lecturas, éstas se ubican entre (±.05 °C). No obstante, tienen un pequeño detalle a considerar: resultan frágiles a comparación de otros sensores como los RTDs. Su precio oscila entre los 2 y los 10 dólares.

Fibra Óptica

Uno de los sensores considerados como elementos sobresalientes en cuestión de composición tecnológica y buena operatividad, son los sensores de fibra óptica, los cuales resultan más que apropiados para generar lecturas y análisis de temperaturas en ambientes que son incluso contaminantes o bien con niveles de interferencia electromagnética, éste último factor un fenómeno que para otros sensores puede traer como consecuencia lecturas erróneas o imprecisas.

Los sensores de temperatura son no-conductivos, eléctricamente pasivos, inmunes a la interferencia electromagnética (EMI), al ruido y tienen la capacidad de transmitir datos en base a distancias con poca o nada de pérdida de señal.

Tension

Los sensores de tensión como su nombre lo indica miden la tensión de una estructura, generalmente en base a un medidor de tensión resistivo. Estas resistencias planas están por lo general unidas a una superficie que puede ser flexible.

Un caso de uso de calibradores de tensión resistivo es la prueba de estructura de las alas de un avión. Los calibradores de tensión pueden medir giros muy pequeños, curvas y tiros de las superficies. Cuando más de un medidor de tensión de resistencia se conecta con otro se crea un puente y se inicia entonces el análisis de la tensión.

Los sensores de tensión tienden a arrojar mediciones más sensibles, tal es el caso de los que se hallan en los medidores de presión. En caso de que el objetivo del ingeniero desarrollador sea crear un circuito de puenteo Wheatstone, entonces se pueden utilizar aproximadamente cuatro sensores de tensión con la siguiente configuración: dos activos, uno de puente y un medidor de deformación activo. Con esta configuración, las lecturas son más efectivas y precisas.

El artículo reconoce que estos sensores son susceptibles a la variación térmica, tensión flexible y tensión axial, lo que en términos de precisión puede arrojar falsos positivos sin el uso de otros calibradores de tensión resistivos.

El documento proporcionado por NI además encierra información detallada sobre otras propiedades técnicas de cada una agrupación de sensores incluyendo los sensores de sonido, de vibración, de posicionamiento y desplazamiento, de presión y de fuerza.

Cada sección arroja información complementaria como tabla de comparación, datos actualizados de precios y demanda en el mercado, ejemplos técnicos de aplicación, composición estructural y por supuesto consejos prácticos para cada una de tales agrupaciones de sensores.

Para descargar el archivo completo en formato PDF desde el sitio de Internet de National Instruments puede puede hacer clic aquí.

Sensor detecta rastros de explosivos inalámbricamente

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Un avanzado sensor de bajo costo diseñado por técnicos del Instituto de Tecnología de Georgia es capaz de identificar huellas de materiales bases para explosivos de una manera remota.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Científicos del Instituto de Tecnología de Georgia, en Estados Unidos presentaron el prototipo de un novedoso sensor inalámbrico capaz de detectar indicios de materiales químicos bases utilizados para la fabricación de explosivos.

Lo destacable de este desarrollo es que es la primera vez que un dispositivo semiconductor con características inalámbricas realiza la función de detección impresa de materiales primarios para explosivos y plasmarlos sirviéndose de una tecnología convencional de impresión.

En el portal de Internet del centro académico se recoge un informe técnico sobre el logro que los investigadores obtuvieron.

De manera primaria se justifica el prototipo ante la necesidad que existe en el sector militar y de inteligencia a nivel mundial para tecnología que coadyuve en sus operaciones de rastreo y prevención de actos terroristas, específicamente en operaciones de la milicia norteamericana en otros países del medio oriente donde los soldados son blancos vulnerables de las bombas elaboradas casera y profesionalmente por los rebeldes, tales como aquellas que son manufacturadas con TNT (Trinitrotolueno).

El funcionamiento del sensor es notable, ya que incorpora una antena que puede ser impresa en material tipo papel utilizando una tecnología de inyección de tinta tradicional, con lo cual alcanza niveles increíbles de portabilidad.

Debido a las técnicas con las que fue diseñado el sensor, uno de los propósitos bases de este proyecto ha sido el consumo de energía, por lo que en base a las declaraciones de los investigadores, el componente registra niveles mínimos de alimentación energética, con lo cual también suma puntuación en su análisis industrial de factibilidad de uso y aplicación.

Puede alcanzar varios días en uso incorporando delgadas baterías y los detalles de su película a base de materiales poliméricos están dirigidos a especializarse en la detección de los elementos mayormente utilizados para la creación de explosivos: TNT y Amoníaco.

El grupo técnico explicó que los avances en el diseño del sensor fueron publicados en enero del 2010 en el Journal Sensors and Actuarors B: Chemical y subsidiado parcialmente por la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos.

La Universidad informó que fueron dos los modelos de sensores creados por el equipo de científicos liderados por los investigadores Krishna Naishadham y Xiaojuan “Judy” Song, uno con capacidades exclusivas para explosivos derivados del TNT y otro para el Amoníaco, otro de los elementos ordinariamente utilizados en la manufactura de sistemas explosivos.

La cantidad química de detección por parte del sensor para el Amoníaco se ubica en aproximadamente 5 fracciones por millón 5/1000,000 y los resultados recolectados por el dispositivo, son posteriormente enviados a través de su sistema de antena incorporado reconociendo si existen rastros de estos elementos mediante alertas.

“Los explosivos son un problema muy apremiante. Mucho personal militar y civiles están perdiendo sus vidas”, comentó al respecto Krishna Naishadham, científico en jefe del proyecto en el Georgia Technology Institute. “Los sensores que se utilizan son costosos o requieren de entrenamiento especializado. Nosotros tuvimos la idea de producir algo de bajo costo, de tal manera que pudiera expandir en el mercado”.

Krishna Naishadham (izquierda) y Xiaojuan “Judy” Song muestran los dos prototipos de sensores inalámbricos, uno para la detección del TNT y otro para el Amoníaco (Foto: Georgia Tech)

Los sensores pueden potencialmente detectar una de las dos sustancias en un radio de aproximadamente 20 metros, una distancia promedio en la que las personas se encuentran mayormente expuestas al peligro.

Sin embargo, no sólo en el campo de batalla o en zonas hostiles con actividad de inteligencia policial se pueden usar los componentes, sino que también en los sistemas de revisión aduanal, pues sus características permitirían en un momento dado la creación de sistemas de detección de contenedores de carga en terminales de transportación, aeropuertos o puntos de chequeo marítimos y ferroviarios, por mencionar algunos.

De acuerdo al comunicado, el canal de referencia de estos circuitos reduce las respuestas ante interacciones no específicas como factores de temperatura y movimiento mecánico. Durante el análisis de la recolección de los sensores, los analistas de la muestra usaron un interferómetro de dos canales en donde tomaron ligeramente contenido químico inherente al Trinitrotolueno y fueron capaces de resolver si el material identificado era de riesgo potencial a explosión.

Al final, un sistema guiador de ondas porta los rayos de luz del sensor y al combinarse con los canales de referencia producen un patrón de interferencia. A partir de este patrón alternador de ondas claras u obscuras se genera una imagen en un detector simple CCD.

Al aplicar una operación matemática basada en la Transformada de Fourier, los investigadores pueden determinar el grado en que los patrones de franjas están fuera o dentro del rango, operación que se conoce como cambio de fase, y en este cambio de fase indica la cantidad de TNT absorbido en la película polimérica.

“Es un verdadero reto el desarrollar una superficie de película química que fuese reversible, lo que significa que una vez que la sustancia de análisis se retira, el sistema se recupera y está listo para el siguiente evento de detección”, comentó por su parte Daniel P. Campbell, otro de los investigadores involucrados en el proyecto. “Vamos a continuar trabajando en la creación de la química 100% reversible que suministre una medición de tiempo real con pasos no adicional o re-agentes consumibles”, detalló.

Finalmente se precisó que los prototipos sensoriales inalámbricos serán próximamente presentados con mejorías y adaptaciones para ser aplicados en otras condiciones como en la detección de gases, por ejemplo en los hospitales, en donde se podrán usar para crear sistemas de detección de contaminación o contagio biológico con las apropiados métodos químicos de impresión sobre la película polimérica interna y con la implementación debida de nanotubos de Carbono para su identificación.

Presentan plan para decodificar los sueños

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Capturar los sueños y reproducirlos al despertar en una pantalla como recuerdos, es lo que científicos de la Universidad de Berkeley tratan de lograr mediante la creación de un sistema electrónico basado en Resonancias Magnéticas (fMRI).

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

El dispositivo artesanal conocido como el “atrapasueños” –ornamento indígena compuesto por plumas y en forma de aro con una especie de telaraña central– que presuntamente promueve la captura de sueños destacados de las personas, podría ser reemplazado por una tecnología que pretende capturar y decodificar imágenes cerebrales y reproducirlas gráficamente en una pantalla de proyección.

Por muy descabellado que parezca, la idea de capturar los sueños y reproducirlos gráficamente mediante un sistema decodificador de ondas cerebrales generadas durante el estado de aletargamiento, podría ser una realidad.

Científicos de la Universidad de Berkeley, en Estados Unidos es lo que precisamente han dispuesto crear sirviéndose de un software de Imagenología Funcional por Resonancia Magnética (fMRI) para representar visualmente lo que nuestro cerebro ve cuando miramos la televisión o una película.

El comunicado de prensa emitido por la Universidad indica que el sistema trabaja eligiendo clip o extracto de película y lo muestra a las personas, esperando que su cerebro genere las señales cerebrales pertinentes para que sean capturadas por el software.

Después que una computadora “aprende” a identificar qué videos evocan nuestra actividad cerebral, es posible trazar un mapa virtual de los vectores en un sistema de informática.

Para ver un ejemplo, los científicos lograron administrar 18 millones de segundos en diferentes videos que fueron cargados al azar al sitio Youtube y en donde se muestra claramente la reconstrucción de una representación de las imágenes neuronales a manera de película.

Aunque el método actualmente trabaja sólo con imágenes ya vistas, el objetivo principal de los investigadores es que en un futuro se pueda recrear lo que la gente almacena biológicamente en su memoria a través de los sueños y experiencias.

Lo anterior podría otorgar a los médicos especialistas en neurocirugía la capacidad de desentrañar los misterios de enfermedades que inhabilitan el cerebro manteniendo el cuerdo vegetativo, o estudiar las zonas afectadas del cerebro.

También abrirían nuevas líneas de investigación para crear sistemas avanzados de inteligencia civil, de entretenimiento y equipos de imagenología médico, por mencionar algunos.

“Este es un importante paso hacia la reconstrucción de las imágenes internas”, dijo el profesor Jack Gallant, neuro-científico de la Universidad y co-autor del estudio publicado en línea el pasado 22 de septiembre llamado “Current Biology”. “Estamos abriendo una ventana a las películas de nuestras mentes”, agregó.

Con este sistema no se descarta la creación de Interfaces Cerebro-Máquina para aquellas personas con parálisis corporal puedan manipular por ejemplo computadoras, ayudándoles a readaptarse parcialmente a las actividades sociales.

El informe reconoce que esta tecnología, aunque ha iniciado ya, “está a décadas de permitir a los usuarios leer los pensamientos de los demás y sus intenciones, como se ve en los clásicos de la ciencia ficción como “lluvia de ideas”, en la que los científicos registran sensaciones de una persona para que otros puedan experimentarlos”.

El reporte prosigue señalando que los investigadores Gallant y sus compañeros registraron la actividad cerebral en la corteza visual, mientras que un objeto fue visto de negro y fotografías en blanco. Entonces decidieron construir un modelo computacional que les permitió predecir con una exactitud qué imagen el sujeto estaba mirando.

En su último experimento, los investigadores dicen haber resuelto un problema mucho más difícil por el hecho de decodificar las señales cerebrales generadas por imágenes en movimiento.

“Nuestra experiencia visual natural es como ver una película”, dijo Shinji Nishimoto, autor principal del estudio e investigador post-doctoral en el laboratorio de Gallant. “Para que esta tecnología tenga una amplia aplicación, tenemos que entender cómo el cerebro procesa las experiencias visuales dinámicos.”

Nishimoto y otros dos miembros del equipo de investigación sirvieron como sujetos para el experimento, ya que el procedimiento requiere que los voluntarios a permanecer inmóvil dentro del escáner de resonancia magnética durante varias horas a la vez.

En el experimento se vio a dos conjuntos separados de extractos de películas de Hollywood, mientras que la fMRI se utilizó para medir el flujo sanguíneo a través de la corteza visual, la parte del cerebro que procesa la información visual.

En la computadora, el cerebro se dividió en pequeños cubos tridimensionales conocidos como píxeles volumétricos, o “voxels”.
“Hemos construido un modelo para cada voxel que describe cómo se forma y la información del movimiento en la película se asigna a la actividad del cerebro”, dijo Nishimoto.

El conflicto que los investigadores identificaron de manera unánime, es que el flujo sanguíneo en la corteza cerebral es fluctuante, por lo que las capturas basadas del sistema de resonancia magnética por ahora son numerosas y a manera de edición final, deben elegirse las mejores para la reconstrucción gráfica neuronal.

“Tenemos que saber cómo funciona el cerebro en condiciones naturales”, dijo Nashimoto. “Para eso, tenemos que entender primero cómo funciona el cerebro mientras estamos viendo películas”.

Para ver el video de este experimento científico en Youtube, puede hacer clic aquí.

Crean centro de investigación para ondas y sistemas THz

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La compañía de instrumentos de medición Agilent Technologies y la Universidad de California, han dispuesto crear el Centro de Investigación UC Davis dirigido al estudio de ondas milimétricas y sistemas THz.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

La compañía de equipos de medición Agilent Technologies y la Universidad de California, Davis presentaron un plan para establecer un centro de investigación en ondas milimétricas y sistemas THz.

El instituto que llevará el nombre de Davis Millimeter Research Center pretende ahondar en los fenómenos físicos acaecidos en las ondas electromagnéticas milimétricas y sub-milimétricas que se propagan en el rango de Terahertz.

En un reporte de prensa producido por Agilent Technologies se sostiene que los resultados de las investigaciones y los desarrollos tecnológicos se produzcan mediante estas indagaciones, serán utilizados para la mejoría de los actuales sistemas de radar, procesamiento de imágenes, sensores, de comunicación y otros componentes pasivos encontrados en los meta-materiales electromagnéticos y las antenas.

Además ejecutará un esquema vertical de integración para dispositivos varios, circuitos integrados, encapsulado de semiconductores, meta-materiales y pasivos integrados de tierra, sistemas de imagen, electrónica al vacío de sistemas THz, micro-maquinados, modelado no lineal, nano-materiales y dispositivos inalámbricos de implante.

“En el lanzamiento del DMRC, nuestro propósito es convertirlo en un centro de investigación de primera a nivel nacional e internacional”, opinó Linda P.B. Katehi, directivo representante de la Universidad de California Davis. “Con estas instalaciones, la Universidad podrá expandir su capacidad en investigación y reclutar estudiantes destacados graduados”.

Por su lado, el Vicepresidente de la División Pruebas a Componentes de Agilent Technologies, Gregg Peters, dijo: “Agilent está encantado de apoyar la investigación de la Universidad de California Davis enfocado a la tecnología de ondas milimétricas. La implementación de ondas milimétricas tiene un enorme impacto en la industria, y nuestras muchas soluciones de prueba resultan herramientas ideales para revelar la información importante en su desempeño”.

Los campos de desarrollo identificados tanto por Agilent como la UC Davis, son actualmente elementos imprescindibles para muchos productos comerciales tales como los sistemas de imagenología en el sector médico, escáneres de seguridad, dispositivos de comunicación inalámbrica con capacidad en Gb y sensores varios. Asimismo han sido integrados en diversos equipos militares, específicamente para el desarrollo de sistemas radar y activos de reconocimiento.

El centro también servirá como instalación dedicada actividades de medición que será puesto a beneficio de la industria, entre otros, la red vectorial no lineal de Agilent y análisis de espectros para equipos de prueba con capacidades superiores a 325 GHz.

Con esto, el programa de vinculación con la academia de Agilent Technologies se ve engrandecido con un nuevo socio centenario como lo es la Universidad de California Davis, cuyo presupuesto anual excede los 678 millones de dólares erogados por el sistema de gobierno estadounidense, para el sector de educación.

Acerca de las ondas THz o Terahertz

El término THz o Terahertz usualmente se aplica para las radiaciones electromagnéticas con frecuencias entre el borde de alta frecuencia de la banda de microondas, 300 gigahertz (3×10^11Hz) y el borde de larga longitud de onda de una luz infrarroja lejana, 3000 GHz.

En las longitudes de onda este rango corresponde a 0.1 mm de infrarroja a 1.00mm de microondas y la banda THz se extiende a ambos lados de la región donde la física electromagnética se puede describir por sus características de ondas (microondas) y por sus características similares a las partículas (infrarrojo) tal y como lo muestra la siguiente imagen:

Las ondas Terhaertz se encuentran en el extremo más alejado de la banda infrarroja, justo antes del inicio de la banda de microondas.

Lanza Agilent switches de alta frecuencia

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Con 40, 50 y 67 GHz como capacidades técnicas, una nueva familia de switches de alta frecuencia fue presentada por Agilent Technologies para reforzar el sector de las telecomunicaciones.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Agilent Technologies ha develado la nueva semántica de switches de alta frecuencia de 40,50 y 67 GHz y switches de bypass o puenteo.

En el documento informativo generado por la compañía indica que la serie N1810 de switches coaxiales poseen características idóneas para ser integrados en sistemas de microondas, radiofrecuencia (RF) o sistemas de medición, en éstos últimos la compañía sugiere para modelos de probación de sistemas radar o satelitales.

Lo que la compañía denominó como incremento de flexibilidad se refiere a la necesidad extraordinaria de parte de algunos sistemas de medición y pruebas que requieren de un aumento de rendimiento, pues la nueva gama ofrece una reducción de software, incrementa el aislamiento, define una entrada o estándar TTL, posee entradas de 5, 15 y 24 V, además de una serie de indicadores de posición para un mejor control de ejecución.

Los interruptores están diseñados con una estructura coaxial rectangular. Esta estructura ofrece una línea de transmisión para el movimiento de conducción central de filo entre dos planos fijos, suelo continuo. La principal ventaja de esta innovación es que los contactos móviles se pueden activar fácilmente, mientras mantiene un alto aislamiento y baja pérdida de inserción.

La configuración de los contactos de RF, por su parte, se ha diseñado para la acción controlada y limpia. Dado que el conductor externo no es parte de la función de conmutación, la repetibilidad y la vida útil han mejorado. La acción de conmutación por ejemplo se produce normalmente dentro de los 15 milisegundos, después de que los imanes permanentes el cierre de los contactos para mantener la posición del interruptor nuevo.

Entre los beneficios que Agilent Technologies ha resaltado en su nueva gama destacan:

Reducción del tiempo de inactividad

La compañía asegura que los switches N1820 cumplen estrictamente el control de calidad para asegurar que cada componente esté garantizado para funcionar dentro de las especificaciones de toda su vida. Con menos fallas y menos necesidad de recalibrar, su sistema de prueba se mueve más rápido con menos tiempo de inactividad, por consiguiente su integración permite incrementar el rendimiento y los ingresos en el roadmap financiero de los proyectos.

Elevación de estándares

Debido a que los interruptores poseen una adecuada repetibilidad y una larga vida útil -hasta cinco veces el ciclo de vida de la competición- las especificaciones para el aislamiento, los cables de acero, y la pérdida de inserción, convierten a los nuevos switches de Agilent en piezas atractivas para los ingenieros desarrolladores que pretenden elevar la durabilidad y el propio rendimiento de los sistemas.

“Agilent es el líder establecido de switches de alta frecuencia con una repetibilidad y confiabilidad excepecional”, comentó en un comunicado de prensa Tan Boon Khim, gerente de operaciones para la división Accesorios de Medición de Agilent Technologies. “Esas nuevas series de alta frecuencia SPDT y switches bypass expanden nuestro portafolio de unidades de alto desempeño para nuestros clientes que necesitan probar o medir sus componentes o subsistemas a 67 GHz y para maximizar la eficiencia de medición sin comprometer la confiabilidad o la precisión de las pruebas”.

Algunas de las propiedades de esta gama incluyen alta confiabilidad y 0.05 dB en pérdida de inserción repetitiva; disminución de imprecisión del sistema y reducción de tiempo de ejecución. Asimismo una larga vida útil con aproximadamente 5 millones de ciclos garantizados y 10 millones de ciclos típicos, con lo cual se reduce los costos de mantenimiento o reemplazo de los componentes, que al final de cuentas también se traduce en un ahorro considerable para los usuarios.

Los campos identificados de aplicación para la familia N1810 son para el desarrollo de proyectos ligados a sistemas radar, satelitales, sistemas inalámbricos HDMI y radios backhaul por microondas, así como otros sistemas digitales de alta velocidad.

Para mayor información sobre estos nuevos interruptores de Agilent Technologies puede acceder al sitio: http://www.agilent.com/find/switches.

Exhibe mejoría tecnológica DIAdem de NI

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El fabricante de herramientas virtuales para el diseño electrónico National Instruments, presentó la renovación tecnológica aplicada a su software DIAdem para el reporteo técnico de proyectos de investigación y desarrollo de tecnología.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

La compañía de software y plataformas virtuales de desarrollo electrónico National Instruments (NI) presentó la nueva versión de su suite “DIAdem” para labores de ubicación, visualización, recarga, reporteo y administración de datos extraídos en etapas de adquisición o simulación de proyectos tecnológicos.

En el canal virtual de NI se explica que si bien desde el lanzamiento de este software la comunidad de desarrolladores han sido beneficiados con las características de este programa, la nueva versión 2011 permitirá incrementar los beneficios para los usuarios.

De entrada es importante reconocer que el NI DIAdem es definida por su propio fabricante como “una sola herramienta de software que puede usar para ubicar, cargar, visualizar, analizar y reportar rápidamente datos de medidas que son obtenidos durante la adquisición y/o generados durante simulaciones.”

El kit está diseñado prácticamente para soportar las labores de los ingenieros de desarrollo a lograr las expectativas propuestas en las etapas de pruebas y análisis de los proyectos, los cuales requieren de un rápido acceso a grandes volúmenes de datos en múltiples formatos personalizados para tomar decisiones respaldadas con información.

Entre otras funciones el DIAdem ofrece cálculos avanzados de datos, reportes personalizables, ejecución de tareas automatizadas de análisis y reportes, pantallas de visualización interactivas, administración de datos y extracción de elementos de probación. Con esto el usuario puede crear búsquedas avanzadas o simples para encontrar datos ya sea en disco o en red, también puede cargar diferentes formatos comerciales o utilizar un DataPlugins gratuito para establecer una interface con otros formatos.

Asimismo los usuarios pueden reproducir datos en modo de videos, modelos tridimensionales (3D), mapas GPS y más para cargarlos y combinarlos en canales de medida de múltiples archivos para una comparación inmediata.

El NI DIAdem posee un inventario virtual de cálculos de análisis donde, desde matemática básica hasta procesamiento de señales y más pueden ser utilizados para realizar automatizaciones de ingeniería.

Por el perfil del programa, National Instruments ha logrado que este software no requiera de conocimientos en programación en específico para manipularlo, de esta manera se puede configurar cálculos de análisis de datos utilizando ventanas de diálogo para establecer parámetros y obtener vistas preliminares de los resultados, o bien escribir un propio código.

Para diseñar plantillas de reporteo de manera inmediata, simplemente se requiere arrastrar haciendo clic sobre el mouse al mismo tiempo y lograr así un interface de creación y exportación. Los reportes pueden ser compartidos o impresos de manera sencilla al ser exportados en formato PDF, HTML o imagen.

También se pueden realizar scripts o crear códigos propios sirviéndose del Visual Basic Script, el cual está integrado en la plataforma DIAdem. En caso de que el usuario desee observar algunos ejemplos de aplicación o documentos que le ayuden a fortalecer sus ideas de cómo utilizar el sistema. National Instruments ofrece artículos integrados o fragmentos de código en la ayudad de referencia de funciones a fin de que el usuario lleve a cabo una pronta adaptación de sus propios scripts para labores de automatización.

Renovaciones en la versión 2011

Para la versión 2011 National Instruments incluye en su software DIAdem un mecanismo de recarga de datos para el acceso a mayores volúmenes de información en menos tiempo, y con la posibilidad de migrar dichas bases de datos desde Microsoft Excel a DIAdem, además incrementa la capacidad del panel de reporteo (DIAdem REPORT) para marcar un mejor dinamismo en la creación de los reportes.

Además, el DataPlugin Wizard que se utiliza como puente de compatibilidad entre la plataforma Microsoft Excel y DIAdem, también sirve para el OpenOffice.org CALC, con lo cual es sencillo el reconocimiento de la estructura o archivos similares.

Otro de los elementos que han sufrido cambios positivos en la nueva versión es el DIAdem REPORT, específicamente para la creación de plantillas de reportes. Los cambios radican en la calidad de la limpieza de galerías de imagen, una mayor interactividad en gráficos, modelado y creación más fácil y dinámica con una ejecución en lapsos más cortos de tiempo.

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