DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS CATERPILLAR

1. DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS CATERPILLAR

2. OBJETIVO GENERAL • Preparar e instruir al personal de operación y Mantenimiento de Equipos Caterpillar para que puedan interpretar y solucionar los problemas eléctricos y electrónicos asociados a códigos de diagnóstico.

3. TEMARIO • INTRODUCCIÓN. • MÓDULO I: • Señales electrónicas • Corriente Alterna • Formas de modular la Señal. • Dispositivos o fuentes de entrada • Interruptores o switch • Diagnóstico en entradas tipo Switch (voltaje de referencia) • Sender o Emisores • Sensores • MÓDULO II: • Dispositivos de salida • Solenoides y válvulas proporcionales. • Relé o Relay • Indicadores de Alerta

4. MÓDULO III: • Códigos de Diagnóstico 31 • Definición de los códigos de diagnóstico • MÓDULO IV: • Descripción de los tipos de ECM • Comunicación • Hardware y Software • El Módulo de Personalidad • Estructura Interna de Un ECM • Eventos Registrados.

5. INTRODUCCIÓN Recordando la electricidad • SEGURIDAD ANTE TODO • VOLTAJE, CORRIENTE Y RESISTENCIA. • USAR UN MULTITESTER PARA: • MEDIR VOLTAJE. • MEDIR CONTINUIDAD O RESISTENCIA. • MEDIR UN DIODO. • ETC. • UNA VUELTA POR CONCEPTOS ELÉCTRICOS

6. MÓDULO I

7. OBJETIVOS DEL MÓDULO Al final de este módulo los participantes estarán capacitados para establecer la diferencia entre los distintos dispositivos de entrada, clasificarlos y explicar su funcionamiento, además de realizar las mediciones necesarias para diagnosticar el estado en el que se encuentran.

8. SEÑALES ELECTRÓNICAS • Los circuitos electrónicos procesan una señal de alguna forma. La señal puede ser tan simple como el pulso eléctrico creado por el cierre de los contactos de un interruptor, o compleja como una señal digital que evalúa el nivel de un fluido. • Las señales pueden dividirse en dos grandes grupos: • Corriente continua (CC o DC). • Corriente alterna (AC)

9. NEGATIVA FIJA POSITIVA FIJA SEÑALES DC POSITIVA VARIABLE PULSOS POSITIVOS

10. FORMAS DE MODULAR LA SEÑAL • Modulación Analógica, que representa el parámetro como nivel de Voltaje. • Modulación de frecuencia, que representa el parámetro como un nivel de frecuencia. • Modulación de ancho de pulso (PWM), que corresponde a una señal digital que representa el parámetro como porcentaje de ciclo de trabajo.

11. SEÑALES ANÁLOGAS PRESIÓN

12. SEÑALES DIGITALES ALTO DOS NIVELES DISTINTOS DE AMPLITUD BAJO

13. MODULACIÓN DE ANCHO DE PULSO “CICLO DE TRABAJO” TIEMPO ON V/S TIEMPO OFF UN PERIODO

15. PERIODO ONDA SENOIDAL

16. DISPOSITIVOS DE ENTRADA

17. Los dispositivos de entrada, son usados para el monitoreo de la información asociada a los sistemas de la máquina. Los dispositivos de entrada convierten parámetros físicos como velocidad, temperatura, presión, posición, flujo o nivel en una señal electrónica. • Los sistemas de control electrónico, usan esta señal electrónica (información de entrada) para el monitoreo de los componentes y para originar señales de salida apropiadas.

18. CLASIFICACIÓN • SWITCHES. • SENDER. • SENSORES.

19. INTERRUPTORES O SWITCHES

20. INTERRUPTORES O SWITCHES • Los interruptores poseen múltiples aplicaciones para control, como por ejemplo nivel, flujo o presión. • Los interruptores poseen en su interior dos contactos, que pueden estar normalmente abiertos o cerrados, dependiendo de la construcción mecánica y de la necesidad de cada caso.

21. SWITCH DE TEMPERATURA ACEITE DE FRENOS • MULTITESTER MIDE: • VOLTAJE. • RESISTENCIA (OHMS) SW TEMPERATURA ACEITE FRENOS TRASERO

22. SWITCH PRESIÓN ACEITE DE FRENO • MULTITESTER MIDE: • VOLTAJE. • RESISTENCIA (OHMS) SW PRESIÓN CIRCUITO ACEITE FRENOS

23. SWITCH NIVEL REFRIGERANTE MOTOR • RESISTENCIA VARIABLE CON SW SW. CIRCUITO NIVEL REFRIGERANTE • MULTITESTER MIDE: • VOLTAJE. • RESISTENCIA (OHMS)

24. SWITCH DE FLUJO • PALANCA CON SWITCH • MULTITESTER MIDE: • VOLTAJE. • RESISTENCIA (OHMS) SW. DE FLUJO CIRCUITO REFRIGERANTE

25. SWITCH OPERADOS POR EL OPERADOR

26. DIAGNOSTICO EN ENTRADAS TIPO SWITCH Para diagnosticar, localizar y solucionar efectivamente problemas en los interruptores y de las entradas de los interruptores, es importante entender los principios de operación.

27. SENDER O EMISORES • 0 a 240 Ohmios. • 70 a 800 Ohmios

28. SENSOR DE TEMPERATURA PASIVO • RESISTOR VARIABLE. • SENSOR DE 2 CABLES CIRCUITO SENSOR DE TEMPERATURA REFRIGERANTE • MULTITESTER MIDE: • VOLTAJE. • RESISTENCIA (OHMS)

29. SENSOR DE NIVEL DE COMBUSTIBLE RESISTIVO (SENDER) • MULTITESTER MIDE: • VOLTAJE. • RESISTENCIA (OHM) CIRCUITO SENSOR NIVEL DE COMBUSTIBLE 0 a 240 Ohmios

30. Poseen un resistencia llamada termistor, que pueden ser de coeficiente positivo o negativo 70 A 800 OHMIOS El ECM o procesador del sistema monitor calcula la resistencia y el sistema monitor muestra la salida en un medidor o indicador de alerta.

31. SENSORES

32. Los sensores a diferencia de los interruptores o switch, pueden indicar diferentes estados del parámetro medido o detectado, por ejemplo un switch de temperatura de refrigerante de motor, se activará o desactivará de acuerdo a los niveles preestablecidos, es decir, en sólo dos situaciones, por el contrario un sensor diseñado para el mismo fin podrá entregar diferentes valores, dependiendo de la temperatura alcanzada. • Los sensores para realizar esta labor, en su interior tienen circuitos electrónicos que procesan la información y la convierten en señal antes de que sea enviada hacia algún dispositivo de monitoreo o control electrónico. • La señal electrónica se modula de tres formas: • Como frecuencia. (Hz) • Como modulación de duración de Impulso (%) • Como modulación analógica (Voltaje)

33. LOS SENSORES SE DIVIDEN EN DOS TIPOS • PASIVOS: Sensores que no procesan la información antes de ser enviada, no requieren de alimentación externa y por lo general tienen solo dos terminales. • ACTIVOS: sensores que requieren de un voltaje de alimentación para funcionar, tienen tres terminales, dos de estos se utilizan para alimentarlo, y del tercero se obtiene la señal o nivel de voltaje, correspondiente al parámetro detectado o medido.

34. Tipos de sensores • FRECUENCIA • PWM • ANÁLOGO • ANÁLOGO DIGITAL (PWM)

35. SENSORES DE FRECUENCIA • Los dos sensores más comunes son: • Sensor de frecuencia magnético o pick-up magnético. • Sensor de efecto Hall. • El tipo de sensor usado lo determina ingeniería. En un sistema en donde no son críticas las bajas velocidades, se utiliza un detector magnético. En un sistema en donde la medición de bajas velocidades es crucial, se usa un sensor de efecto Hall

36. SENSOR MAGNÉTICO O PICK UP MAGNÉTICO Los sensores de frecuencia de detección magnética pasivos, convierten el movimiento mecánico en voltaje CA. El voltaje y la frecuencia son proporcionales a la velocidad. Velocidad de salida de la transmisión en un camión 797

37. SENSORES DE FRECUENCIA ELECTRÓNICOS O DIGITALES • El comportamiento de estos sensores es similar al de un Pick Up magnético, la diferencia radica en que estos sensores procesan la señal antes de enviarla a un dispositivo de monitoreo o de control. • La alimentación de este sensor es proporcionada por el dispositivo asociado y los valores de voltaje utilizados son 10, 12.5 ó 13 VDC. • SENSOR DE EFECTO HALL: Cuando por una placa metálica circula una corriente eléctrica y ésta se halla situada en un campo magnético perpendicular a la dirección de la corriente, se desarrolla en la placa un campo eléctrico transversal, creándose entonces una diferencia de potencial, la que puede ser medida. Cuando un objeto ferromagnético se aproxima al sensor de efecto Hall, el campo que provoca el imán en el elemento se debilita. Así se puede determinar la proximidad de un objeto, siempre que sea ferromagnético.

39. Mide velocidad desde 0 RPM dentro de una gama amplia de temperatura.

40. SENSOR DE VELOCIDAD ACTIVO • SENSOR DE 3 CABLES. • EFECTO HALL • MULTITESTER MIDE: • VOLTAJE. • MODULACIÓN ANCHO DE PULSO (PWM) • FRECUENCIA. • VOLTAJE. • PORCENTAJE. CIRCUITO SENSOR DE VELOCIDAD

41. Nota: El ECM en estos sensores NO contempla el concepto Pull UP o voltaje de referencia

42. MEDICIONES A UN SENSOR DE FRECUENCIA ELECTRÓNICO • Medidas realizadas a un sensor de frecuencia electrónico, cuya aplicación corresponde a un sensor de velocidad y sincronización en un motor de inyección electrónica. • El voltaje medido entre A y B debe estar entre 12 y 13 VDC. • El Voltaje medido entre el conector C y el B con la llave de encendido en ON y con motor detenido, debe ser menor de 3 VDC. o mayor de 10 VDC. • Durante el arranque, el voltaje medido entre los terminales C Y B debe estar entre 2 VDC. y 4 VDC.

43. SENSOR DE TEMPERATURA DIGITAL • Posee un oscilador que provee la frecuencia portadora de señal. Dependiendo de la aplicación, será la frecuencia. • 500Hz para los sensores de temperatura de escape y posición del acelerador. • 5000Hz para los sensores de temperatura y posición en general. • Un Termistor que varía su resistencia con los cambios de T°, la que es recibida y transformada a una señal digital PWM.

44. SENSOR DE POSICIÓN • SENSOR DE 3 CABLES. • PWM • RESISTENCIA VARIABLE. CIRCUITO SENSOR POSICIÓN ACELERADOR

45. SENSOR DE POSICIÓN • SENSOR DE 4 CABLES. • PWM. • EFECTO HALL. CIRCUITO SENSOR POSICIÓN PALANCA CAMBIO AUTOMATICA

46. SENSOR DE TEMPERATURA DIGITAL • SENSOR DE 3 CABLES. • PWM • MULTITESTER MIDE: • MODULACIÓN ANCHO DE PULSO (PWM) • FRECUENCIA. • VOLTAJE. • PORCENTAJE. CIRCUITO SENSOR DE TEMPERATURA DE ACEITE DE TRANSMISIÓN (SOLO 725/730/735)

47. MEDICIONES A UN SENSOR DIGITAL Sensor de temperatura PWM. El multímetro digital puede medir VDC. Con el sensor conectado al ECM y la llave de contacto en posición “ON”. Clavija A a Clavija B Voltaje de suministro (8 Vcc) Clavija C a Clavija B Voltaje variable de acuerdo al parámetro medido. Clavija C a Clavija B Fracuencia (Hz) Constante (depende tipo de sensor) Clavija C a Clavija B 5% a 95% (nunca menos de 5% y nunca 100%)

48. SENSOR DE TEMPERATURA Y PRESIÓN ANÁLOGO • SENSOR DE 3 CABLES. • RESISTENCIA VARIABLE. CIRCUITO SENSOR PRESIÓN DE ACEITE • MULTITESTER MIDE: • VOLTAJE.

49. SENSOR DE TEMPERATURA ANÁLOGO MEDICIONES A UN SENSOR ANÁLOGO Sensor conectado al ECM y el interruptor de llave de contacto en “ON”. Terminal A a clavija B Alimentación regulada de 5 VDC desde el control. Terminal C a clavija B 0,2 a 4,8 VDC proporcional al valor de T° medido.

50. SENSORES ANÁLOGOS DIGITAL • Un sensor con la combinación de dos tipos de sensores, se utiliza un dispositivo que transforma o convierte una señal de nivel de voltaje, que proviene de un sensor análogo, a una señal digital. • Ejemplos de estos sensores son: sensor de nivel de combustible, sensores de presión de aire en algunos equipos Caterpillar, como camiones de obra 785B 789B 793B/C 797 etc. Hoy en día, estos sensores están siendo ampliamente reemplazados por un formato de sensor PWM mucho más compacto y resistente, lo que garantiza una vida de servicio mas larga.