Optimization of Conditions

Para la realización del procedimiento de trabajo, se deben seguir una serie de pasos: 1. “Selección del tema para el video”.

2. “Estudio de la clase práctica o práctica de laboratorio”. 3. “Parte simulada”.

4. “Montaje real de los circuitos”.

5. “Elaboración de la presentación Power Point”. 6. “Elaboración del discurso”.

7. “Grabación de la imagen y el audio”. 8. “Corrección de los errores”.

9. “Animación de la etapa previa al video.”. 10. “Edición del video. Producción final”. 11. “Revisión del profesor”.

A continuación se muestra la descripción del procedimiento utilizado, llevando a cabo los pasos mencionados anteriormente. Se escogió específicamente el video # 1 para explicar el

resultado del procedimiento porque es el más ilustrativo, al abordar una mayor cantidad de contenidos y para el caso del estudiante pudiera resultar más complicado.

Primer paso “Selección del tema para el video”.

El tema del video es tratado en la conferencia # 6 de Mediciones Electrónicas: "Transductores para la Medición de Temperatura". El mismo fue escogido para hacer el video porque presenta como dificultad que los estudiantes tengan que dominar los principales sensores para la medición de temperatura, sus características principales, principios de funcionamientos, rangos de temperatura en que pueden operar, modelo matemático empleado, etc. Además, es un tema muy interesante y con mucha aplicación en la práctica.

Segundo paso “Estudio de la clase práctica”.

Para poder entender dicha clase práctica se tomó como guión el plan de clases correspondiente a la conferencia # 6 de Mediciones Electrónicas: " Transductores para la Medición de Temperatura " (Roche, 2010b), donde se destacan como aspectos de interés los siguientes:

Sumario. Introducción

Tipos de transductores de temperatura. Transductores ópticos Resistencia Térmica Termistores. Termopares. Principio de funcionamiento. Objetivos.

Conocer los principios de trabajo de los diferentes transductores de temperatura. Introducción.

Temperatura:

"La temperatura, en su forma más simple, puede ser descrita como una medida de la energía cinética de partículas en vibración"

La energía térmica puede ser transmitida de un objeto a otro de tres maneras. a) Conducción.

b) Convención. c) Radiación.

a) Conducción.

La conducción del calor requiere el contacto físico ente dos cuerpos.

b) Convección.

La convección requiere un agente transmisor inmediato que lleva calor de un cuerpo más caliente a uno más frío y que puede no regresar a hacerlo otra vez (flujo). La convección puede darse de manera natural (gravedad) o forzada por algún mecanismo.

c) Radiación térmica.

En todos los objetos, todos los átomos y todas las moléculas vibran. La energía cinética promedio de las partículas en vibración se puede representar por su temperatura absoluta. Desarrollo:

A continuación se describen aspectos o partes contempladas en el desarrollo del citado plan de clases.

Del plan de clase de la conferencia # 6, se tomó la siguiente información:

Uno de los aspectos tratados en el plan de clases es el relacionado con losTermistores.

Los termistores son dispositivos semiconductores cuya relación voltaje entre corriente permanece constante cuando la temperatura es constante. Estos dispositivos presentan grandes coeficientes de temperatura negativos (NTC), es decir, que su resistencia disminuye cuando la temperatura aumenta. Los materiales con que se fabrican pueden ser mezclas sintetizadas de sulfatos, selenio, óxidos de níquel, manganeso, hierro, cobalto, cobre, magnesio, titanio, uranio, y otros metales. Existen también termistores con

coeficiente térmico positivo (PTC) fabricados de bario sintetizado y mezclas de estroncio y titanio.

La ecuación que domina el cambio de resistencia de un termistor respecto a la temperatura está dada por:

donde:

Rt = Resistencia del termistor. Ro = Resistencia inicial. b = Coeficiente térmico.

Tt = Temperatura de trabajo en Kelvin. To = Temperatura de referencia.

Por tratarse de material semiconductor, los termistores tienen un rango limitado que va de - 20o°C a150o°C, y como se puede apreciar en la ecuación anterior, su respuesta es no lineal por el término exponencial, además son dispositivos que presentan el fenómeno de envejecimiento.

Las curvas de cambio de resistencia en función de la temperatura para termistores con coeficiente negativo de variación con la temperatura (NTC) y una (RTD) se muestran en la Figura 3.1. Su característica más importante es su alta no linealidad al comparar con una RTD.

R es is te n ci a,  Temperatura, K 0 298 334 370 406 262 5000 20000 15000 10000 RTD NTC

Figura 3.1. Comparación entre una NTC y una RTD. Debido a esto se usan más cómo detector que cómo transductor.

Todo lo anterior explicado fue utilizado para lograr una mejor comprensión de la clase práctica # 6.

Tercer paso “Parte simulada”.

En este paso se realizó el diseño de un circuito de acondicionamiento para termistor, el cual está compuesto por tres bloques fundamentales, un puente de Wheastone que se emplea para transformar las variaciones de resistencias de un sensor, en variación de voltajes a la salida, transformando así la naturaleza de la señal que se quiere medir para su posterior procesamiento, para condiciones de balance en que las resistencias tienen igual valor la diferencia de potencial a la salida es cero, el segundo consiste en un amplificador operacional que actúa como comparador teniendo como referencia en el terminal no inversor, el voltaje producto de un divisor resistivo, el tercer bloque es un transistor que funciona como un interruptor que enciende o apaga el LED. El montaje del mismo se realizó en la herramienta de simulación PROTEUS, en la Figura 3.2 se muestra dicha captura de la imagen.

Figura 3.2. Captura de la imagen en PROTEUS. Cuarto paso “Elaboración de la presentación Power Point”.

En este paso, se realizó el montaje del Power Point basándome en la Clase Práctica # 6, que trata sobre “Transductores para la medición de temperatura”. En su elaboración fue necesario tener las ideas y conceptos claros para poder cumplir las expectativas de los estudiantes que son mejorar las opciones de estudio independiente. Además, se seleccionaron imágenes en Internet y en la red de la Facultad de Ingeniería Eléctrica, que fueron fotos, gráficos, dibujos y diagramas que apoyaron lo expuesto en las secciones del discurso. A modo de ejemplo se incluye la Figura 3.3.

Figura 3.3. Presentación Power Point.

Estas imágenes y textos, fueron animados con las opciones que brinda el Power Point, esto se realizó para facilitar el entendimiento del estudiante, haciendo más ameno el video. De forma tal que no se torne monótono y aburrido, lo cual puede provocar el desinterés del estudiante. Quinto paso “Elaboración del discurso”.

Para este paso se contó con una abundante información y contenido teórico obtenido de la conferencia # 6 relacionada con el tema, además del libro de texto de la asignatura y el de Instrumentación Electrónica. Todo el conocimiento adquirido sirvió para poder tener una mayor claridad a la hora de realizar dicho discurso. Luego de realizar el montaje en Power Point de la maqueta del video, se elaboró el guión que sirviera para complementar la información presente en las imágenes de las diapositivas (Roche, 2010b), (Jones and Chin, 1983), (Garcia et al., 2004).

Sexto paso “Grabación de la imagen y el audio”.

Para realizar este paso se abre la presentación Power Point, correspondiente al video que se quiere grabar, en la parte superior e izquierda de la ventana del Power Point se encuentran las herramientas instaladas del Camtasia, como se muestra en la Figura 3.4.

Para grabar se le da un clic al botón Record, después se da clic en el botón rojo que inicia la grabación, en la Figura 3.5 se muestra dicho proceso, a partir de ese momento comienza la grabación de la imagen y el audio al mismo tiempo, para lograr la mayor sincronización posible.

Figura 3.5. Inicio del proceso de captura de la imagen con el software Camtasia Studio 7. Séptimo paso “Corrección de errores”

En este paso se escucha detalladamente la grabación con el objetivo de eliminar los errores cometidos, por ejemplo: diapositivas que presentaban palabras de difícil pronunciación, ruidos presentados en el local donde se firmaron los videos, etc. También se realizaron procedimientos para corregir y mejorar el audio como se explica a continuación:

Corrección de los errores en los fragmentos de audio.

En este paso se eliminaron los errores encontrados en la grabación. Estos fueron: errores en el discurso y tiempos demasiados prolongados de silencio, Para eliminar los citados errores, se cortaron y se insertaron pedazos de audio.

El audio de la grabación del video tenía presencia de ruido y para la eliminación de éste, se utilizó una herramienta que posee Camtasia Studio, ver Figura 3.4, la cual permite realizar un conjunto de funciones, como:

1.Ajuste del volumen en el área de trabajo a un nivel Standard. 2.Reducción del ruido de fondo.

3.Opciones adicionales para optimizar el audio, ya sea para una voz femenina o masculina.

En la Figura 3.6 se puede observar como la herramienta permitió captar el ruido existente de forma automática y eliminarlo.

Figura 3.6. Herramienta para la reducción de ruido. Octavo paso “Animación de la etapa previa al video”.

Durante este paso se añaden a la presentación hecha anteriormente las transiciones y animaciones de cada diapositiva, las cuales deben estar en correspondencia con el texto que se trata en la misma. Es importante destacar que no se abusó respecto a la cantidad de animaciones y las transiciones fueron lo más sencillas posible, ya que de esta manera se garantiza no desviar la atención del estudiante durante la observación del video. Por último

se realizó una correspondencia entre el discurso y el momento en que debían realizarse las animaciones, de esta forma se garantizó que la captura de la imagen se realizara de forma correcta.

Noveno paso “Edición del video. Producción final”.

En este paso el audio y la imagen capturada anteriormente se encuentran en la línea de tiempo (Time Line).

Como última tarea se realiza la producción final, donde se definen las características del archivo de video y su calidad. Después de logrado el sincronismo, se convierte dicho archivo en ficheros con extensiones: MP4 Y AVI y se salvan los resultados.

La Figura 3.7 muestra la anterior descripción:

Figura 3.7. Proceso de producción del video.

Décimo paso “Revisión del profesor”.

En este paso el profesor revisa el contenido del video, así como los recursos utilizados en el mismo. Los errores más recurrentes dentro del proceso de edición del video fueron los de contenido y ortográficos. Después de corregidos los errores, el video queda listo para ser

utilizado por los estudiantes en su preparación tanto en las actividades teóricas como prácticas.