Cuaderno de Bitácora #2

Segunda puntada del cuaderno de bitácora. Esta vez escribo sobre algunas cosas en las que he trabajado y que quizás puedan ser interesantes para los lectores.

Experimentos con el ferrofluido

Formas características del ferrofluido bajo el efecto de un campo magnético.
Formas características del ferrofluido bajo el efecto de un campo magnético.

Para un museo de ciencias, en Italia, he desarrollado un exhibit didáctico que muestra los efectos de los campos magnéticos sobre un líquido conocido con el nombre de “ferrofluido”. El ferrofluido se compone de partículas ferromagnéticas suspendidas en un fluido portador que puede ser un solvente orgánico o también agua. El ferrofluido se puede comprar en empresas especializadas o también hacerlo en casa con limaduras de hierro aunque si la calidad de este último, generalmente, no es muy buena.

Electroimanes de potencia hechos con arrollamientos de alambre esmaltado sobre carretes de plástico.
Electroimanes de potencia hechos con arrollamientos de alambre esmaltado sobre carretes de plástico.

El ferrofluido, de color negro, se comporta como un líquido común pero cuando hacemos pasar por él un campo magnético (por ejemplo acercando un imán) su estructura interna cambia, deformándose en modo particular como pueden ver en la fotografía. Para este proyecto construí 9 electroimanes de alta potencia que fijé con bulones (tornillos grandes) a una lastra de aluminio.

Bulones de hierro que fijan los electroimanes a la base de apoyo de la bandeja con el ferrofluido.
Bulones de hierro que fijan los electroimanes a la base de apoyo de la bandeja con el ferrofluido.

Estos electroimanes estan conectados a una electrónica de potencia (con Mosfets de salida) que permite controlar la corriente de cada electroimán en modo independiente. El tipo de control es de tipo PWM (modulación por ancho de impulsos). Sobre la lastra de aluminio, se encuentra apoyada una bandeja circular, llena de ferrofluido.

Electrónica de potencia que controla los electroimanes.
Electrónica de potencia que controla los electroimanes.

A través de  algunos controles, el público puede modificar la geometría y la intensidad de los campos magnéticos generados por los electroimanes.

"Coreografía" del ferrofluido bajo la acción de los electroimanes.
"Coreografía" del ferrofluido bajo la acción de los electroimanes.

Visivamente se obtiene una sugestiva “danza” con flores negras que aparecen y desaparecen sobre la superficie del líquido.

Link del Museo: Planetario de Pino Torinese

Telecámara que rota 360 grados

Telecámara y transmisor montados en la plataforma rotante.
Telecámara y transmisor montados en la plataforma rotante.

Para una muestra artística en un festival de ciencias era necesario que una telecámara girara 360 grados sobre si misma en modo continuo y sin interrupción. Obviamente no podía conectar los cables de vídeo y de alimentación directamente a la telecámara porque se habrían enroscado inmediatamente.

Uno de los discos de cobre y el plástico aislante.
Uno de los discos de cobre y el plástico aislante.

La solución para el vídeo fue muy simple: usar un pequeño transmisor UHF (los que se usan como repetidores en casa). El problema surgió con la alimentación de la telecámara y del transmisor UHF. Busqué distintas soluciones que fueran económicas pero no encontré nada hecho.

Detalle de la rueda de soporte y de los discos de cobre montados en la plataforma.
Detalle de la rueda de soporte y de los discos de cobre montados en la plataforma.

Al final decidí de construir yo mismo un sistema y que consistía en un rotor con discos de cobre aislados (para el positivo de 12V y la masa) y un sistema de escobillas fijas que tocaban los discos.

Carbones de contacto y soporte de madera.
Carbones de contacto y soporte de madera.

En realidad, en lugar de las escobillas usé un par de carbones de motor de aspiradora, que monté dentro de un pequeño cubo de madera blanda que modelé especialmente para el proyecto y que pueden ver en las fotos.

Dettalle de los carbones y de los discos de cobre que llevan alimentación a la plataforma rotante.
Dettalle de los carbones y de los discos de cobre que llevan alimentación a la plataforma rotante.

Una rueda de plástico y goma sirvió como soporte para la plataforma rotativa y un fotoacoplador a horquilla informaba a la electrónica de control cuando la telecámara completaba un giro completo.

Foto de la plataforma rotante donde se observan la rueda de soporte, los discos de cobre, el fotoacoplador y parte de la electrónica.
Foto de la plataforma rotante donde se observan la rueda de soporte, los discos de cobre, el fotoacoplador y parte de la electrónica.

El sistema funcionó perfectamente durante los días de la muestra. Información y un vídeo de la muestra la pueden encontrar en mi blog profesional en este link: Bergamoscienza: Muestra Reflesso

Brionvega

El Brionvega Algol 11" modificado reproduciendo un video.
El Brionvega Algol 11" modificado reproduciendo un video.

Un videomaker con el cual he trabajado en el pasado me pidió de modificar algunos televisores Algol de 11 pulgadas de la Brionvega, para ser expuestos en unas galerías de arte. Estos televisores italianos, proyectados a mediados de los años 60, fueron muy famosos por su diseño estético. Se dejaron de producir mucho tiempo atrás pero se venden todavía como antigüedades (y a precios bastante altos).

Test del Brionvega con el player incorporado.
Test del Brionvega con el player incorporado (foto de A. Raffaele).

En este proyecto artístico, desarrollado junto con mi colaborador, Alessandro Raffaele, era necesario incorporar en cada televisor un videoplayer que reprodujera en loop unos vídeos. La solución elegida, fue la de agregar al televisor una tarjeta Raspberry PI con un programa de reproducción de vídeos. Aunque si todo parecía muy simple de hacer, teníamos el problema del apagado de la Raspberry junto al televisor, con el control remoto.

La Raspberry PI fijada a la parte inferior del Brionvega Algol 11"
La Raspberry PI fijada a la parte inferior del Brionvega Algol 11" (foto de A. Raffaele).

Como sabrán, no es conveniente apagar brutalmente una Raspberry interrumpiendo la alimentación principal sin hacer antes el shutdown del sistema operativo porque se pueden corromper los datos almacenados en la SD, especialmente si la Raspberry se encuentra en fase de reproducción de un vídeo, con una consistente actividad de acceso a la memoria SD. Para resolver la cuestión he desarrollado un pequeño temporizador con un microcontrolador PIC12F629 que, cuando se apaga el televisor con el telecomando, da un comando de shutdown a la Raspberry y después de 1 minuto interrumpe los 5V de alimentación con un relé.

Plaqueta de control y fuente de 5V instalada en un espacio interno libre del Brionvega.
Plaqueta de control y fuente de 5V instalada en un espacio interno libre del Brionvega (foto de A. Raffaele). 

La Raspberry la instalamos debajo de los televisores mientras que la fuente de la Raspberry, la plaqueta de control con el micro y el relé la colocamos dentro de los televisores. El trabajo quedó bastante elegante y uno de estos televisores fue expuesto en la Galería de Arte Moderna de Torino (“Bora”, Yuri Ancarani, GAM de Torino).

Lightbox casero para uso fotográfico

El lightbox completo.
El lightbox completo.

Con una caja de cartón de una pc portátil y unas tiras de leds construí una “lightbox” para uso fotográfico. Empecé cortando una tira de leds blancos en varios trozos, largos como la caja y pegándolos en el fondo. Después los conecté en paralelo entre sí.

Interno del lightbox donde se pueden ver las conexiones entre las tiras.
Interno del lightbox donde se pueden ver las conexiones entre las tiras.

Para difundir en modo suave la luz de las tiras, hice con la tapa de la caja un marco que me permitiera agregar una hoja de papel traslúcido (de calcar). Las tiras podía alimentarlas directamente con una fuente de 12V pero tenía necesidad de poder regular la intensidad luminosa.

Regulador de intensidad luminosa con el 555.
Regulador de intensidad luminosa con el 555.

Para ello usé el regulador de intensidad luminosa para tiras de leds que publiqué en Inventable tiempo atrás, montando un potenciómetro externo en la caja.

Tubo de aluminio que permite de montar el Lightbox en un asta de micrófono.
Tubo de aluminio que permite de montar el Lightbox en un asta de micrófono.

Para terminar he agregado en la parte posterior de la caja un tubo de aluminio que me permite su inserción en el mástil de una caballete para micrófono de bajo costo.

Fotoacoplador analógico casero con LDR

Conexión del fotoacopaldor a la entrada de un amplificador.
Conexión del fotoacopaldor a la entrada de un amplificador.

Siempre por cuestiones de trabajo, en una ocasión se me presentó la necesidad de controlar con un sensor de proximidad el volumen del audio de una serie de tótem publicitarios. Existen en el mercado algunos circuitos integrados que trabajan como potenciómetros digitales pero me servía una solución más simple y veloz de hacer.

LDR, LED y vaina termorretráctil que componen el fotoacoplador.
LDR, LED y vaina termorretráctil que componen el fotoacoplador.

Como la regulación del volumen no debía ser de precisión, bastaba un volumen bajo cuando no había gente de frente a cada tótem y un volumen más alto cuando alguien se acercaba. Al final adopté un viejo sistema, usado en el pasado para obtener efectos de trémolo, en campo musical.

Fotoacoplador montado con la vaina termorretráctil antes de aplicarle calor.
Fotoacoplador montado con la vaina termorretráctil antes de aplicarle calor.

Consiste en usar una resistencia variable a través de la luz (LDR) que trabaja como potenciómetro mientras que el control del volumen se obtiene variando la intensidad luminosa de una pequeña lámpara, acoplada ópticamente con el LDR.

El fotoacoplador montado en un circuito impreso con el microcontrolador de control.
El fotoacoplador montado en un circuito impreso con el microcontrolador de control.

En este caso, como el sensor de proximidad se encontraba conectado a un pequeño microcontrolador, en lugar de una lámpara he usado un led amarillo común, regulando la intensidad luminosa por modulación de impulsos (PWM). Para evitar interferencias luminosas he “encapsulado” el par LED/LDR con una vaina termorretráctil como pueden observar en las fotografías. El sistema con el LDR no permite un rango completo de control del volumen entre 0 y el máximo pero a mi me bastaba un nivel que pudiese variar entre el 20% y el 80% del nivel de entrada.

Amplificador híbrido con control de tonos

Foto del amplificador híbrido con control de tonos.
Foto del amplificador híbrido con controles de tono.

Para terminar les muestro un proyecto que estoy desarrollando para Inventable y que consiste en un amplificador estéreo con controles de tono y una etapa preamplificadora valvular que funciona con 12V. La etapa de potencia está hecha con un integrado TDA7297 mientras que la sección de los controles de tono usa los conocidos amplificadores operacionales TL072.

Circuito impreso del amplificador híbrido con control de tonos.
Circuito impreso del amplificador híbrido con controles de tono.

Como pueden ver en las fotos, el prototipo se encuentra en una fase muy avanzada de construcción pero he encontrado algunos problemas en el acoplamiento entre la salida de la válvula y la entrada del amplificador integrado y que todavía no he resuelto. Estoy en eso.

Foto del amplificador híbrido con control de tonos.
Foto del amplificador híbrido con controles de tono.

 

Bueno amigos, nada más por hoy, me despido hasta la próxima vez.

Gabriel

Artículos relacionados:

Cuaderno de Bitácora #1

Regulador para tiras de LEDS con 555

Preamplificador valvular con 12V

Controlando leds con una Raspberry PI

- Indice de todos los artículos de Inventable -

 

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Cuaderno de Bitácora #2 ultima modifica: 2018-08-21T14:38:12+00:00 da inventable

2 comentarios sobre “Cuaderno de Bitácora #2”

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