El equipo de radio.

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Bases de funcionamiento.

Las partes básicas del equipo de radio son emisora, receptor y servos, y adicionalmente antena en emisora y receptor y baterías, con interruptor. Para un coche con motor de explosión, el conexionado es el siguiente:

Equipo de radio

Partes del equipo de radio en un coche con motor de explosión

Si en el interruptor el contacto central se conecta al izquierdo, se alimentarán receptor y servos. Si se conecta al derecho, se permitirá la carga de baterías.

La antena de la emisora era telescópica en sistemas con cuarzo, y modernamente en radios a 2.4GHz es un plástico en cuyo interior se sitúa el dipolo que constituye la antena. La antena del receptor es un simple cable, cuya longitud no se debe recortar. La antena del receptor se protege insertándola en tubo flexible de nylon, que se adquiere fácilmente por metros o como accesorio automodelero (ver truco).

En la batería se sitúa un conector hembra, que debe dejar ocultos y protegidos los contactos. Los conectores del interruptor son:

El interruptor puede encerrarse con una cubierta protectora flexible, disponible como accesorio. Si un cable se queda corto, podemos emplear alargadores de cable de servo.

Los conectores de los servos son hembra, que van a macho en receptor. La disposición de colores en el cable de los servos Futaba es:

(Algunos fabricantes no siguen la anterior asignación de sexo de los conectores y colores en los cables, dificultando el intercambio de elementos).

En general, la emisora se alimenta con 8 baterías de NiCd o NiMH, o bien pilas en emisoras económicas, en tamaño AA. La capacidad de las baterías puede ser:

La batería en el coche es de cinco elementos de NiCd o NiMH, con tensión nominal de 6V, o bien de dos elementos Lipo (tensión nominal 7.4V) o LiFe (tensión nominal 6.6V); los servos de 4.8V no son apropiados para automodelismo (salvo en coches eléctricos). Nótese que en coches eléctricos, no existe propiamente la batería según está dibujada, sino que la batería de tracción (7.2V ó 7.4V) se conecta al acelerador electrónico, y éste suministra tensión de 5V para receptor y servos (véase el conexionado aquí).

Veamos a continuación, cómo es que funciona una radio moderna.

Los primeros coches radiocontrolados aparecen cuando en las radios de aviones ya era de uso habitual el sistema "digital proporcional", en que la posición del servo viene dictada por la anchura de un pulso, que a su vez depende de la posición del cursor de un potenciómetro, solidario con el correspondiente mando en la emisora; en radios anteriores, se debía actuar sobre un botón el tiempo necesario para que un motor moviese alerones, timón o lo que fuera hasta la posición deseada, sistema claramente superado por el digital proporcional. No olvidemos que "servo" es una abreviatura para el término "servomecanismo de posición", que expresa que la posición del eje del servo es solidaria con la del mando en nuestra emisora.

Otro avance había sido la separación de frecuencias a través de cristales de cuarzo, lo que permitió canales próximos y numerosos, en varias bandas de frecuencias.

El número de mandos independientes (pulsos distintos) en coches suele ser dos, pero en aviones o helicópteros pueden ser seis u ocho.

Veamos el mecanismo. La siguiente figura indica cómo son inicialmente los pulsos de mando de un automodelo, correspondiendo el primer pulso (canal 1) a dirección, y el segundo (canal 2) a acelerador/freno:

Tren de pulsos

Tren de pulsos en las radios comunes en coches

En la electrónica de la emisora, se concatenan ambos, y se les hace seguir por un pulso más largo (sincronismo), como se indica, lo que sirve en el receptor para que tras éste el siguiente pulso vuelva a ser interpretado como del canal 1. La repetición del tren de pulsos es de 50 a 60 veces por segundo. La duración usual de los pulsos, aunque varía ligeramente según el fabricante, es de 1 a 2 milisegundos, con un pulso neutro (correspondería, por ejemplo, a dirección centrada) de 1.5 ms. Los intervalos entre pulsos duran unos 0.35 milisegundos.

Obsérvese lo ingenioso del sistema:

Si el tren de pulsos se repite 50 veces por segundo, un nuevo valor para cada pulso aparece cada 20 milisegundos; esto se conoce como latencia ("latency" en inglés). Este tiempo de latencia puede parecer corto, pero piénsese que un coche a 108 Km/h (30 m/s) recorre 0.6 metros en esos 20 milisegundos. Existen sistemas de radio más modernos en que se reduce considerablemente dicho tiempo de latencia.

Sin embargo, se comprende que si se enciende otra emisora en la misma frecuencia, todo control desaparece. El receptor interpretará una repetición de pulsos sin ningún sentido proveniente a la vez de ambas emisoras y el control será imposible. De acuerdo con las leyes de Murphy, nuestro coche acelerará a tope sin control, se estrellará rompiendo diversas partes del chasis, quedará volcado con motor a tope de vueltas y sin que, en este caso, el motor se pare, y de no llegar un amable samaritano dispuesto a poner la suela de su zapato (que terminará agujereado) sobre el volante de arranque, en pocos segundos se oirá un chasquido y la súbita parada del motor, delatando rotura de biela. De ahí la importancia de un buen sistema de control de frecuencias, y de la responsabilidad de todo aquél que encienda una emisora.

Si la pérdida de control es por agotamiento de baterías en receptor o emisora, se producirán los mismos efectos devastadores; no obstante, en caso de coches de explosión, ello ocurrirá debido a que nada actuará sobre el servo, y por vibración el carburador se abrirá y el coche acelerará a tope (las leyes de Murphy atacan de nuevo).

El tren de pulsos indicado arriba se modula a alta frecuencia para su salida por antena. Esto puede hacerse por AM (modulación de amplitud) o FM (modulación de frecuencia). En AM ésta sería la salida por antena:

Tren de pulsos modulados AM

Tren de pulsos en modulación AM

La modulación AM es, pues, todo o nada. La frecuencia de transmisión dentro del pulso es la del cuarzo de la emisora.

En FM, en lugar de todo o nada, se actúa sobre el cristal de la emisora de modo que se envía una de dos frecuencias cercanas. Los cristales de FM son pues de distinto corte que los de AM. Asimismo, en FM hay una ventaja, pues se emite continuamente; en AM podría haber interferencia externa en los intervalos de ausencia de transmisión (unos 0.3 ms entre pulsos).

Antena lejos de cable de bujía en Gran Escala En coches de encendido por bujía de chispa (motores de gasolina en Gran Escala 1/4 y 1/5), en que el sistema de encendido es un generador natural de interferencias, puede ser recomendable usar FM, pero una radio de AM debidamente sintonizada no debe darnos problemas. No obstante, en este tipo de coches hay que tener cuidado de no situar la antena cerca del cable que va a la bujía y, si la antena es flexible, no debe poder quedar enganchada con ese cable.

La señal indicada arriba llega al receptor, cuyos filtros responden solamente a la frecuencia apareada con la del cristal del receptor. La señal es demodulada, hasta tener un tren de pulsos (ver método de sintonía) que reproduce los generados en la emisora. Tras ello se van separando los pulsos, que se envían a los correspondientes servos.

En los servos observamos tres hilos: dos son de alimentación (positivo en rojo y negativo en negro), y el tercero lleva los pulsos. Cada pulso, ya separado en la electrónica del receptor, llega a cada servo, como indica la siguiente figura:

Pulsos separados

Pulsos separados, enviados a cada servo

Todo lo anterior puede verificarse con osciloscopio, o mediante este experimento. La figura anterior muestra una separación clásica de pulsos en la que se mantiene el tiempo de latencia, pero si el receptor tiene circuitería digital puede ser que envíe los pulsos simultáneamente a los servos, que aumente su tasa de repetición (servos digitales), etc.

En la electrónica del servo se traduce duración de pulso a posición por otro mecanismo ingenioso: internamente el servo incluye un potenciómetro de realimentación de posición, cuyo cursor se mueve solidariamente con el eje de salida del servo. Ese potenciómetro es parte de un circuito monoestable (generador de pulso único), que se dispara cuando le llega el pulso desde el receptor. El movimiento del eje, y por tanto del cursor, debe hacer que la anchura del pulso recibido y la generada en el monoestable interno lleguen a ser iguales:

El control final del motor del servo se hace mediante el siguiente circuito en H:

Etapa potencia servo

Conducen los transistores P1 y N2
para un sentido del motor,
y P2 y N1 para el contrario.

Circuitería simplificada del control del motor de un servo

El eje del servo empieza a moverse hasta alcanzar la posición correspondiente a la anchura de pulso enviado. Pero la descripción anterior aclara otra cosa: cómo invertir un servo. Hoy día disponemos de emisoras con inversores de servo (de hecho, al adquirir un equipo de radio es muy importante que la emisora tenga inversores), pero no siempre ha sido así. Antes podíamos optar por modificar la posición mecánica en los mandos de la emisora, cambiar y reajustar conexiones en los potenciómetros de la emisora, o por invertir servos, lo que conllevaba dos operaciones:

De hecho, si no se hacía la segunda operación, al moverse el cursor buscando un pulso interno más corto, éste se haría más largo: el servo se movería a un extremo sin encontrar su fin, y podría quemarse.

La correspondencia entre anchura de pulso generado en emisora y posición de servo puede verse más abajo. El control por anchura de pulso se denomina PWM ("pulse width modulation"), y es de tipo analógico, pues dicha duración es continua; en radios PCM dicha duración se codifica, y es el código el que se modula y transmite al receptor. Nótese asimismo que el término empleado para PWM suele ser PPM ("pulse position modulation"), que estrictamente no es correcto, salvo haciendo el retorcimiento mental de considerar como tal la posición del flanco descendente del pulso.

Estas bases de funcionamiento del control digital proporcional y la utilización de servos realimentados en posición con potenciómetro fueron establecidos hacia 1962 por Jerry Pullen y Doug Spreng mientras trabajaban en el Jet Propulsion Laboratory (JPL, Pasadena, California, USA)., mejorando radicalmente el control por relés que se utilizaba por entonces en aeromodelismo. Cuando esto se aplicó posteriormente al automodelismo las radios estaban ya muy perfeccionadas.

Todo lo anterior describe una radio moderna, cuyo funcionamiento debe ser fiable y preciso, por lo que estará en buen estado si cuidamos las conexiones, no doblamos las patillas de los cuarzos, y renovamos periódicamente los servos. Es posible que el receptor pierda sintonía (más raro es que la pierda la emisora), por lo que indicamos más adelante un posible método para sintonizar receptores, pero es más recomendable que lo haga un especialista con el instrumental adecuado.

Existen asimismo servos digitales: la realimentación de posición y la activación del servo están basados en técnicas digitales que permiten compensar limitaciones del mecanismo de posicionamiento explicado, o muestrear posición en los intervalos en que no le llega pulso. Para un control más preciso, si al receptor se le conectan servos digitales, puede aumentar la tasa de repetición del pulso. Se tiene así servos mucho más rápidos, pero que, particularmente utilizados en dirección, pueden llegar a hacer el coche muy nervioso e ingobernable. Incluso estos servos pueden tener características programables. En radios modernas, con técnicas digitales de codificación en la emisora, se codifican las duraciones de los pulsos y se disminuye el tiempo de latencia (caso de usar servos digitales). Nótese que no se puede enviar una tasa de pulsos rápida, prevista para un servo digital, a un servo clásico, ya que su circuitería está probablemente prevista para que le lleguen pulsos (de duración de 1 a 2 ms) de 50 a 60 veces por segundo (latencia de 20 a 16 ms), y no funcionaría en otras condiciones. Si se desea enviar una tasa rápida de pulsos (para servo digital), no a un servo sino a un ESC, se debe consultar la documentación de dicho ESC, aunque es previsible que no sea problema en un ESC moderno digital.

Todo lo dicho aquí respecto del servo de acelerador/freno en coches de explosión tiene un significado distinto en los coches eléctricos. En los primeros coches eléctricos, el control de velocidad se hacía con un servo que movía el cursor de un reostato; pronto éste fue sustituido por un regulador electrónico o "ESC" (circuito "chopper"), que "trocea" a alta frecuencia la alimentación del motor: enviando pulsos cortos para empezar el movimiento, y la ausencia de troceo (alimentación continua) implica tope de velocidad. Por tanto, se prescinde del servo de acelerador/freno, y el mayor o menor troceo está comandado directamente por la anchura de pulso proveniente del receptor (se requiere, pues, ajustar esta correspondencia). Asimismo, en dicho ESC, a partir de la tensión de las baterías de tracción (seis elementos de NiCd o NiMH (7.2V nominales), o bien dos elementos LiPo (7.4V nominales)) se genera una tensión de 5V para alimentar receptor y servos, por lo que en la figura anterior no hay nada conectado al conector marcado "B" en el receptor, y en el marcado "2" (acelerador/freno) se recibe alimentación de 5V del ESC (que puede incluir un interruptor de puesta en marcha), y se envía pulso de control a dicho ESC, quedando el conjunto conectado como se indica:

Equipo de radio (eléctricos)

Partes del equipo de radio en un coche con motor eléctrico

Tren de pulsos

Receptor AM de los años 80

Tren de pulsos

Receptor FM-PCM de los años 90

Tren de pulsos

Receptor de 2.4GHz (sin cuarzo)

 

Como accesorios podemos considerar los siguientes:

Interruptor Interruptor (ver esquema), con extremos:
  • Macho (negro) a batería de receptor y servos.
  • Hembra (negro) a cargador.
  • Hembra (rojo) a conexión de batería en receptor.

Puede no incluir el extremo al cargador. No se usa en eléctricos.

Prolongador Prolongador de servo, con conectores macho y hembra.
Conexión en Y Conexión en Y, con un conector hembra y dos machos.

Se construye a partir de un prolongador de servo y un conector macho adicional.

Usos:

Consideraciones sobre la alimentación:


Mejoras.

Y además de todo lo anterior, el sistema se ha ido refinando:

A partir de 2008 se han generalizado completamente las radios de espectro amplio como equipo completo de emisora y receptor, dejando obsoletas las radios con cuarzos.

Una función común en las emisoras es modificar la correspondencia entre la posición del mando en la emisora y la anchura de pulso. En principio, con potenciómetros lineales (lo más general) asociados a los mandos de la emisora dicha correspondencia es lineal. Las emisora digitales pueden alterar esta correspondencia de dos maneras, como se describe en ajustes:


Tipos de emisora.

Se ven dos tipos básicos:

Emisora de palitos Emisora de volante
Tipos de emisora

Se ha hablado, sin mucho fundamento, sobre las bondades de uno y otro sistema para coche. Cuando empezó el Automodelismo en España, sólo había emisoras de palitos, que era el sistema más usado en Europa, aunque en USA era habitual el volante. La forma de la emisora de palitos derivaba de las usadas en aeromodelismo. A partir del 84, se hizo habitual el volante, que es hoy día el tipo usado habitualmente. La sujeción de la emisora de volante es más sencilla: se hace con una sola mano, dejando los dedos de la otra exclusivamente para el manejo de la dirección; podemos mejorar la sujeción de la emisora de palitos utilizando una correa que la haga colgar del cuello a la altura apropiada.

El control de las emisoras es:

Los diestros manejarán las emisoras de un tipo u otro como se indica. Si un zurdo prefiere invertir manos, puede intentar cambiar el alojamiento de palitos en emisora de palitos, o bien invertir la posición de la rueda de dirección en la emisora de volante si ello se permite.

En uno u otro caso, hay que evitar tomar vicios en la sujeción de las mismas, tal como no mantener constantemente los dedos encima de los mandos de la emisora, vicio frecuente en las emisoras de palitos, o soltar la rueda de dirección en la emisora de volante.

R. Schumacher y J. P. Montoya con emisoras de palitos

Emisoras de palitos

Parece que R. Schumacher y J. P. Montoya prefieren emisoras de palitos
También Valentino Rossi prefiere una emisora de palitos
Ver vídeo de Valentino Rossi conduciendo un coche 1/8 pista

Hay que tener en cuenta que, elegido un sistema, no será fácil manejar una emisora del otro. La elección debe basarse en el sistema que podamos adquirir fácilmente, y en el que se use donde vayamos a correr, pensando en que otro pueda probar nuestro coche, y podamos probar el coche de otro. Y si un día participamos en una carrera de resistencia por equipos, el que todos los del equipo usen el mismo tipo de emisora facilitará las cosas, si hubieran de manejar una única emisora.

Las emisoras usadas en automodelismo son de complejidad variable. Como mínimo, deben venir equipadas con inversores de servo. Las emisoras más sencillas y baratas están preparadas sólo para pilas no recargables; es posible utilizar baterías recargables, pero no habrá conector para permitir la recarga de las baterías. Podemos insertar uno, taladrando la carcasa de la emisora y fijando un conector apropiado; adicionalmente, podemos insertar un diodo que sólo permita la carga, y proteja las baterías de un cortocircuito en dicho conector o en la circuitería de carga exterior, conectando su cátodo al positivo de las baterías.


Montaje de baterías, receptor y servos.

Debemos hacer un montaje de los elementos del equipo de radio en el coche lo más cuidadoso posible. Se conoce como varillaje la o las varillas con las que los servos mueven los elementos asociados a ellos. El montaje de baterías, receptor, servos y varillaje es diferente según se trate de un coche con motor de explosión o eléctrico:

Como detalles importantes:

Pulso
Servo en acción
El recorrido será suave y completo. El servo de arriba recorre 90º, recorrido total que es el usual en los servos.
La figura de más arriba representa la anchura de pulso generada en la emisora.
El montaje del servo ha de ser firme pero no rígido: se usarán gomas de apoyo o "silent blocks", a fin de evitar
en lo posible que las vibraciones del coche se transmitan a los servos.
Incorrecto Correcto
INCORRECTO: elemento movido cerca de eje CORRECTO: elemento movido lejos de eje
Incorrecto Correcto
INCORRECTO: los elementos de guía pueden interferirse CORRECTO: los elementos de guía están lejos uno de otro

Según la anterior explicación del funcionamiento del equipo de radio, partes del equipo de radio de distintos fabricantes pueden ser compatibles:

Para verificar si una emisora de un fabricante y un receptor de otro son compatibles, el sistema de modulación (AM/FM) debe ser el mismo, así como la frecuencia. Sin embargo, hay diversos parámetros que pueden variar, por lo que la compatibilidad varía desde probable (AM), a posible (FM), y hasta difícil (PCM).

En general, es posible hacer funcionar los servos de un fabricante en un receptor de otro, pues en su mayoría la tensión de alimentación, la polaridad del pulso y su rango de variación de anchura es muy similar. Una excepción se presenta en equipos de radio digitales de respuesta rápida que exigen servos digitales; en este caso deben seguirse las recomendaciones del fabricante. En muchos casos deberemos hacer compatibles los conectores empleados, fijándonos en la disposición de cables y forma y separación de patillas (la separación suele ser 0.1" ó 2.54 mm), en intercambiando posición de los hilos en el conector del servo si fuera necesario. En el conector del servo (en general hembra) deberemos distinguir hilo positivo, negativo y de control, que pueden tener distintos colores y estar en distinta posición según el fabricante:

Distintas disposiciones de hilos en servos
Control Blanco Naranja Amarillo Azul
Positivo Rojo (c) Rojo (c) Rojo (c) Rojo
Negativo Negro Marrón Negro Negro (c)
El positivo es rojo.
El hilo de control no es rojo, ni negro, ni marrón.
(c) indica el hilo central.

En general, receptor, servos, interruptor, antena y otros elementos (depósito en coches de explosión, barra antivuelco, etc) van anclados en la bandeja de radio. Muchos coches eléctricos, al igual que los primeros coches sin suspensiones, no llevan bandeja de radio, estando anclados al chasis los anteriores elementos, al igual que la transmisión. Suele quedar fuera de la bandeja el paquete de baterías, que se fija al chasis buscando bajar el centro de gravedad.

El anclaje de servos podemos hacerlo libremente, pero es probable que el fabricante haya taladrado en la bandeja de radio los agujeros de fijación de servos. Debido a la variedad de tamaño de los servos utilizados, es probable que dichos taladros no se estén a la distancia exacta de los servos que vayamos a utilizar. Si utilizamos "silent-blocks" de goma para anclar los servos podemos forzarlos ligeramente para fijar los servos, pero es recomendable trabajar el anclaje para adecuar distancias. Si decidimos alargar los taladros de la bandeja, es recomendable hacerlo sólo en un lado, lo que mejorará la fijación del servo.

Posible sujeción de servo a bandeja, mediante tornillo rosca chapa, "silent-block",
cazoleta y pieza de plástico.
Posible rebaje en caja de servo para adecuar su anclaje
a taladros en bandeja.

Características y tipos de servos.

Los servos de un coche trabajan continuamente ejerciendo grandes esfuerzos, por lo que su fiabilidad y durabilidad deben ser altas. Deben ser rápidos y de alto par. En particular usaremos:

Los parámetros mecánicos de los servos son:

Los fabricantes suelen indicar estos parámetros para alimentación de 4 elementos (4.8V) y 5 elementos (6V). En automodelismo es recomendable utilizar paquetes de 5 elementos (6V), o bien, en el caso de coches eléctricos, que el regulador electrónico de velocidad (ESC) suministre tensión de 5V para alimentación de receptor y servo de dirección.

Como invariablemente los servos usados en automodelismo usan algún tipo de brazo o mariposa para acoplo al varillaje, la distancia medida en la perpendicular al movimiento al eje de giro del servo será variable según la posición del brazo, lo cual debemos aprovechar a nuestro favor. Para dirección neutra haremos un montaje centrado y simétrico, pero en coches con motor de explosión (freno mecánico), debemos tener en cuenta el aumento de la fuerza necesaria según aumente la frenada, por lo que:

Fuerza menor Fuerza mayor
Distancia d al eje mayor -> fuerza menor
Posición a evitar al final de la frenada
Distancia d al eje menor -> fuerza mayor
Posición para frenada máxima

Intuitivamente, si para unos mismos grados de giro la varilla se mueve menos, la fuerza sobre ella será mayor. El par del servo es P = F x d (fuerza multiplicada por distancia), por lo que a menor d, mayor F. Véase, asimismo, el truco para optimización del varillaje.

Se recomienda comprobar el correcto montaje del varillaje con amperímetro.

Los fabricantes indican el par de un servo en Kp.cm (kilopondios.centímetro) u oz.in (onzas.pulgada). Para su conversión tendremos en cuenta:

Aunque las medidas y masa dependen del fabricante y modelo de servo, en general son:

Servo Medidas (mm) Masa (g)
Microservo 23x10x20 8
Miniservo 28x13x20 25
Servo convencional 41x20x38 50
Servo de baja altura 41x20x25 50
Maxiservo 61x30x50 118

Si estas magnitudes se nos dan en pulgadas u onzas, tendremos en cuenta que 1 pulgada equivale a 25.4 milímetros, y 1 onza equivale a 31.10348 gramos.

Los piñones de los servos pueden ser de plástico o metálicos. Son preferibles los metálicos, particularmente para el servo de dirección. Entre sus piñones suele haber un piñón "fusible" de plástico que en caso de golpe será el que se rompa, protegiendo al resto del servo.

Piñones de plastico en un servo, con eje final sobre rodamiento

Mismos piñones en metal, excepto el piñón "fusible"

Asimismo, podemos distinguir los siguientes tipos de servo:


Ajustes.

El ajuste es siempre:

En muchas emisoras encontramos alguno de los ajustes siguientes:

La potencia de emisión de la emisoras tradicionales está limitada a 500 mW. Si el rendimiento fuera el 100%, un paquete de 8 baterías de NiCd tamaño AA de 500 mAh, con salida total de 9.6V, la duración sería 500x9.6/500=9.6 horas. Esto es muy optimista, pues el rendimiento podemos estimarlo en el 50%, y además, en radios digitales las baterías alimentan el resto de la electrónica. Las baterías en una radio sencilla AM podrían durar 3-4 horas; en principio, las emisoras FM consumen más debido a su emisión continua. Podemos recurrir a insertar un amperímetro (ver truco) en las baterías de la emisora, y medir el consumo. Por ejemplo, para baterías en emisora de 500 mAh en NiCd:

Lo recomendable es hacer una prueba casera con un voltímetro de continua en los terminales de batería de la emisora. Se empieza con un paquete de baterías perfectamente cargado, se despliega la antena en su totalidad, se enciende la emisora, y se toman lecturas de la tensión cada 10 minutos. No se debe en este caso abusar de la descarga, pues si hay un elemento con menos capacidad que los demás, al agotarse las baterías de NiCd muestran una tensión negativa, y al continuar circulando corriente, ya que las otras mantienen carga, se destruye. De ahí que la mejor descarga, para evitar el "efecto memoria", de un paquete de pilas de NiCd, sea una descarga individual de cada elemento.

Las modernas baterías de NiMH tamaño AA de 2000 a 2500 mAh resuelven el problema de duración de baterías de emisora. Si se opta por baterías de NiCd, más económicas, la capacidad llega a 1000 mAh (ver página de baterías).

Las emisoras en 2.4 GHz deben suponer un ahorro en el consumo de baterías, al estar limitada su emisión a 75 ó 100 mW.

Para las baterías del coche, si los ajustes son correctos, la duración debe estar entre 1.5 y 2 horas. Es muy importante no forzar los servos, lo cual puede comprobarse con este truco.


Cuarzos.

En el conjunto emisora-receptor clásico (no en las modernas radios de frecuencia sintetizada) son de uso universal las parejas de cristales de cuarzo, uno en la emisora etiquetado TX y otro en el receptor etiquetado RX, que intervienen en el sistema como sigue:

Cuarzos

Cuarzos diversos, en tipo (AM/FM) y banda (27/40/75)

Las emisoras en 2.4 GHz han permitido prescindir del uso de cuarzos.


Frecuencias.

Se fabrican, o han fabricado, cristales, emisoras y receptores en las bandas 26/27/28/29/30/35/40/41/50/53/72 y 75 MHz, además de en UHF. No obstante, según las regulaciones de cada país y de cada organización automodelera (EFRA, ROAR, FEMCA, etc), puede haber bandas permitidas y prohibidas. Por ejemplo, ROAR prohibe explícitamente las bandas de 29 y 40 MHz, admitiendo sólo:

En lo que sigue, se indican frecuencias de las que se tiene referencia de haberse fabricado en serie alguna vez, por lo que es posible una cierta superposición de ancho de banda. Debido a ello, se indica la separación de canales recomendada. Las frecuencias admitidas varían por país.

26/27 MHz
26.815 26.825 26.975 (intermedia) 27.280 27.510
26.835 26.865 26.995 (canal A1 - 4) 27.300 27.540
26.855 26.885 27.005 (canal 5) 27.320 27.560
26.875 26.935 27.015 (canal 6) 27.340 27.590
26.895   27.025 (canal 7) 27.360 27.610
26.915   27.035 (canal 8) 27.380 27.640
26.955   27.045 (canal A2 - 9) 27.400 27.660
    27.055 (canal 10) 27.420 27.690
    27.065 (canal 11) 27.440 27.720
    27.075 (canal 12) 27.460 27.740
    27.085 (canal 13) 27.490 27.760
    27.095 (canal 14)    
    27.105 (canal 15)    
    27.115 (canal 16)    
    27.125 (canal 17)    
    27.135 (canal 18)    
    27.145 (canal A4)    
    27.175 (intermedia)    
    27.195 (canal A5 - 24)    
    27.225 (intermedia)    
    27.255 (canal A6 - 30)    

(Ha habido frecuencias adicionales en 28 MHz)

459 MHz
458.525 (canal 1) 459.000 (canal 20)
458.550 (canal 2) 459.025 (canal 21)
458.575 (canal 3) 459.050 (canal 22)
458.600 (canal 4) 459.075 (canal 23)
458.625 (canal 5) 459.100 (canal 24)
458.650 (canal 6) 459.125 (canal 25)
458.675 (canal 7) 459.150 (canal 26)
458.700 (canal 8) 459.175 (canal 27)
458.725 (canal 9) 459.200 (canal 28)
458.750 (canal 10) 459.225 (canal 29)
458.775 (canal 11) 459.250 (canal 30)
458.800 (canal 12) 459.275 (canal 31)
458.825 (canal 13) 459.300 (canal 32)
458.850 (canal 14) 459.325 (canal 33)
458.875 (canal 15) 459.350 (canal 34)
458.900 (canal 16) 459.375 (canal 35)
458.925 (canal 17) 459.400 (canal 36)
458.950 (canal 18) 459.425 (canal 37)
458.975 (canal 19) 459.450 (canal 38)
  459.475 (canal 39)

Otro concepto paralelo es el de ancho de banda: la ocupación de espectro es una banda en torno a las frecuencias antes mencionadas, que no debe alcanzar las bandas de las frecuencias vecinas. "Banda estrecha" indica una radio fabricada ocupando menos banda (radios posteriores a 1992), lo que permite que haya mayor número de canales si todas las emisoras usadas son de banda estrecha.

En los circuitos se debe disponer algún medio de control de frecuencias, pues se producen muchos accidentes sin ánimo de daño, simplemente porque se ignora qué frecuencias están en uso. Una simple pizarra tipo Vileda, o un tablón con pinzas, ambos marcados con "Dymo" (pinza ausente indica frecuencia ocupada) son soluciones simples. No obstante, debemos encender la emisora con precaución.

Como se ha dicho, los cristales para AM y FM son distintos físicamente (distinto corte: en el cristal de una emisora FM se varía ligeramente la frecuencia de oscilación); los cristales FM suelen venir en colores amarillo (emisora) y gris (receptor).

Dado que para frecuencias elevadas los cristales serían muy finos, se suelen hacer de frecuencia mitad, y se ajusta la oscilación al segundo armónico. Con el tiempo, la oscilación de los cristales de cuarzo hace que estos pierdan moléculas y los cristales se hagan más finos, aumentando muy ligeramente su frecuencia de oscilación, aunque en un porcentaje ínfimo.

Nunca se debe recurrir a intercambiar cristales entre emisora y receptor.

En España, la asignación de frecuencias se plasma en el Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias (CNAF), que puede consultarse en el ministerio encargado de las telecomunicaciones.

Las radios basadas en "spread spectrum", que no utilizan cristales, emiten en 2.4 GHz, por lo que no interfieren con las radios convencionales. A partir de 2008 es casi general la utilización de estas radios.


Sintonía.

Pueden sintonizarse fácilmente muchos receptores con un simple voltímetro de continua de aguja, recurriendo a este truco. El ajuste de la emisora requiere instrumentación especial (analizador de espectro).


Salvaservos.

La función del salvaservos es proteger el servo de dirección en los inevitables golpes y baches. En general, está constituido por dos piezas cuya posición relativa está fijada por un muelle. Hay varios tipos:

 


Tercer servo.

Un automodelo moderno con motor eléctrico sólo necesita servo de dirección. Un automodelo con motor de explosión convencional tiene dos servos (dirección y acelerador/freno), por lo que es suficiente emisora y receptor de dos canales. Sin embargo, es frecuente el uso de más servos (manteniendo dos mandos):

Si la emisora es sencilla, en la salida de receptor hacia servo insertaremos una conexión en Y, soldando un prolongador macho de servo y aislando contactos con funda termo-retráctil, de modo que el pulso llegue a ambos servos, que deben ser idénticos; por si hubiera diferencias o introdujéramos asimetrías mecánicas, es recomendable verificar eléctricamente el montaje con este truco. No obstante, muchas emisoras y receptores digitales incorporan un tercer canal para un cierto control de un tercer servo; en la emisora se mantienen dos mandos, pero en el receptor hay tres salidas de servo. La tercera salida podría ser:

Si usamos dos servos en dirección, podemos montar el varillaje según la forma del salvaservos:


Cable DSC.

Algunas radios permiten probar servos sin emitir; por ejemplo, si la radio es modular, en carrera al recogerse las emisoras se entregaría el módulo RF, pero conservaríamos la emisora. Si la radio tiene sistema DSC ("Direct Servo Control"), mediante un cable especial (cable DSC) conectaríamos emisora a receptor (en éste último en el conector de batería). Deberemos de alguna forma alimentar receptor y servos (conector del tercer servo en el receptor o conexión en Y); el tercer hilo del cable DSC llevaría el tren de pulsos, que en el receptor se separarían para cada servo. Esto permite probar servos sin emitir, lo cual es útil si en carrera tenemos una avería en receptor o servos, o queremos ajustar el varillaje o el acelerador electrónico.

La página de proyectos describe cómo hacer una palanca de mando ("joystick") mediante cable DSC y el programa PPJoy; ello permite utilizar la emisora como joystick en muchos juegos de PC sin tener que dedicar un receptor.


Falsas creencias.

Si entendemos lo dicho antes en las bases, tendremos criterio para discernir toda duda que se pueda presentar en situaciones de entrenamientos o carrera. No obstante, indicamos algunas:


Cuidados generales.

Existe una muy fácil comprobación de sintonía: en un terreno completamente llano la comprobaremos por alejamiento con el coche en el suelo, con ayuda de alguien que nos indique cuando hay pérdida de control. Como mínimo, y como se ha dicho en terreno llano, emitiendo desde el suelo (no desde podio), y coche en el suelo, a 50 metros aún debe haber control, pero si la sintonía es buena se debe alcanzar más distancia.

Durante mucho tiempo se han usado baterías de níquel-cadmio (NiCd), tanto en el receptor como en la emisora, en general en tamaño AA. La tensión por elemento recién cargado es de 1.4V, pero desciende pronto a 1.2V, se mantiene estable en este valor mientras tenga carga, y baja rápidamente al alcanzar la descarga. Se usan elementos de entre 500 y 1100 mAh, aunque en el receptor, en coches eléctricos, se aprovecha la batería propulsora. Si desechamos alguna batería o un elemento, debemos tener en cuenta que las baterías de NiCd son contaminantes. Las baterías de níquel-hidruro (NiMH), menos contaminantes, sin "efecto memoria", de más capacidad, pero algo más delicadas, están sustituyendo a las de NiCd:

Es recomendable que sólo usemos las que tengan lengüeta, lo que nos facilitará la soldadura.

No está de más que comprobemos periódicamente si las baterías mantienen su capacidad nominal, y esto es particularmente importante en las baterías que alimenten los servos. Una buena característica de las baterías de NiCd es que una avería típica es que pierden la tensión pero mantienen la continuidad. Si esto le ocurre a un elemento, un paquete de 5 elementos pasaría de dar 6V a dar 4.8V, con lo que se mantendría el control del coche. Sin embargo, si esto nos ocurre en carrera, probablemente tendremos que sustituir las baterías. Para detectarlo, haremos una carga a tope y descargaremos suavemente las baterías. Para un paquete de 600 mAh, si lo descargamos con una resistencia de 30 ohms 2W, las baterías deberán dar 6V durante 3 horas, por lo que periódicamente comprobaremos su tensión (ver más detalles aquí). Si alguna batería se cortocircuita, lo que debemos evitar a toda costa, deberemos asimismo comprobar su capacidad, pues un cortocircuito es muy dañino a una batería.

Es muy frecuente que se nos rompa un cable del paquete en carrera, por lo que debemos esmerarnos en construir paquetes sólidos:

Es conocido el "efecto memoria" de las baterías de NiCd: por ejemplo, tras repetidos ciclos de carga, y descarga al 50%, la batería (por efectos de polarización interna) tiende a mostrar una capacidad del 50%, bajando de tensión al llegar a este punto. Debemos en lo posible descargarlas completamente, y esto es particularmente importante en las baterías que alimentan los motores de los coches eléctricos, y a poder ser en descarga individual para evitar la polarización inversa de algún elemento del paquete.

Para baterías de emisora y receptor, podemos recurrir a cargadores de C/10 (para 600 mAH, 60 mA), o bien a C/3 si son de electrodo sinterizado. El recurrir a cargadores rápidos sólo es justificable en carrera, dado que acortan la vida de las baterías. No obstante, véanse las páginas sobre baterías.

Se ha mencionado que las partes débiles en un servo son el potenciómetro y el motor. La electrónica de un servo moderno de calidad debería ser eterna si no se fuerza el servo; se puede comprobar con el truco "Amperímetro para comprobar varillaje de servos". Puede que el potenciómetro dé problemas, por contener partes móviles, pero esto es raro. En cuanto al motor, si no forzamos la electrónica, tampoco forzaremos el motor. No obstante, las escobillas del colector del motor (excepto en servos de motor "brushless") pueden ser, según marca y modelo de servo:

Debemos evitar los servos con motor de escobillas de pelillos. Claro está que esto sólo se ve desmontando, e incluso destruyendo, el servo, por lo que o bien descubrimos este detalle desmontando un servo inutilizado, o confiamos en lo que otro que lo haya hecho nos pueda decir. Aun así, los servos no suelen ser eternos, particularmente si están sometidos a un trabajo duro, pero el fin de su vida no es fácil de prever. En todo caso, el programa Emisoro puede ayudar a comprobar su estado. Si notamos que un servo se para, y arranca nuevamente al moverlo con la mano, debemos sustituirlo inmediatamente.

En general, para automodelismo son preferibles los servos con piñonería metálica, particularmente para el servo de dirección. Entre sus piñones suele haber un piñón "fusible" de plástico que en caso de golpe será el que se rompa, protegiendo al resto del servo.

En muchas ocasiones notaremos un mal funcionamiento del equipo de radio. A veces la causa está clara (servo averiado, batería descargada), pero en otras ocasiones puede ser difícil la localización exacta, especialmente si la avería se manifiesta con el coche en marcha (por las vibraciones). Un conector flojo puede llegar a desprenderse en marcha, debido a las vibraciones. Una paciente sustitución de elementos es casi el único medio práctico de localizar problemas, por lo que necesitaremos disponer de los repuestos pertinentes. Así, por ejemplo, si conectamos una batería y un servo a un receptor de repuesto situado en boxes, arrancamos el coche y lo sacamos a pista, notamos problemas en el coche en pista, pero el servo en boxes se mueve normalmente, está claro que hay algún problema en los elementos del coche. Podemos limpiar contactos con limpiacontactos en "spray", disponible en tiendas de componentes electrónicos.

En caso de avería de origen dudoso, por orden, debemos sospechar por orden de:

  1. Carga de baterías.
  2. Elemento de batería en mal estado.
  3. Servos.
  4. Mal estado de interruptor, conectores, uniones de elementos en la batería, y/o cables de conexión. Véase reparación de cables.
  5. Sintonía de receptor.
  6. Cuarzos (particularmente, el del receptor, por ser el más sometido a vibraciones).
  7. Emisora.

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Última edición de esta página: 10/06/13