4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Noviembre 2002 1


Control de volumen sin rozamiento utilizando
sensores magnéticos
Brengi, D.; Gwirc, S.; Tropea, S.; Farías; D.
Centro de Investigación y Desarrollo en Telecomunicaciones, Electrónica e
Informática (CITEI)

Actualmente son muchas los equipos
de audio y video que utilizan potenciómetros
deslizantes como parte de la interfaz de usua-
rio. Este tipo de controles mecánicos, estor-
ban en la limpieza, además de dificultar el se-
llado hermético del equipo para evitar que el
derrame accidental de algún líquido ingrese a
la unidad y la deteriore. Con la idea de brindar
una solución a estos problemas se aborda el
desarrollo de un reemplazo hermético y sin
desgastes mecánicos para los potenciómetros
deslizantes, utilizando sensores magnéticos.
INTRODUCCION
Los equipos actuales de audio y video
profesional utilizan potenciómetros lineales
como interfaz de usuario debido a su facilidad
de operación y rápida visualización. Los con-
troles no actúan en forma directa sobre la se-
ñal, sino que son leídos por un conversor ana-
lógico-digital, y después un procesador reali-
za los cambios sobre la señal digitalizada. Es-
to elimina el problema del ruido ocasionado
por el rozamiento en los contactos del poten-
ciómetro. Sin embargo presentan problemas a
la hora de realizar la limpieza del equipo y
hacen que el mismo sea vulnerable a derra-
mes accidentales de líquidos.
UNA NUEVA IDEA
Para solucionar estos inconvenientes
una empresa nacional desarrolló una consola
de audio donde los controles deslizantes utili-
zan un imán en la parte superior de la consola
y contactos magnéticos (reed-switch) por de-
bajo. Esta ingeniosa idea, aunque soluciona
de forma satisfactoria los problemas antes
mencionados, presenta nuevos inconvenien-
tes. El modelo en uso presenta 14 contactos
distribuidos en una longitud aproximada de
diez centímetros, permitiendo discriminar 27
pasos en todo el recorrido del cursor, lo que
resulta escaso en una versión profesional del
equipo. Para solucionar el problema es nece-
sario aumentar la cantidad de contactos. Esta
solución presenta inconvenientes debido al
volumen y precio de los contactos magnéti-
cos. Por otra parte, la característica mecánica
de los contactos hacen que el sistema sea
más frágil y se deteriore con el tiempo y con el
movimiento y transporte del equipo.
SOLUCION
Motivados por la consulta realizada por
la empresa, se planteó el desarrollo de un sis-
tema de cursor deslizable totalmente electró-
nico, con una discriminación superior a los
cien pasos y de mayor confiabilidad que el an-
terior. Luego de investigar varios tipos de sen-
sores y las posibles soluciones, se optó por la
utilización de sensores magnetorresistivos
analógicos. Estos sensores de estado sólido,
detectan el campo magnético y entregan una
tensión diferencial proporcional a la distancia
entre el imán y el sensor. Esta tensión se am-
plifica e ingresa a un microcontrolador, donde
mediante la utilización de un conversor analó-
gico-digital se obtiene la información de posi-
ción deseada (ver Fig. 1). Según las pruebas
realizadas, para lograr cubrir todo el recorrido
del cursor magnético, serán necesarios como
máximo cinco de estos sensores. El micro-
controlador deberá leer la información de es-
tos sensores y calcular la posición del cursor.
Posteriormente informará esta posición a tra-
vés de una línea serie compartida con los
demás controles de la consola.
RESULTADOS Y TAREAS FUTURAS
Se ha desarrollado un circuito electróni-
co que permite leer con un conversor A/D la
información de un sensor analógico magnéti-
co. La señal obtenida ingresará a un conver-

4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Noviembre 2002

2
sor A/D para ser procesada. Además se han
realizado pruebas con distintos materiales
magnéticos para determinar los más apropia-
dos. Se abordará el problema de coordinar
varios de estos sensores para cubrir un reco-
rrido aproximado de diez centímetros. La co-
ordinación y el ajuste de estos sensores se
realizarán con un microcontrolador de bajo
costo con conversores A/D y unidad de co-
municación serie incorporados. Este controla-
dor digitalizará la señal analógica y luego rea-
lizará el cálculo de la posición del cursor mag-
nético. Se planea la construcción de un proto-
tipo completamente funcional que permita la
conexión de varios de estos dispositivos a tra-
vés de una comunicación serie que utilice so-
lamente dos hilos, disminuyendo el cableado
del equipo en forma significativa y proporcio-
nando una arquitectura totalmente modular y
configurable.
El sistema totalmente electrónico po-
seerá una resolución mayor que el modelo ac-
tual, no incorporará partes mecánicas y estará
completamente aislado del exterior.

Fig. 1: Diagrama en bloques
Para mayor información contactarse con:
Ing. Diego J. Brengi - brengi@inti.gov.ar
Volver a página principal