SISTEMAS DE CONTROL1. SISTEMAS DE CONTROL DE NIVEL .-

También conocido como hidronivel, es un sistema muy complejo y antiguamente muy sencillo cuya finalidad es, como su mismo nombre lo indica, la de controlar elnivel de líquidos en un depósito, pozo, etc.

Podemos destacar dentro del ámbito del hidroniveldos tipos:

1.1. Hidroniveles mecánicos.1.2. Hidroniveles electrónicos.

1.1 HIDRONIVEL MECANICO .-Este tipo de hidroniveles se basa simplemente en lodescrito a continuación: Son elementos sencillos y clásicos para detectarniveles en recipientes de un cierto tamaño comodepósitos, cisternas, arquetas, albercas, pozosabiertos etc. Económicos y de fácil instalación ya quesolo hay que descolgarlo en el interior delrecipiente. Cuando el nivel del agua está bajo, existeuna boya colocada que hace que la llave de paso delagua se abra mediante un sistema de polea situada enlo alto del depósito. Con forme el agua va aumentandosu nivel, la boya irá cerrando la llave de paso delagua, hasta que llegue el momento que el nivel sea elmáximo de agua y por tanto la llave estará totalmentecerrada impidiendo el paso del agua. Si el nivel deagua en el depósito o pozo disminuye, la boya abriránuevamente la llave de paso del agua, llenandonuevamente el depósito. Existen otro tipo dehironiveles mecánicos como:

1.1.2 Detector de nivel neumático.-

Se trata de un detector de presión muy sensible. Serosca a la parte superior de un tubo, el otro extremoqueda abierto y posicionado a la altura deseada dedetección. Cuando el líquido subiendo tapona elextremo abierto, el aire en el interior del tubo secomprime y hace actuar un contacto conmutado. El tubolo pone el usuario de acuerdo con el líquido adetectar y puede ser de metal, plástico, vidrio, aceroetc. Es un dispositivo útil, seguro y muy económicopara cualquier líquido, agresivos, viscosos,alimenticio, acido. Es muy usado en la industriaquímica y las depuradoras.

1.1.3 Control de nivel pordesplazamiento.-

El cono del controlador debe estar expuesto almaterial a detectar. Cuando el talud se pone encontacto con el cono ejerce contra éste una presiónprogresiva desplazando el conjunto cono-varilla yactuando un interruptor. Al vaciarse el péndulorecupera la posición normal y deja de actuar elinterruptor.

1.1.4 Control de nivel de membrana.-

Estos controladores se basan en un interruptoraccionado por una membrana. La membrana debe estarexpuesta al material a controlar. A medida que elmaterial entra en el silo se amontona y cubre lamembrana, la presión que ejerce la obliga a retrocederpresionando el mecanismo que acciona un interruptor.Este interruptor sirve para la puesta en marcha o parode señales visuales, acústicas o los mecanismos decarga y descarga en silos y recipientes

1.2 HIDRONIVELES ELÉCTRONICOS .-

Los circuitos de hidroniveles eléctricos se han ido fabricando desde los más simples con transistores hasta otros más complejos y por tanto más seguros y con un funcionamiento más exacto. Existe una gran variedad de hidroniveles electrónicos dependiendo de su funcionamiento, es que, se dará el tipo de líquido adecuado para su aplicación. Así pues tenemos los siguientes:

1.2.1 Control de nivel óptico.-Control de nivel óptico para líquidos no conductivos. Se trata de un pequeño sensor de nivel para líquidos transparentes. El sensor emite hacia fuera una luz infrarroja, que se refleja en su propia punta semiesférica y vuelve al interior. Cuando está sumergido la luz se refracta hacia afuera y no la detecta él mismo. Es muy útil para depósitos y tuberías bajo presión, y para conectar directamente a autómatas.

1.2.2 Control de nivel por vibración.-

Control de nivel por vibración para líquidos con salida relé. Dispone de un diapasón que queda introducido en el recipiente. Este diapasón esta vibrando a una frecuencia fija determinada, al contacto con el producto, altera la vibración y este cambio es detectado por el circuito electrónico de control. Se conecta en serie con la carga y lleva un piloto indicador de estado

1.2.3 Interruptor de nivel conductivo.-

Este elemento sensor además de el electrodo de contacto con el agua, lleva toda la electrónica incorporada en su interior. Los dos electrodos que asoman por el extremo tienen corriente alterna de bajatensión. Es muy útil para depósitos y tuberías bajo presión, y para conectar directamente a autómatas.

1.2.4 Control de nivel por ultrasonidos.-

Este medidor de nivel se instala sobre la superficie del producto a medir, sólido o líquido, emite una ondasónica que rebota en el producto y devuelve el eco a la sonda. Esta evalúa el tiempo transcurrido y calculala distancia. Dado que la velocidad del sonido en el aire varía con la temperatura, la sonda lleva un sensor de temperatura que compensa los cambios.

A continuación se hará una breve descripción y funcionamiento de los componentes y/o dispositivos electrónicos empleados:

1.2.5 Resistores.-

Se denominan resistores a los componentes electrónicosdiseñados para presentar cierta resistencia u oposición al paso de la corriente eléctrica, determinada entre dos puntos de un circuito. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., los resistores se emplean para producir calor aprovechandoel Efecto Joule. Es frecuente utilizar la palabra resistencia como sinónimo de resistor. Los resistores de potencia pequeña, empleados en circuitos electrónicos, van rotulados con un código de franjas

de colores. Para caracterizar un resistor hacen falta tres valores: resistencia, corriente máxima y precisión. La corriente máxima de un resistor viene condicionada por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más corrientes son 0.25 W, 0.5 W y 1 W. Los otros datos se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. La última raya indica la tolerancia (precisión). De las restantes, la última es el multiplicador y las otras las cifras.El valor se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (Ω).El coeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias de alta precisión (<1%). Las resistenciasson componentes eléctricos pasivos en los que la tensión instantánea aplicada es proporcional a la intensidad de corriente que circula por ellos. Su unidad de medida es el ohmio (Ω).

Se pueden dividir en tres grupos: Resistencias lineales fijas: su valor de resistencia es constante y está predeterminado por el fabricante.Resistencias variables: su valor de resistencia puede variar dentro de unos límites.Resistencias no lineales: su valor de resistencia varia de forma no lineal dependiendo de distintas magnitudes físicas (temperatura, luminosidad, etc.).

1.2.6 Condensadores.-

En Electricidad y Electrónica, un condensador, a vecesdenominado con el anglicismo capacitor, es un dispositivo formado por dos conductores ó armaduras, generalmente en forma de placas o láminas, separados por un material dieléctrico, que sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga eléctrica. Los condensadores son componentes pasivos diseñados con el fin de almacenar energía electrostática o presentar una capacidad eléctrica determinada. A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad, y en el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo un faradio la capacidad de un condensador en elque, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio. La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en µF = 10-6 Faradios, nanoF = 10-9 Faradios y picoF = 10-12 Faradios. Los súper condensadores (EDLC) son la excepción, están hechos decarbón activado, para conseguir una gran área relativay tienen una separación entre las "placas" de moléculas. Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el Reloj Seiko Kinetic, con una capacidad de 1/3 de Faradio. También se pensó en utilizar estos condensadores en un coche híbrido decarreras, aunque después se descartó. No obstante, se han utilizado en el prototipo Acura DN-X. Igual que enlas resistencias nos vamos a encontrar con condensadores: -Condensadores fijos: su valor capacitivo no se puede alterar. -Condensadores variables: se puede modificar su capacidad dentro de unos márgenes determinados.

En cuanto al aspecto constructivo, tanto la forma de las placas o armaduras como la naturaleza del materialdieléctrico son sumamente variables. Así tenemos condensadores formados por placas, usualmente de aluminio, separadas simplemente por aire, por materiales cerámicos, mica, poliéster, papel ó inclusopor una capa de óxido de aluminio obtenido por medio de la electrolisis.

1.2.7 Diodos.-

Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección. De forma simplificada, la curva característica de un diodo consta de dos regiones, por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con muy pequeña resistencia eléctrica. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua.

1.2.7.1 Diodo pn ó Unión pn.-

Los diodos pn son uniones de dos materiales semiconductores extrínsecos tipos p y n, por lo que también reciben la denominación de unión pn. Hay que destacar que ninguno de los dos cristales por separadotiene carga eléctrica, ya que en cada cristal, el número de electrones y protones es el mismo, de lo quepodemos decir que los dos cristales, tanto el p como el n, son neutros. (Su carga neta es 0). Al unir amboscristales, se manifiesta una difusión de electrones del cristal n al p (Je). Al dispositivo así obtenido se le denomina diodo, que en un caso como el descrito,

tal que no se encuentra sometido a una diferencia de potencial externa, se dice que no está polarizado. Al extremo p, se le denomina ánodo, representándose por la letra A, mientras que la zona n, el cátodo, se representa por la letra C (o K). Cuando se somete al diodo a una diferencia de tensión externa, se dice queel diodo está polarizado, pudiendo ser la polarizacióndirecta o inversa.

1.2.7.2 LED.-

Un diodo LED, acrónimo inglés de Light Emitting Diode (diodo emisor de luz) es un dispositivo semiconductor que emite luz monocromática cuando se polariza en directa y es atravesado por la corriente eléctrica. Elcolor depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo, pudiendo variar desde el ultravioleta, pasando por el espectro de luz visible, hasta el infrarrojo, recibiendo éstos últimos la denominación de diodos IRED (Infra-Red Emitting Diode). El dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes. Aunque el plástico puede estar coloreado, es sólo por razones estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Para obtener una buena intensidad luminosa debe escogerse bien la corriente que atraviesa el LED; el voltaje de operación va desde 1,5hasta 2,2 voltios aproximadamente, y la gama de intensidades que debe circular por él va desde 10 hasta 20 mA en los diodos de color rojo, y de 20 a 40 mA para los otros LEDsTecnología LED/OLEDEn directa, todos los diodos emiten una cierta cantidad de radiación cuando los pares electrón-hueco se recombinan, es decir, cuando los electrones caen

desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda de valencia (de menor energía). Indudablemente, la frecuencia de la radiación emitida y, por ende, su color, dependerá de la altura de la banda prohibida (diferencias de energía entre las bandas de conduccióny valencia), es decir, de los materiales empleados. Los diodos LED e IRED, además tienen geometrías especiales para evitar que la radiación emitida sea reabsorbida por el material circundante del propio diodo, lo que sucede en los convencionales.

1.2.8 Transistor.-

El Transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que se utiliza como amplificador o conmutador electrónico. Es un componente clave en todala electrónica moderna, donde es ampliamente utilizadoformando parte de conmutadores electrónicos, puertas lógicas, memorias de ordenadores y otros dispositivos.En el caso de circuitos analógicos los transistores son utilizados como amplificadores, osciladores y generadores de ondas. Es el sustituto de la válvula termoiónica de tres electrodos o triodo. En los transistores bipolares, una pequeña señal eléctrica aplicada entre la base y emisor modula la corriente que circula entre emisor y colector. La señal base-emisor puede ser muy pequeña en comparación con el emisor-colector. La corriente emisor-colector es aproximadamente de la misma forma que la base-emisor pero amplificada en un factor de amplificación "Beta".El transistor se utiliza, por tanto, como amplificador. Además, como todo amplificador puede oscilar, puede usarse como oscilador y también como rectificador y como conmutador on-off.El transistor también funciona, por tanto, como un interruptor electrónico, siendo esta propiedad aplicada en la electrónica en el diseño de algunos

tipos de memorias y de otros circuitos como controladores de motores de DC y de pasos.1.2.8.1 Tipos de transistor.-

Existen distintos tipos de transistores, de los cualesla clasificación más aceptada consiste en dividirlos en transistores bipolares o BJT (bipolar junction transistor) y transistores de efecto de campo o FET (field effect transistor). La familia de los transistores de efecto de campo es a su vez bastante amplia, englobando los JFET, MOSFET, MISFET, etc.La diferencia básica entre ambos tipos de transistor radica en la forma en que se controla el flujo de corriente. En los transistores bipolares, que poseen una baja impedancia de entrada, el control se ejerce inyectando una baja corriente (corriente de base), mientras que en el caso de los transistores de efecto de campo, que poseen una alta impedancia, es mediante voltaje (tensión de puerta).

1.2.9 TRANSFORMADORES.-

Es un dispositivo eléctrico que funciona bajo el principio de inducción electromagnética; sirve para transformar la tensión, intensidad e impedancia de un circuito. El transformador solo funciona con corrientealterna; puede funcionar con corriente continua siempre y cuando este acoplado a un circuito pulsante u oscilante. El transformador básico consiste de dos bobinas eléctricamente aisladas y enrolladas sobre un núcleo común. La energía eléctrica se transfiere de una bobina a otra por medio de acoplamiento magnético.La bobina que recibe la energía de la fuente alterna, se llama primario y la bobina que proporciona a la carga se le llama devanado secundario. Un transformador cuyo voltaje secundario sea superior al

primario se llama transformador elevador. Si el voltaje secundario es inferior al primario este dispositivo recibe el nombre de transformador reductor. El producto de intensidad de corriente por voltaje es constante en cada juego de bobinas, de forma que en un transformador elevador el aumento de voltaje de la bobina secundaria viene acompañado por la correspondiente disminución de corriente.

1.2.10 RELAY O RELÉ ELECTROMAGNÉTICO.-

Al relé electromagnético lo podemos definir como un componente con contactos, los cuales son accionados mediante un sistema de placas, actuando bajo la fuerzade un circuito electromagnético, el cual provoca su apertura o cierre.

CARACTERÍSTICAS GENÉRICAS CORRIENTE DE EXCITACIÓN: Es la corriente necesaria que necesita el relé para que funcione. TENSIÓN NOMINAL: La tensión para la cual está diseñado el relé. TENSIONES DE TRABAJO: Son las tensiones máximas ymínimas a las que el relé funciona. CONSUMO NOMINAL DE LA BOBINA: La corriente que pasa por el relé cuando se le aplica la tensión nominal.

1.2.11 CIRCUITOS INTEGRADOS.-

Un circuito integrado es una pastilla o chip en la quese encuentran todos o casi todos los componentes electrónicos necesarios para realizar alguna función. Estos componentes son transistores en su mayoría, aunque también contienen resistencias, diodos, condensadores, etc. El primer circuito integrado o

chip fue desarrollado en 1958 por el ingeniero Jack Kilby, justo meses después de haber sido contratado por la firma Texas Instruments. Se trataba de un dispositivo que integraba seis transistores en una misma base semiconductora.Atendiendo al nivel de integración - número de componentes - los circuitos integrados se clasifican en:

• SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: inferior a 12 • MSI (Medium Scale Integration) medio: 12 a 99 • LSI (Large Scale Integration) grande: 100 a 9999 • VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande: 10 000 a 99 999 • ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: igual o superior a 100 000

En cuanto a las funciones integradas, los circuitos seclasifican en dos grandes grupos:• Circuitos integrados analógicos. Pueden constar desde simples transistores encapsuladosjuntos, sin unión entre ellos, hasta dispositivos completos como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos. • Circuitos integrados digitales. Pueden ser desde simples son puertas lógicas (Y, O, NO) hasta los más complicados como los microprocesadores.

Circuitos Integrados TTLAcrónimo Inglés de Transistor-Transistor Logic o "Lógica Transistor a Transistor". Tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales, en

los que los elementos de entrada de la red lógica son transistores, así como los elementos de salida del dispositivo.Las características de la tecnología utilizada, en la familia TTL, condiciona los parámetros que se describen en sus hojas de características según el fabricante:Su tensión de alimentación característica se halla comprendida entre los 4.75 V y los 5.25 V como se ve un rango muy estrecho debido a esto, los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión comprendida entre 0.2 V y 0.8 V para el estado L (bajo) y los 2.4 V y Vcc para el estado H (alto). La familia original TTL se indica con los números 54/74.

TTL de bajo consumo (54L/74L).

Esta familia se distingue por su bajo consumo de potencia (L=LOW POWER). Ello se consigue aumentando significativamente los valores de las resistencias de polarización de los diferentes transistores, con lo que se disminuye la corriente que circula por el sistema y con ello la potencia disipada. Si la potencia disipada en una puerta típica de la familia 54/74 es de 10 mW la de la puerta equivalente en la versión 54L/74L es de 1 mW.El ahorro de potencia se paga con una pérdida en la velocidad: de los 10 nsg de tiempo de retardo típico en la familia original se pasa a unos 33 nsg de retardo en esta familia.

TTL Schottky (54S/74S).

Esta serie proporciona unos tiempos de conmutación menor, gracias a la incorporación de diodos Schottky que evitan que los transistores entren en saturación,

disminuyendo el tiempo que tarda el transistor en entrar y salir de la conducción. El retardo típico es de 3 nsg. Y la disipación de potencia de 19 mW.

TTL Schottky de bajo consumo (54LS/74LS).

Esta familia proporciona un compromiso entre velocidady baja disipación de potencia utilizando altos valoresde resistencias y transistores de tipo Schottky. La disipación de potencia típica de una puerta es de 2 mWy el retardo de propagación de 10 nsg.Schottky avanzada y Shottky de bajo consumo avanzada (AS/ALS).Estas tecnologías suponen versiones avanzadas de las series S y LS. La disipación de potencia estática típica es de 8,5 mW para l serie AS y 1 mW para la serie ALS. Los tiempos de retardo de propagación típicos son de 1,5 nsg para AS y 4 nsg para ALS. Existe una versión AS que se denomina F o FAST (rápida).

1.2.12 Compuertas Lógicas.-

Una compuerta Lógica es un dispositivo electrónico de dos estados lógicos (0 y 1) o niveles, cuya salida esta determinada por el tipo de función y la condicióninmediata de sus entradas.Tipos de CompuertasBásicamente tenemos siete tipos de compuertas las cuales son:- Compuerta OR (CI 7432)- Compuerta AND (CI 7408)- Compuerta NOT o INVERSOR (CI 7404)- Compuerta NO o NO INVERSOR (CI 7407)- Compuerta NOR (CI 7402)- Compuerta NAND (CI 7400)- Compuerta OR EXCLUSIVO (CI 7486)

FLIP-FLOP

Siendo los Flip-Flop las unidades básicas de todos lossistemas secuenciales, existen cuatro tipos: el RS, elJK, el T y el D. Y los últimos tres se implementan delprimero —pudiéndose con posterioridad con cualquiera de los resultados confeccionar quienquiera de los restantes.Todos pueden ser de dos tipos, a saber: Flip-Flop activado por nivel (FF-AN) o bien Flip-Flop maestro-esclavo (FF-ME). El primero recibe su nombre por actuar meramente con los "niveles" de amplitud 0-1, encambio el segundo son dos FF-AN combinados de tal manera que uno "hace caso" al otro.Un circuito flip-flop puede mantener un estado binarioindefinidamente (Siempre y cuando se le este suministrando potencia al circuito) hasta que se cambie por una señal de entrada para cambiar estados. La principal diferencia entre varios tipos de flip-flops es el número de entradas que poseen y la manera en la cual las entradas afecten el estado binario.

Flip-Flop RS

Tiene tres entradas, S (de inicio), R (reinicio o borrado) y C (para reloj). Tiene una salida Q, y a veces también una salida complementada, la que se indica con un círculo en la otra Terminal de salida. Hay un pequeño triángulo en frente de la letra C, paradesignar una entrada dinámica. El símbolo indicador

dinámico denota el hecho de que el flip-flop responde a una transición positiva (de 0 a 1) de la señal de reloj.Su unidad básica (con compuertas NAND o NOR) se dibujaa continuación que, como actúa por "niveles" de amplitud (0-1) recibe el nombre de Flip-Flop RS activado por nivel (FF-RS-AN). Cuando no se especificaeste detalle es del tipo Flip-Flop RS maestro-esclavo (FF-RS-ME).

Símbolo de un Flip- Flop RS

Circuito flip-flop básico con compuertas NOR

Para analizar la operación del circuito de la figura anterior se debe recordar que la salida de una compuerta NOR es 0 si cualquier entrada es 1 y que la salida es 1 solamente cuando todas las entradas sean 0. Como punto de partida asúmase que la entrada de puesta a uno (set) es 1 y que la entrada de puesta a 0(reset) sea 0. Como la compuerta 2 tiene una entrada de 1, su salida Q´ debe ser 0, lo cual coloca ambas entradas de la compuerta 1 a 0 para tener la salida Q como 1. Cuando la entrada de puesta a uno (set) vuelvaa 0, las salidas permanecerán iguales ya que la salidaQ permanece como 1, dejando una entrada de la compuerta 2 en 1. Esto causa que la salida Q´ permanezca en 0 lo cual coloca ambas entradas de la compuerta número 1 en 0 y así la salida Q es 1. De la misma manera es posible demostrar que un 1 en la entrada de puesta a cero (reset) cambia la salida Q a

0 y Q´ a 1. Cuando la entrada de puesta a cero cambia a 0, las salidas no cambian.Cuando se aplica un 1 a ambas entradas de puesta a unoy puesta a cero ambas salidas Q y Q´ van a 0. Esta condición viola el hecho de que las salidas Q y Q´ soncomplementos entre si. En operación normal esta condición debe evitarse asegurándose que no se aplica un 1 a ambas entradas simultáneamente.Un flip-flop tiene dos entradas útiles. Cuando Q=1 y Q´=0 estará en el estado de puesta a uno (o estado 1). Cuando Q=0 y Q´=1 estará en el estado de puesta a cero(o estado 0). Las salidas Q y Q´ son complementos entre si y se les trata como salidas normales y de complemento respectivamente. El estado binario de un flip-flop se toma como el valor de su salida normal.Bajo operación normal, ambas entradas permanecen en 0 a no ser que el estado del flip-flop haya cambiado. Laaplicación de un 1 momentáneo a la entrada de puesta auno causará que el flip-flop vaya a ese estado. La entrada de puesta en uno debe volver a cero antes que se aplique un uno a la entrada de puesta a cero. Un 1 momentáneo aplicado a la entrada de puesta a cero causará que el flip-flop vaya al estado de borrado (o puesta a cero). Cuando ambas entradas son inicialmentecero y se aplica un 1 a la entrada de puesta a uno o se aplica un 1 a la entrada de puesta a cero mientras que el flip-flop este borrado, quedaran las salidas sin cambio. Cuando se aplica un 1 a ambas entradas de puesta a uno y puesta a cero, ambas salidas irán a cero. Este estado es indefinido y se evita normalmente. Si ambas salidas van a 0, el estado del flip-flop es indeterminado y depende de aquella entrada que permanezca por mayor tiempo en 1 antes de hacer la transición a cero.

1.3 Circuito Electrónico del Sistema.-

1.3.1 Diagrama esquemático.-

1.3.2 Funcionamiento.-En primer lugar partiendo del sensor, del pozo y la

cisterna sin líquido, luego en segundo lugar lacisterna llena (pozo aun vacío), en tercer lugar pozo ycisterna llenos y en cuarto lugar cuando el nivel de aguadescienda en el pozo, tenemos que:- Cuando las entradas (terminales del pozo), no estén enconducción, no habrá circulación de voltaje entre estos(Voltaje negativo), lo cual tenemos: A la entrada existesiempre un Pulso Positivo -nivel alto o estado lógico 1-,lo cual en la primera compuerta AND (nivel de agua alto ybajo) tendremos (entradas), en los pines 1 y 2 los estados1 1 respectivamente, a la salida de la compuerta ANDobtendremos (según la tabla de verdad) el estado 1. Ademásdel pin 2 de la compuerta AND o del punto o Terminal “alto”va conectado una compuerta inversora, teniendo en suentrada (Pin 1) el nivel 1 y a su salida (Pin2) el nivel 0,este nivel es entregado a la entrada de la compuerta OR, alpin 5. en este caso las compuertas OR están conectadas demanera tal que forman un FLIP-PLOP RS, y según la tabla deverdad de este, teniendo en cuenta que la primera entrada

del Filp-Flop (pin 3) el cual es el estado 1 y la segundaentrada (pin5) es 0, obtenemos a su salida (pin 4) elestado 1, esta salida va conectada al pin 4 de la segundacompuerta AND. Por otro lado tenemos el Terminal de lacisterna sin conducción, y que va conectada a una compuertainversora, en el pin 3 de la inversora habrá el estado 1 ya su salida (pin4) el estado 0, esta va conectada a lasegunda compuerta AND en el pin 5, obteniendo el la salidael estado 0, con lo cual no habrá tensión en este punto, alno haber tensión, no le llegara voltaje al resistorconectado a la salida de la segunda compuerta AND, este nole enviara la tensión necesaria al transistor con lo cualno cerrara el circuito que activa el motor, en este casoformado por el transistor Q1 la R1, R2, D1, D2 y el Relay,ya que no le llegara el voltaje necesario para que entre enfuncionamiento el Relay y así activar la bomba de agua.- Por otro lado tenemos los visualizadores de nivel deagua, que como su mismo nombre lo indica, sirven o cumplenla función de que nosotros podamos visualizar el nivel deagua en el pozo y la cisterna. Como se podrá observar en eldiagrama, en el Terminal de nivel de agua “Bajo” hemosconectado a una compuerta inversora (pin 5) teniendopresente que no hay líquido, habrá el estado 1 y a susalida (pin 6) el estado 0, este va conectado a un resistor(R3) que forma parte de un pequeño amplificador conformadopor Q2, D3, R4, como no hay tensión en el resistor, noenviara voltaje a la base del transistor con lo cual nocerrara el circuito y por ende no encenderá el Diodo LED.Lo mismo sucede con el resto de visualizadores conectadosen los terminales de nivel de agua (Medio, Alto y el de lacisterna) cada uno de los cuales están conectado tambiénuna compuerta inversora en la entrada de estos. - Cuando el nivel de agua de la cisterna este por encimadel Terminal, este ya habrá entrado en conducción,indicando pues que existe tención negativa o estado 0 eneste punto, el Terminal de la cisterna en conducción, y queva conectada a una compuerta inversora, en el pin 3 de lainversora habrá el estado 0 y a su salida (pin4) el estado1, esta va conectada a la segunda compuerta AND en el pin5, obteniendo el la salida el estado 1, con lo cual habrátension en este punto, al haber tensión, le llegara voltajeal resistor conectado a la salida de la segunda compuerta

AND, este limitara la tensión necesaria a la base deltransistor con lo cual amplificara la corriente de entradacerrara el circuito que activa el motor, enviando tensión alos diodos (Led y Diodo Switch) y al Terminal del relay alllegarle el voltaje necesario hará que funcione el Relay yasí activar la bomba de agua. El diodo LED cumple lafunción de visualizar el nivel de agua de la cisterna, laR2 limita la tensión para el Led y polariza al TransistorQ1.- En el momento en que el primer Terminal (nivel bajo)del pozo entra en conducción con el agua, tendremos en laentrada de la primera compuerta AND (Pines 1 y 2) estado 0,el nivel alto aún se encuentra el estado 1, obteniendo enla salida el estado 0, como no ha habido cambios en elTerminal de nivel alto tenemos entonces a la salida de lascompuertas OR (Flip-flop) el estado lógico N, quiere decirque no habrá cambios (si estaba e nivel 0 seguirá en esenivel, si estaba en nivel 1 igual seguirá) con esto tenemosque seguirá en funcionamiento el motor.- Cuando el nivel de agua sobrepase el Terminal de nivelAlto, en los pines 1 y 2 de la primera compuerta AND habránlos estados 0 0 respectivamente, a la salida de la estaobtendremos el estado 0. Teniendo en cuanta el primerinversor su entrada (Pin 1) el nivel 0 y a su salida (Pin2)el nivel 1, este nivel es entregado a la entrada de lacompuerta OR, al pin 5, teniendo en cuenta que la primeraentrada del Flip-Flop (pin 3) el cual es el estado 0 y lasegunda entrada (pin5) es 1, obtenemos a su salida (pin 4)el estado 0, esta salida va conectada al pin 4 de lasegunda compuerta AND. Por otro lado tenemos el Terminal dela cisterna en conducción, y que va conectada a unacompuerta inversora, en el pin 3 de la inversora habrá elestado 0 y a su salida (pin4) el estado 1, esta vaconectada a la segunda compuerta AND en el pin 5,obteniendo el la salida el estado 0, con lo cual no habrátensión en este punto, entonces no entra en funcionamientoel Relay y así desactivar la bomba de agua.- Pero cuando el nivel de agua desciende en los pines 1y 2 de la primera compuerta AND habrán los estados 0 y 1respectivamente, a la salida de la esta obtendremos elestado 0. Teniendo en cuanta el primer inversor su entrada(Pin 1) el nivel 1 y a su salida (Pin2) el nivel 0, este

nivel es entregado a la entrada de la compuerta OR, al pin5, teniendo en cuenta que la primera entrada del Filp-Flop(pin 3) el cual es el estado 0 y la segunda entrada (pin5)es 0, obtenemos a su salida (pin 4) el estado N (o sea 1),esta salida va conectada al pin 4 de la segunda compuertaAND. Por otro lado tenemos el Terminal de la cisterna enconducción, y que va conectada a una compuerta inversora,en el pin 3 de la inversora habrá el estado 0 y su salida(pin4) seguirá manteniendo el ultimo estado (0) por lo queya se explicó de que el FLIP-FLOP Tiene la peculiaridad demantener el ultimo estado aunque se varíe uno de losterminales, esta salida va conectada a la segunda compuertaAND en el pin 5, obteniendo en la salida el estado 0,continuando la bomba apagada.- Para culminar, cuando desciende por completo el agua,debajo del nivel mínimo, en los pines 1 y 2 tendrán losestados 1 y 1 respectivamente, a la salida de la compuertaAND obtendremos) el estado 1. Además del pin 2 de lacompuerta AND que va conectado una compuerta inversora,teniendo en su entrada (Pin 1) el nivel 1 y a su salida(Pin2) el nivel 0, este nivel es entregado a la entrada delas compuertas OR, al pin 5, teniendo en cuenta que laprimera entrada del Filp-Flop (pin 3) el cual es el estado1 y la segunda entrada (pin5) es 0, obtenemos a su salida(pin 4) el estado 1, esta salida va conectada al pin 4 dela segunda compuerta AND. el pin 3 de la primera inversorahabrá el estado 0 y a su salida (pin4) el estado 1, esta vaconectada a la segunda compuerta AND en el pin 5,obteniendo en la salida el estado 1, reseteando el Flip-Flop con lo cual habrá tensión en este punto y el motorentra nuevamente en funcionamiento.