Capitulo3. Señales e Hilos

Get Started. It's Free
or sign up with your email address
Rocket clouds
Capitulo3. Señales e Hilos by Mind Map: Capitulo3. Señales e Hilos

1. 10. Ruidos de las líneas de alimentación CA y de la conexión a tierra de referencia. Img. http://www.smar.com/espanol/articulo-tecnico/acoplamiento-por-impedancia-comun-y-como-minimizar-sus-efectos-en-instalaciones-industriales

1.1. Los ruidos en las líneas de alimentación de CA y en las conexiones a tierra de referencia presentan problemas en las conexiones de redes. Los ruidos en una línea de alimentación de CA crean problemas en los hogares, las escuelas y las oficinas.

1.1.1. La electricidad se transporta a los aparatos eléctricos y las máquinas a través de cables escondidos en las paredes, los pisos y los techos. En consecuencia, por dentro de estos edificios, los ruidos en las líneas de alimentación de CA están en todas partes. Si no se los trata de la forma adecuada, pueden causar problemas a una red.

1.1.1.1. Idealmente, la conexión a tierra de referencia de una señal se debe aislar por completo de la conexión eléctrica a tierra.

1.1.1.1.1. Como hay un enlace entre la conexión a tierra de referencia de la señal y la conexión a tierra de la alimentación, los problemas en la conexión a tierra de la alimentación pueden provocar interferencias en el sistema de datos.

2. 1.Transmisión de señales Img. http://e.exam-10.com/buhgalteriya/20010/index.html?page=6

2.1. Una señal consiste en una serie de patrones eléctricos u ópticos que se transmiten de un dispositivo conectado a otro.

2.1.1. Existen tres métodos comunes de transmisión de señales:

2.1.1.1. 1> Señales eléctricas – La transmisión se logra representando los datos como pulsos eléctricos sobre cables de cobre. 2> Señales ópticas – La transmisión se logra convirtiendo las señales eléctricas en pulsos luminosos. 3> Señales inalámbricas – La transmisión se logra utilizando infrarrojo, microondas, u ondas de radio a través del espacio libre.

3. 2.Señales eléctricas Img. https://www.ecured.cu/Señal_eléctrica

3.1. Una señal eléctrica son llamadas también señales análogas. Pueden tener cualquier lectura dentro del rango y sólo están limitadas por las características de los instrumentos registradores e indicadores. Transmiten al controlador en forma continua los valores. Ref. https://www.ecured.cu/Señal_eléctrica

3.1.1. Recomendación : Es muy importante que el instalador de cables sepa cómo funciona la electricidad.

3.1.1.1. las primeras cosas que debes saber es cómo se propaga la corriente por medio de un cable.

3.1.1.1.1. El flujo de señal: Es el resultado de las acciones complejas de los átomos y las cargas.

4. 3.Señales Ópticas Img. http://comofuncionaque.com/que-es-la-fibra-optica-y-como-funciona/

4.1. Uno de los métodos de mayor aceptación para la transmisión de datos es la utilización de fibra óptica. Desde hace mucho tiempo, la fibra óptica ha constituido la esencia de la transmisión de datos a larga distancia.

4.1.1. Existen dos formas de transportar una señal usando la luz como medio de transmisión:

4.1.1.1. 1> Fibra óptica - Las señales ópticas se propagan a través de hilos de vidrio denominados fibras ópticas. 2> Espacio libre óptico - Las comunicaciones por el espacio libre óptico, a veces, reemplazan al sistema de microondas o a otros sistemas de transmisión de punto a punto.

4.1.1.1.1. Ventajas y problemas de los rayos luminosos: El uso de rayos luminosos para las comunicaciones tiene muchas ventajas, pero los elevados costos y los problemas de confiabilidad limitan la aplicación de este tipo de enlaces.

5. 4. Señales inalámbricas. Img. http://www.telematicamexico.mx/redes_inalambricas_wni_global.html

5.1. El término "inalámbrico" se emplea para describir las comunicaciones en las que ondas electromagnéticas transportan las señales. La transmisión inalámbrica funciona enviando ondas de alta frecuencia al espacio libre.

5.1.1. Una aplicación típica de la comunicación inalámbrica de datos es la utilización de tecnología móvil, como la empleada en los teléfonos celulares, los satélites para transmitir programas de televisión, los walkie-talkies usados para el despacho de servicios de emergencia, y las señales tele métricas provenientes de las sondas espaciales remotas, los transbordadores espaciales y las estaciones espaciales.

5.1.1.1. Los espectros inalámbricos tienen tres medios diferenciados de transmisión:

5.1.1.1.1. * Onda luminosa - Las ondas infrarrojas, son ondas luminosas de menor frecuencia que la que el ojo humano puede captar por sí solo. En general, no se utilizan las ondas infrarrojas para cubrir grandes distancias.

6. 5. Distorsión y degradación de señales

6.1. Las señales que llegan al otro extremo del cable deben guardar un gran parecido con las que ingresaron al cable. Si algo le ocurre a la señal en el camino que reduzca su fuerza o modifique su forma, la señal recibida puede resultar incomprensible.

6.1.1. La degradación de una señal se puede producir por varias razones. Se puede deber a problemas físicos en el cable mismo, o a ruidos internos o externos que interfieran con la señal a medida que viaja por el cable.

6.1.1.1. Uno de los mayores obstáculos que puede encontrar una señal es el esfuerzo necesario para pasar por el cable. Esto se denomina resistencia. La resistencia tiende a reducir la fuerza de una señal.

6.1.1.1.1. Cuando esto sucede, se le llama atenuación. El ruido es otra causa de distorsión y degradación. El ruido puede estar provocado por señales eléctricas, ondas de radio o microondas, o puede provenir de señales en cables adyacentes.

7. 6. Atenuación. img.http://es.slideshare.net/redestelnet/curso-fibra-optica-telnet-1-0

7.1. Atenuación es un término general que se refiere a toda reducción en la fuerza de una señal. La atenuación se produce con cualquier tipo de señal, sea digital o analógica.

7.1.1. Puede afectar a una red, debido a que limita la longitud del cableado de red por el cual se puede enviar un mensaje. Si la señal recorre grandes distancias, es posible que los bits no se puedan discernir para cuando alcancen su destino.

7.1.1.1. La atenuación también se produce con las señales ópticas. La fibra absorbe y esparce parte de la energía luminosa a medida que el pulso luminoso viaja por la fibra.

7.1.1.1.1. También afecta a las ondas de radio y las microondas, debido a que éstas se absorben y se esparcen en la atmósfera. Esto se denomina dispersión. Las reflexiones de las distintas estructuras en la vía de la señal también repercuten en la confiabilidad de las señales de radio y provocan atenuación.

8. 7. Ruido Img. https://ruido.wikispaces.com/RUIDO+EN+COMUNICACIONES

8.1. Los ruidos naturales afectan mucho las comunicaciones ya que la tecnología no soporta ese tipo de ruidos que provienen de la atmósfera y terrestre. Ref. https://ruido.wikispaces.com/RUIDO+EN+COMUNICACIONES

8.2. El ruido consiste en la energía eléctrica, electromagnética o de frecuencia de radio no deseada que puede degradar y distorsionar la calidad de las señales y las comunicaciones de todo tipo.

8.2.1. El ruido se produce en los sistemas digitales y analógicos. En el caso de las señales analógicas, la señal se vuelve ruidosa y adquiere un sonido de raspado. Por ejemplo, una conversación telefónica se puede ver interrumpida por los ruidos en el fondo de la línea.

8.2.1.1. Como resultado, se produce un aumento en la tasa de errores de bit, es decir, la cantidad de bits distorsionados a tal punto que la computadora de destino lee el bit de forma incorrecta.

8.2.1.1.1. Una señal digital claramente definida no siempre llega al destino sin alguna alteración. Puede producirse ruido eléctrico en la línea. Cuando las dos señales se juntan, pueden fusionarse en una nueva señal. El dispositivo receptor puede interpretar la señal clara original de forma incorrecta.

9. 8. Diafonía Img. http://www.gonzalonazareno.org/certired/p15f/p15f.html

9.1. La di afonía se produce cuando las señales de un cable interfieren en cables adyacentes. Por lo general, esto ocurre cuando hay varios cables unidos en un manojo.

9.1.1. El uso de cables de par trenzado ayuda a reducir la diafonía. La diafonía se produce muchas veces en el punto donde el conector se une al cable. Este fenómeno se conoce como paradiafonía (NEXT).

9.1.1.1. Si hay muchos cables no trenzados, las señales se emiten a otros pares. Si bien el blindaje puede ayudar a disminuir los problemas de diafonía, los métodos de prevención más eficaces implican la conexión cuidadosa de los conectores y el mantenimiento del trenzado de pares.

9.1.1.2. La paradiafonía (NEXT), Near end crosstalk (NEXT) se entiende como la relación entre la amplitud de voltaje de la señal de prueba y la señal diafónica o diafonía de extremo cercano, medida en el mismo extremo del enlace. Esta diferencia se expresa como un valor negativo en decibelios (dB).

10. 9. EMI y RFI Img. http://www.gowanda.com/emi-rfi-filters.html

10.1. Algunas de las fuentes externas de impulsos eléctricos que pueden atacar la calidad de las señales eléctricas del cable son los accesorios de iluminación, los motores eléctricos y los sistemas de radio. Estos tipos de interferencia se denominan interferencia electromagnética (EMI) e interferencia de radiofrecuencia (RFI).

10.1.1. Todo dispositivo o sistema que genere un campo electromagnético tiene la capacidad de causar interrupciones en el funcionamiento de los componentes, los dispositivos y los sistemas electrónicos cercanos.

10.1.1.1. Este fenómeno se denomina interferencia electromagnética (EMI). Los transmisores inalámbricos de potencia moderada o alta producen campos EMI lo suficientemente fuertes como para afectar el funcionamiento de los equipos electrónicos cercanos.

10.1.1.1.1. También es posible instalar filtros de línea especializados en los cables de alimentación y los cables de interconexión para reducir la susceptibilidad de algunos sistemas a la EMI.

11. 11. Otras pérdidas

11.1. Se pueden producir otras pérdidas en los cableados de red, que son distintas en los sistemas inalámbricos y en los sistemas ópticos. Las pérdidas en los sistemas inalámbricos pueden producirse por las siguientes razones:

11.1.1. Señales de interferencia – Las bandas de frecuencia en las que los sistemas inalámbricos existentes utilizados para redes (IEEE 802.11 or WiFi) son parte de las bandas industriales-científicas-médicas y operan sin licencias.

11.1.1.1. Obstrucciones – El tipo de paredes del edificio en el que se instale el sistema inalámbrico define en gran medida la cantidad de energía de las señales de radio que se utilizará para penetrarlas.

11.1.1.1.1. Antenas mal alineadas o mal seleccionadas – El patrón de energía que irradian las antenas en un sistema inalámbrico varía según el tipo de antena que se haya utilizado. Una selección adecuada de antenas implica optimizar la energía irradiada para la aplicación. Una mala selección de antenas puede llevar a desperdiciar energía, por cubrir áreas donde no se necesita la energía.

12. 3.2 Nociones básicas de señales eléctricas img. http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/18116317/Caracteristicas-y-tipos-de-senales-electricas.html

12.1. 1> Descripción general: Como se mencionó en la sección anterior, los cables de cobre utilizan señales eléctricas para transmitir datos. En esta sección, se explica la forma de lograrlo. La terminología básica que se emplea cuando se habla de electricidad y señales eléctricas incluye lo siguiente:

12.1.1. *Voltaje - El voltaje, a veces denominado fuerza electromotriz (EMF), esuna fuerza eléctrica que se basa en el desequilibrio de las cargas. La fuerza que se crea empuja hacia la carga opuesta y en dirección contraria a la de la carga de igual polaridad.

12.1.1.1. Este proceso se produce en una batería, donde la acción química hace que los electrones se liberen de la terminal negativa de la batería. Luego, los electrones viajan a la terminal opuesta, o positiva, por medio de un circuito externo, y no por medio de la batería misma.

12.2. *Corriente – La corriente eléctrica es el ritmo de flujo de cargas que se crea cuando los electrones se desplazan. Cuando se aplica voltaje, y existe una ruta para la corriente, los electrones se desplazan a lo largo de la ruta desde la terminal negativa (que los repele) hacia la terminal positiva (que los atrae).

13. 3.2.2 ¿Qué origina la corriente? Img. https://es.slideshare.net/richardvergara/la-electricidad-y-la-corriente-elctrica

13.1. La base de la electricidad es una diferencia en la carga eléctrica. La carga se puede concebir como el número de partículas con carga eléctrica presente en un lugar o en un objeto. La corriente eléctrica es el flujo de estas partículas con carga desde áreas donde se encuentran altamente concentradas hasta áreas de menor carga.

13.1.1. La mayoría de las cargas se produce debido a cambios, procesos e interacciones en los átomos que son la base de todo lo que existe. Por lo general, los átomos tienen una carga equilibrada. La carga del núcleo, o centro del átomo, coincide con el número de electrones que orbitan a su alrededor.

13.1.1.1. Cuando el número de electrones aumenta, o disminuye, la carga del átomo deja de ser equilibrada y se vuelve más positiva o más negativa, respectivamente. Unión es un átomo, o un grupo de átomos, en el que el número de electrones difiere del número de protones. Una gran acumulación de iones positivos o negativos en un área o en un objeto derivará en que el área o el objeto adquiera una carga neta.

13.1.1.1.1. Son muchas las causas por las que un átomo puede ganar o perder electrones, pero las causas principales son físicas, como el alto tránsito en una superficie alfombrada en un lugar donde hay muy poca humedad, y químicas, como la acción dentro de una batería. Las fuerzas eléctricas y electrónicas también pueden hacer que aumente la carga.

14. 3.2.3 Corriente continua (CC) Img. http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/16377368/Pilas-baterias-y-acumuladores-leyes-Fundamentales-cc-ca.html

14.1. La corriente continua (CC) es el flujo o desplazamiento de electrones en una dirección. Hay CC en las baterías de linternas, en las baterías de automóviles, y en la energía para los microchips de una computadora.

14.1.1. En un circuito de CC, los electrones emergen del polo negativo y se desplazan hacia el polo positivo. La intensidad de la corriente puede variar con el tiempo, pero la dirección general del desplazamiento es siempre la misma.

14.1.1.1. Existen dos métodos para transmitir señales. El primero consiste en emitir y cortar la señal. El patrón resultante representa letras, números o puntuación. Éste era exactamente el método que se utilizaba para el telégrafo original.

14.1.1.1.1. Un método más sofisticado consiste en modular el nivel de CC. Ésta es la base para la mayoría de los sistemas de señalización analógicos que existen en la actualidad. Las señales de CC moduladas también se denominan señales CC pulsátiles o CC variables.

15. 3.2.4 Ley de Ohm/ Img. https://electronicaorges.files.wordpress.com/2015/03/leydeohm.jpg

15.1. Si el instalador conoce la Ley de Ohm, podrá saber más sobre algunos problemas que ocurren en los trabajos de cableado. La Ley de Ohm muestra la relación entre voltios (unidad de medida del voltaje), ohmios (unidad de medida de la resistencia) y amperios (unidad de medida de la corriente).

15.1.1. Por lo general, es más fácil comprender la relación entre las tres medidas de voltaje, corriente y resistencia mirando el agua que hay en un tanque. La presión del agua es similar al voltaje. El flujo de agua es similar a la corriente. El diámetro de un agujero, que restringe el flujo del agua, es similar a la resistencia.

15.1.1.1. El agua que fluye de un agujero superior tendrá poca fuerza, por lo que incluso podrá caer del tanque. El agua en el agujero del medio del tanque tendrá mucha más fuerza, y formará un arco externo desde el tanque. Suponiendo que los diámetros de los agujeros sean iguales, el agua del fondo del tanque proyectará la de más arriba.

15.1.1.1.1. Esto sucede porque la cantidad de agua que hace presión hacia abajo, o fuerza, es mayor cuanto más cerca está del fondo del tanque. Por lo tanto, el agujero con mayor presión producirá el mayor flujo de agua. Lo mismo sucede con la electricidad. Cuando la resistencia es la misma, el cable con mayor voltaje produce más corriente.

16. 3.2.5 Energía / Img.http://cuadrocomparativo.org/wp-content/uploads/2016/02/energia-1.jpg

16.1. *La energía se calcula en vatios, que debe su nombre a James Watt, el inventor de la máquina de vapor. Un vatio se define como un voltio multiplicado por un amperio (o la abreviación amp).

16.1.1. Para la mayoría de los circuitos de telecomunicaciones, el amperio es muy grande, por lo que la corriente se suele calcular en miliamperios (mA) y la energía, en milivatios (mW). 1mA = 0,001A y 1mW = 0,001W.

16.1.1.1. Esta fórmula también se puede recordar utilizando el triángulo PIV. Funciona de la misma manera que el triángulo de la Ley de Ohm. Simplemente, cubra con el dedo el elemento que desea calcular para ver la fórmula para los elementos que faltan.

16.1.1.1.1. A veces, los artefactos se miden en voltio-amperios (VA), donde se utiliza VA en lugar de Energía (VA = I * E). Si bien VA parece ser otra forma de decir vatio, es importante mantener los conceptos de vatio y VA por separado.

17. 3.2.6 Relación de potencias (dB) Img. https://image.slidesharecdn.com/ilogaritmos-090616151001-phpapp01/95/logaritmos-20-728.jpg

17.1. Muchos de los pasos para la verificación y la detección de fallas de las instalaciones requieren cierto conocimiento de la relación de potencias. Una relación de potencias es una medida que expresa la cantidad de energía que está presente en el comienzo de un enlace o un dispositivo, comparada con la que está presente al final.

17.1.1. La relación de potencias se utiliza para simplificar la forma de describir cuánta potencia es correcta para la entrada o la salida de distintos dispositivos de red. El uso de la relaciòn de potencias ofrece una manera simple para que los instaladores y los evaluadores calculen si los niveles de potencia son adecuados y, si no lo son, para que puedan definir la gravedad del problema.

17.1.1.1. Los decibeles describen las relaciones entre dos fuentes de energía. La unidad básica es el belio, que describe la diferencia de fuerza entre fuentes cuando la potencia de una es diez veces mayor que la de la otra. El belio es demasiado grande para usarlo en la práctica, por eso, en lugar de éste, se utiliza una unidad de un décimo de su tamaño. Esta unidad es el deci (un décimo) belio o decibel.

17.1.1.1.1. Por ejemplo, un instalador está examinando un enlace de fibra óptica entre dos edificios. Primero se mide la potencia de entrada y luego la potencia de salida en el otro extremo. La diferencia entre las dos medidas se considera como la pérdida del enlace. Los decibeles ofrecen un modo conveniente de describir estas diferencias en potencia.

18. 3.2.7 Los cables conducen la corriente Img. https://image.slidesharecdn.com/manteniminento-140331191539-phpapp01/95/manteniminento-7-638.jpg

18.1. Dado que los metales como el cobre ofrecen poca resistencia, se utilizan con frecuencia como conductores de corriente eléctrica. Por el contrario, los materiales como el vidrio, el caucho y el plástico ofrecen mayor resistencia. Por lo tanto, no son buenos conductores de energía eléctrica. De hecho, estos materiales se utilizan con frecuencia como aislantes.

18.1.1. Se usan como revestimiento en conductores para evitar descargas, incendios, y cortocircuitos. Este conductor (el alambre de cobre) envuelto en un aislante se conoce como cable. Uno o más alambres unidos en una envoltura común se conocen como cable.

18.1.1.1. La electricidad llega a los hogares, las escuelas y las oficinas por medio de líneas de alimentación eléctrica que la transportan en forma de corriente alterna (CA). La energía eléctrica generalmente se envía a un transformador que está montado en un poste fuera del edificio. El transformador reduce los altos voltajes que se utilizan en la transmisión a 120 V ó 240 V CA que utilizan los aparatos eléctricos comunes.

18.1.1.1.1. Una vez que llega al edificio, la electricidad se transporta hasta los tomas.

19. 3.2.8 Corriente alterna (CA) Img. http://2.bp.blogspot.com/-AmKn1upTnI4/VMC66jE5N-I/AAAAAAAAAdY/GoHThA2ZUko/s1600/simbolos-cc-y-ca.png

19.1. Cuando la corriente fluye, se desarrollan líneas de fuerza magnéticas alrededor de los cables. La corriente alterna cambia de dirección regularmente. Esto significa que todos los campos magnéticos tienen que colapsar y volver a formarse en la dirección opuesta.

19.1.1. A medida que los campos magnéticos colapsan y se reconstruyen, generan corriente en los cables cercanos. Esta acción es el principio sobre el cual operan los transformadores y las ondas de radio.

19.1.1.1. La electricidad llega a los hogares, a las escuelas y a las oficinas por medio de las líneas de alimentación. Las líneas de alimentación transportan electricidad en forma de corriente alterna.

19.1.1.1.1. Las señales que se transmiten por los cables de red sufren cambios de voltaje o de corriente a medida que la información en las señales va pasando por los cables. Esto hace que la mayoría de las señales de datos y de teléfono sean similares en las funciones a la CA. Estas señales se pueden irradiar hacia cables cercanos, causando interferencia.