La palabra LED que es el acrónimo de Light Emitting Diode (Diodo emisor de luz) es un componente optoelectrónico pasivo que se caracteriza por su versatilidad, adoptando multitud de formas e integrándose en multitud de elementos ópticos, desde pantallas a bombillas e incluso flashes fotográficos.

Una de sus mejores características es su bajo consumo, así como su mayor tiempo de vida, su durabilidad que resiste perfectamente casi cualquier tipo de vibración, además de la baja emisión de calor.

En el esquema:

1. Ánodo
2. Cátodo

1. Lente/encapsulado epóxico (capsula plástica).
2. Contacto metálico (hilo conductor).
3. Cavidad reflectora (copa reflectora).
4. Terminación del semiconductor.
5. Yunque.
6. Plaqueta.
7. Conjunto de yunque y plaqueta que sustituyen al filamento.
8. Borde plano.

Los sensores fotoeléctricos son aquellos sensores que actúan cerrando o abriendo el circuito dependiendo de la intensidad de luz que reciben.

El sistema se compone de un sistema emisor encargado de emitir la luz y un sistema receptor, encargado de gestionar su función según la luz recibida.

Podemos encontrar varios tipo de sensores fotoeléctricos aunque podemos dividirlos en varios grupos más genéricos, fotocélula de barrera (A), autoreflexivas (B) y de reflexivas con reflector (C).

El sensor de barrera es posiblemente uno de los sensores más utilizados debido a su sencillez de uso, fácil instalación y su fiable funcionamiento.

Su funcionamiento es sencillo, el emisor se coloca en línea con el receptor quedando uno en frente del otro. Gracias a está distribución aspectos externos como la suciedad, polvo, humedad afecten en menor medida a su funcionamiento.

Este tipo de sensores de barrera tienen un alcance de detección mucho mayor al resto, cabe decir que al tratarse de un emisor y un receptor este tipo de sensores no son capaces de detectar colore en objetos como pueden hacer otros sensores y hay que tener en cuenta que estos sensores emiten una luz que es captada por el emisor, si al traspasar la barrera lo hacemos con un objeto transparente o translucido no será activado, ya que el haz de luz conseguirá atravesar el objeto, por lo tanto solo es válido para objetos con un alto grado de opacidad.

Este tipo de sensores son muy utilizados en sistemas de seguridad y automatización, por ejemplo abrir o cerrar una barrera o puerta, activar una alarma, etc.

Al estar enfrentados, el emisor emite un haz de luz al receptor, si el receptor está recibiendo el haz de luz estará en modo espera para actuar. En cuando un objeto pase entre el emisor y el receptor cortando la visión directa y dejando al receptor sin recibir la luz este activará la función para la que está programado, por ejemplo en una puerta de seguridad, la puerta permanece cerrada mientras el haz de luz es recibido por el receptor, si pasa una persona entre los dos emisores el haz e luz se verá interrumpido por el cuerpo de la persona, por lo que el sensor actuara abriendo la puerta.

Se trata de uno de los modelos más económicos de detectores por fotocélula, pero en contra es uno de los menos recomendados en situaciones con mucha humedad o lugares con mucho polvo o suciedad. La distancia de recepción también se be acortada a diferencia de los de barrera, por lo que no tienen tanto alcance de detección. Este factor está ligado directamente con el color del objeto, ya que la luz emitida debe rebotar sobre el, no tendrá el mismo indice de reflexión un objeto de color negro (que absorbe la luz) a un objeto blanco (que rebota la luz), por lo tanto, objetos de colores claros serán mejor detectados con una fotocélula autoreflexiva.

Este tipo de sensores a diferencia de los de barrera, su emisor y receptor se encuentran en un único dispositivo. El emisor emite la luz sobre el objeto, al llegar la luz al objeto esta rebota y es recepcionada por el receptor, que será el encargado de ejecutar la acción, como parar una cinta, sumar una unidad, accionar un mecanismo, etc.

Al tratarse de un solo dispositivo su instalación se ve minimizada, ya que solo es necesario alimentar un punto, a diferencia del de barrera que son dos puntos. Son ideales para instalaciones donde es complicado o no hay espacio para colocar el dispositivo receptor.

Este tipo de fotocélulas las podemos dividir en 3 grupos, fotocélulas autoreflexivas estandards o sin supresión de fondo, fotocélulas autoreflexivas con supresión de fondo (BGS, Background suppression) y fotocélulas autoreflexivas de primer plano (FGS, Foreground suppression)

• Fotocélulas Autorreflexivas o sin supresión de fondo (las estandards) son aquellas que su distancia de detección se ve afectada por el color del objeto detectado. A consecuencia de este pequeño inconveniente se han mejorado estos sensores creando dos variantes, con supresión de fondo y con supresión de primer plano.
• Fotocélulas Autorreflexivas o con supresión de fondo trabajan de la misma manera que las anteriores, pero además utilizan varias triangulaciones de la luz para calcular la posición exacta en la que se encuentra el objeto. Gracias a estas triangulaciones el sensor es capaz de ignorar cualquier objeto que pueda estar detrás y pueda interferir en la detección, de tal manera que no se ven tan afectados por colores más claros, formas o brillos del objeto.
• Fotocélulas Autorreflexivas con supresión en primer plano, son aquellas que funcionan igual que las de supresión de fondo, pero se centra en la superficie del fondo, ajustando la zona de detección a esa distancia. Básicamente, lo que hace el sensor es centrarse en el fondo y detectará cualquier objeto que se situe sobre dicho fondo, por ejemplo, es el sistema utilizado para la detección de objetos en una cinta transportadora u otro tipo de superficie.

Son iguales a las fotocélulas autoreflexivas, su emisor y receptor se encuentran en un único dispositivo, minimizando así su tiempo de instalación, ya que no es necesario alimentar modulo emisor y un modulo receptor. Otra de las ventajas de estos tipos de fotocélulas es que gracias a su reflector se pueden conseguir distancias de detección bastante largas, aún así, no llegan al alcance que pueden conseguir las de tipo barrera.

Su funcionamiento es sencillo y seguramente lo has podido ver instalado en ascensores o puertas de parking.

El dispositivo emite un rayo de luz hacia un reflector, este reflector rebota la luz de nuevo hacia el emisor, que será el encargado de realizar la acción.

A diferencia de las células de detección autoreflexivas no se guían por el color del objeto, si no por su grado de opacidad. El modulo emite un haz de luz hace un reflector, este reflector rebota la luz y la recibe de nuevo el receptor, si se cruza un objeto entre el reflector y el emisor la luz se ve cortada por el objeto y el receptor no recibe la luz.

Si por el contrario el objeto fuese transparente o translucido dejaría pasar este haz de luz y la fotocélula no detectaría el objeto.

Al igual puede pasar con objetos brillantes o pulidos, estos puede llegar a actuar como el reflector, emitiendo la luz de retorno, es por eso que es necesario evaluar antes que tipo de fotocélula instalar según el caso y objeto a detectar. Para evitar esto, existen un tipo de células que disponen de un filtro polarizado, que ayudan a atenuar este reflejo y minimizan el posible error de detección.

Gracias a este tipo de fotocélulas con polarización es posible que se detecten objetos casi transparentes o objetos brillantes que puedan emitir reflejos no deseados.

A la hora de calcular la vida útil de una batería será necesario conocer el número de ciclos de carga que pueden realizarse hasta que la batería no comience a perder su capacidad.
Dependerá del tipo de batería estos ciclos de carga pueden variar, siendo las más comunes las baterías de móviles, fabricadas Li-Ion o Li-Po, que tienen una duración de entre 300 a 500 ciclos de carga según modelo y fabricante.

Una vez superado este límite notaremos como la batería pierde duración de funcionamiento, llegando ha perder hasta un 25% de su capacidad de carga.

Llegados a este punto habrá que evaluar un cambio de batería.

Cabe destacar que el uso y las costumbres de carga pueden afectar notablemente en la duración de la batería.
Por ejemplo, factores como el calor, cargar la batería varias veces al día sin que está esté casi agotada, etc. verán afectadas su duración.

Por lo tanto, para sacar el máximo partido a la batería debemos conocer cuando se realiza un ciclo de carga completo, e intentar evitar un mal uso de carga, para aumentar su vida útil.

Se considera un ciclo de carga cuando la batería se ha descargado o se ha usado su 100% de carga.

Los fabricantes aconsejan que la carga nunca se haga por debajo del 58% de batería, ya que el voltaje de la batería no bajaría tanto, por lo que se podría llegar a ganar hasta 4000 ciclos de carga.

Consejos para aumentar la duración de una batería.

• Evitar el calor o el frío extremo o usos muy largos del dispositivo.
• Carga la batería todas las veces que puedas.
• Descargar la batería por completo de vez en cuando.
• No dejes que la batería se agote por completo antes de la carga.

A continuación se muestra una tabla con los diferentes voltajes (V), ciclos de carga (C) y porcentaje de batería (B).

Dentro de los sistemas de detección podemos encontrar diferentes tipos según su funcionamiento, entre ellos los más comunes:

1. Sensores infrarrojos.
2. Sensores de vibración.
3. Sensores foto eléctricos.
4. Sensores de ultrasonidos.
5. Sensores acústicos.

Cada uno de los tipos de sensores utilizan métodos de detección diferentes y cada uno está recomendado según situación.

1. Los sensores por infrarrojos, son uno de los tipos más usados, gracias a su fiable funcionamiento e instalación, ya que podemos encontrar este tipo de sensores cableados e inalámbricos.
   El sensor por infrarrojos dispone de un fototransistor capaz de detectar la radiación electromagnética infrarroja emitida por un cuerpo, este tipo de radiación no es visible por el ojo humano. Un cambio de radiación en su perímetro activará el relé y procederá a enviar una señal de alarma.
   Dentro de estos, existen dos modelos, sensor infrarrojos pasivo, el cual solo dispone de un fototransistor y los activos, que disponen de un emisor y un receptor.
2. Los sensores de vibración son utilizados mayoritariamente en sistemas de seguridad, como por ejemplo sensores de ventanas. alarmas de coche etc.
   Su funcionamiento se basa en un acelerómetro, a través de un sensor piezoeléctrico. Este tipo de sensor debido su material de construcción permite detectar cambios e presión al emitir una carga eléctrica.
3. Los sensores foto eléctricos, se trata de los sensores que utilizan rayos foto eléctricos, normalmente se utiliza un emisor y un receptor, son utilizados comúnmente en sistemas de puertas automáticas, puertas de ascensores, cadenas de producción etc.
4. Los sensores por ultrasonidos son aquellos que emiten una señal acústica sobre los 30 khz, señal que no es apreciada por el ser humano. Esta señal u onda se propaga por el espacio, paredes, objetos, puertas etc. una vez la señal se ha propagado se activa el sensor y cualquier cambio hará accionar el sensor.
   También se utilizan estos tipos de sensores en dispositivos que requieran medir distancias y detectar objetos.
5. Sensores acústicos, son aquellos que pueden detectar la señal emitida por cualquier objeto y son capaces de detectar las presiones que emiten las ondas acústicas, como por ejemplo el ruido de los cristales al romper una ventana.

Dentro de la amplia gama de pilas del mercado podemos diferenciar dos grandes grupos, las pilas desechables y las pilas recargables.
Las pilas desechables son aquellas que solo permiten un solo uso y que cuando se agotan no pueden ser recargadas. Estas pilas pueden almacenar su energía durante años.

Las baterías recargables son aquellas que pueden ser recargadas una vez agotadas. Este tipo van perdiendo carga cuando están almacenadas perdiendo hasta su tercera parte de carga.

Pilas No recargables:

Las más típicas son las pilas cilíndricas, aunque también podemos encontrar las cuadradas o rectangulares, entre las cuales encontraremos según su composición ya sea alcalina, salina o litio.

1. Pilas cilíndricas:
   • Pilas alcalinas: Son las más comunes, están compuestas de zinc como ánodo y dióxido de manganeso (MnO2) como cátodo. Las más comunes son del tipo AA (LR6), AAA (LR03), AAAA (LR61), C (LR14), D (LR20), N (LR1), A23 (8LR932).
   • Pilas salinas: Este tipo de pilas está en desuso, son más baratas pero tienen menos capacidad. Están compuestas de zinc y carbono. Las más comunes: AA (R6), AAA (R03), C (R14), D (R20), , N (R1), para diferenciarlas podemos ver que su referencia carece de la letra L, por ejemplo, R6 es salina y LR6 es alcalina.
   • Pilas de Litio: Se caracterizan por su capacidad de trabajo, capaces de trabajar en temperaturas de -30º a 70º y tienen una autodescarga muy baja, hasta 1% en un año.
   Dentro de ellas, según composición podemos encontrar: Disulfuro de Hierro-Litio , Litio-cloruro de tionilo y Dióxido de Manganeso-Litio.
2. Pilas rectangulares:
   Se utilizan en sistemas de iluminación mayoritariamente, su voltaje suele superar los 4,5 voltios.
   • Pilas rectangulares alcalinas: Las más comunes, pila de petaca (3LR12), PP3 (6LR61), pilas de linternas (4LR25).
   • Pilas rectangulares salinas: Las más comunes: PP6 (6F50-2), PP9 (6F100).
   • Pilas rectangulares Lítio: Las más están compuestas de dióxido de manganeso-Litio como Cloruro de Tionilo-Litio, con voltajes de 9 Voltios.
Baterías recargables:

Este tipo de baterías pueden ser recargadas muchas veces, su precio es mayor, pero a la larga el ahorro es significativo.

Dentro de este tipo podemos encontrar 3 grandes grupos.
3. Baterías de NiCd (níquel-cadmio): Este tipo de baterías recargables están siendo sustituidas por nuevos modelos como las baterías de lítío o la NiMh, por lo que con el tiempo caerán en desuso.
   Su efecto memoria junto con su alta contaminación hacen que este tipo de baterías dejen de usarse. Su ciclo de carga es de unos 2000 ciclos.
4. Baterías NiMh (níquel-metal hidruro): No tienen apenas efecto memoria. Son capaces se suministrar más carga, por lo que duran más, pero no están recomendadas para dispositivos que requieran un uso muy continuado, como puede ser un motor etc. ya que su tasa de auto descarga alta. Son ideales para dispositivos tipo mandos a distancia, cámaras, MP3 etc. Su ciclo de carga es de unos 500 a 1200 ciclos.
5. Baterías de Li-ion ( iones de litio): Son las más usadas actualmente y están presentes en la mayoría de dispositivos cotidianos. El la mayoría de aspectos este tipo de baterías tienen características muy superiores a las NiCd o NiMH, con una tasa de auto descarga baja las hacen más duraderas que las anteriores, pero a un coste superior. Su ciclo de carga es de unos 400 a 1200 ciclos.

Podemos encontrar diferentes tipos de baterías, según voltaje. Las más comúnes las podemos encontrar de 1.2V y 3.7V

Como último apunte se tiene que tener en cuando que baterías de litio, Lipo, Life etc. debido a su composición se deberán de utilizar cargadores específicos.