lo que le permite soportar la conexión de dispositivos que requieren una fuerte demanda de corriente como motores paso a paso o relés que se podrán activar con bajísimas corriente de entrada.
Por lo tanto, lo veremos siempre como salida de circuitos digitales para activar actuadores, motores, displays, leds, etc. Y todo lo que se nos pueda ocurrir que consuma menos de 500 mA, que electrónica es una corriente altísima.
Cuando el termina Input de entrada se conecta a una tensión positiva de entre 3 y 5 voltios, los transistores conducen y quedan eléctricamente conectados los terminales Output y el negativo de la alimentación. Por lo tanto, el LED enciende al encontrarse directamente polarizado.
Cuando retiramos la tensión positiva del terminal Input, los transistores dejan de conducir y el LED se apaga. El terminal positivo de la alimentación está conectado al Common (patilla 10) del integrado para evitar, a través del diodo en cada una de las salidas, que cualquier flujo negativo transitorio de corriente pueda dañar sus transistores cuando se producen las conmutaciones de conducción a no conducción.
En el caso que nos ocupa, con leds conectados a la salida, no son muy necesarios, pero cuando se conectan bobinas (relés y motores) estos diodos son imprecindibles, ya que las bobinas, en los cortes bruscos de corriente, reaccionan dando lugar a altas tensiones de polaridad inversa, que en este caso se disiparán en los diodos que quedan polarizados directamente durante los microsegundos necesarios para que la bobina se descargue de su campo magnético.
Otra de sus ventajas es el amplio rango de tensiones en que puede trabajar, permitiendo la conexión de no solo dispositivos con fuerte demanda de corriente. Además, admite tensiones de alimentación y de salida digital de hasta 50 voltios, lo que nos permite transformar señales digitales TTL de 5 voltios a cualquier tensión de hasta 50 Voltios que requiera el actuador electrónico al que se conecta alguna de sus salidas.
Es lo que se conoce en electrónica como Driver, que aisla y hace de barrera eléctrica entre los circuitos lógicos digitales y los dispositivos de salida que requieren distintos voltajes y grandes corrientes.
Pero en la aplicación que nos ocupa, la principal característica del ULN2803 que se utiliza es la prácticamente nula demanda de corriente que requiere a su entrada (alta impedancia) para activar la conducción de los transistores, de manera que el agua, si no es completamente pura, al contener ciertas sales en disolución conduce en mayor o menor medida la electricidad, de manera que esta, al alcanzar cada uno de los niveles en el recipiente, cierra el circuito eléctrico de las entradas del ULN2803, que detectan el nivel alto de tensión y enciende el LED indicador correspondiente.
Los Leds se podrían sustituir por relés con algún tipo de temporización que evite las oscilaciones de conexiones y desconexiones en las fluctuaciones que se producirán cuando los niveles se aproximen al límite si el agua no está completamente en reposo. Estos relés pueden arrancar bombas de llenado o achique, activar una alarma sonora, abrir una electroválvula de salida o entrada de agua, etc.
También se podrían utilizar los terminales de salida del ULN2803 como entradas de un sistema digital programable que realice cualquier acción automática que se nos pueda ocurrir.
Si se quiere pasar de la experimentación a algo más serio con un depósito y uso real, lo más indicado es utilizar barras de acero inoxidable de 10 mm de sección cortadas a la altura de cada uno de los niveles que deseemos detectar.
Como ya se ha comentado, para que funcione, el líquido del depósito debe poseer cierta conductividad eléctrica, por lo que no será válido para agua completamente pura, aceites, alcoholes, etc.
Editado el 16/08/16: Veámoslo funcionando en este vídeo de ben ramos:
Editado el 16/03/17: Se añade el siguiente esquema, por si hubiera quedado alguna duda acerca de la posición de los electrodos en el depósito. Además, incluye el montaje de una sencilla Alarma Sonora. El Buzzer (Zumbador) se pueden sustituir por un relé de 12 VDC (siempre que su bobina consuma menos de 500 mA) para activar cualquier aparato alimentado con tensiones más altas o alternas, por ejemplo, a 230 VAC. El circuito integrado ULN2003 dispone de una puerta inversora menos, pero cada una de ellas es idéntica a las del ULN2803. Ambos se pueden conseguir a un precio muy asequible en AliExpress.
En el nuevo vídeo de Electronics Hub lo podemos ver funcionado:
Cuando el termina Input de entrada se conecta a una tensión positiva de entre 3 y 5 voltios, los transistores conducen y quedan eléctricamente conectados los terminales Output y el negativo de la alimentación. Por lo tanto, el LED enciende al encontrarse directamente polarizado.
Cuando retiramos la tensión positiva del terminal Input, los transistores dejan de conducir y el LED se apaga. El terminal positivo de la alimentación está conectado al Common (patilla 10) del integrado para evitar, a través del diodo en cada una de las salidas, que cualquier flujo negativo transitorio de corriente pueda dañar sus transistores cuando se producen las conmutaciones de conducción a no conducción.
En el caso que nos ocupa, con leds conectados a la salida, no son muy necesarios, pero cuando se conectan bobinas (relés y motores) estos diodos son imprecindibles, ya que las bobinas, en los cortes bruscos de corriente, reaccionan dando lugar a altas tensiones de polaridad inversa, que en este caso se disiparán en los diodos que quedan polarizados directamente durante los microsegundos necesarios para que la bobina se descargue de su campo magnético.
Otra de sus ventajas es el amplio rango de tensiones en que puede trabajar, permitiendo la conexión de no solo dispositivos con fuerte demanda de corriente. Además, admite tensiones de alimentación y de salida digital de hasta 50 voltios, lo que nos permite transformar señales digitales TTL de 5 voltios a cualquier tensión de hasta 50 Voltios que requiera el actuador electrónico al que se conecta alguna de sus salidas.
Es lo que se conoce en electrónica como Driver, que aisla y hace de barrera eléctrica entre los circuitos lógicos digitales y los dispositivos de salida que requieren distintos voltajes y grandes corrientes.
Pero en la aplicación que nos ocupa, la principal característica del ULN2803 que se utiliza es la prácticamente nula demanda de corriente que requiere a su entrada (alta impedancia) para activar la conducción de los transistores, de manera que el agua, si no es completamente pura, al contener ciertas sales en disolución conduce en mayor o menor medida la electricidad, de manera que esta, al alcanzar cada uno de los niveles en el recipiente, cierra el circuito eléctrico de las entradas del ULN2803, que detectan el nivel alto de tensión y enciende el LED indicador correspondiente.
Los Leds se podrían sustituir por relés con algún tipo de temporización que evite las oscilaciones de conexiones y desconexiones en las fluctuaciones que se producirán cuando los niveles se aproximen al límite si el agua no está completamente en reposo. Estos relés pueden arrancar bombas de llenado o achique, activar una alarma sonora, abrir una electroválvula de salida o entrada de agua, etc.
También se podrían utilizar los terminales de salida del ULN2803 como entradas de un sistema digital programable que realice cualquier acción automática que se nos pueda ocurrir.
Si se quiere pasar de la experimentación a algo más serio con un depósito y uso real, lo más indicado es utilizar barras de acero inoxidable de 10 mm de sección cortadas a la altura de cada uno de los niveles que deseemos detectar.
Como ya se ha comentado, para que funcione, el líquido del depósito debe poseer cierta conductividad eléctrica, por lo que no será válido para agua completamente pura, aceites, alcoholes, etc.
Editado el 16/08/16: Veámoslo funcionando en este vídeo de ben ramos:
Editado el 16/03/17: Se añade el siguiente esquema, por si hubiera quedado alguna duda acerca de la posición de los electrodos en el depósito. Además, incluye el montaje de una sencilla Alarma Sonora. El Buzzer (Zumbador) se pueden sustituir por un relé de 12 VDC (siempre que su bobina consuma menos de 500 mA) para activar cualquier aparato alimentado con tensiones más altas o alternas, por ejemplo, a 230 VAC. El circuito integrado ULN2003 dispone de una puerta inversora menos, pero cada una de ellas es idéntica a las del ULN2803. Ambos se pueden conseguir a un precio muy asequible en AliExpress.
En el nuevo vídeo de Electronics Hub lo podemos ver funcionado:
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