ES3073169T3 - Method for simulating an electrical circuit, system for the implementation thereof, and simulating component - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a medios para simular circuitos eléctricos, y más particularmente a un método para simular un circuito eléctrico, un sistema para su implementación y un componente de simulación, y puede utilizarse en actividades de aprendizaje como dispositivo didáctico, kit de modelado, placa de pruebas o banco de pruebas para el aprendizaje del diseño de circuitos. Un método para simular un circuito eléctrico, diseñado para ser implementado por un sistema informático conectado eléctricamente a al menos un componente de simulación, comprende los siguientes pasos: proporcionar al menos una conexión electromagnética entre al menos dos componentes de simulación, al menos uno de los cuales está conectado eléctricamente a un sistema informático; establecer la correspondencia entre cada componente de simulación conectado electromagnéticamente y un elemento simulado de un circuito eléctrico; modelar por computadora un circuito eléctrico simulado que consta de elementos eléctricos correspondientes a los componentes de simulación conectados, y que está construido de tal manera que cada conexión electromagnética entre dichos componentes de simulación corresponde a una conexión eléctrica entre los elementos del circuito eléctrico que dichos componentes simulan; y reproducir al usuario los resultados del modelado por computadora del circuito simulado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Método para simular un circuito eléctrico, sistema para su implementación y componente de simulaciónTécnica pertinente

[0003] Esta invención se refiere a medios de simulación de circuitos eléctricos, es decir, una técnica de simulación de circuitos eléctricos, su sistema de implementación y su componente de simulación, y puede usarse en actividades educativas como ayuda de entrenamiento, kit de construcción de juegos, placa de pruebas o banco de pruebas para la enseñanza de la ingeniería de circuitos.

[0004] Técnica anterior

[0005] Para ayudar en la enseñanza de la ingeniería de circuitos y la simulación de circuitos eléctricos, se han desarrollado varios kits de capacitación que comprenden un plano de soporte con un área de trabajo dispuesta en el mismo y unidades eléctricas instaladas en dicha área de trabajo y equipadas con dispositivos reales que son elementos comunes de los circuitos eléctricos. Por ejemplo, dichos kits se describen en la patente de invención FR2412128 (IPC G09B23/18, fecha de publicación 22/8/1980) y en la solicitud de patente GB2259177 (IPC G09B1/08, fecha de publicación 3/3/1993). Ambas soluciones técnicas similares conocidas utilizan un sustrato de soporte magnético que permite disponer unidades eléctricas con un medio de fijación magnética en orden aleatorio. Dicho sustrato también puede regirse como una rejilla rectangular para permitir el posicionamiento de las unidades eléctricas en celdas específicas. Las unidades eléctricas se pueden interconectar con la ayuda de segmentos de cables eléctricos. Al utilizar materiales conductores en las unidades eléctricas, la corriente fluye en el circuito ensamblado cuando este último está conectado a una fuente de alimentación. El uso de imanes como medio para fijar los elementos sobre el sustrato evita su desplazamiento involuntario y permite fijar el sustrato de soporte con las unidades instaladas sobre el mismo en cualquier superficie inclinada.

[0006] Un principio similar se implementa en un kit de construcción electrónico descrito en la patente rusa para el modelo de utilidad RU186799 (IPC A63H 33/04, fecha de publicación: 4/2/2019). La solución conocida usa elementos radioelectrónicos discretos, que están diseñados para ensamblar un circuito eléctrico en un área de trabajo. Las soluciones utilizadas en el kit de construcción conocido garantizan la compatibilidad con placas de microprocesador, principalmente Arduino, y con otros kits de entrenamiento.

[0007] De otra manera, en la patente rusa de modelo de utilidad RU174016 (fecha de publicación: 25/9/2017, patente correspondiente publicada como EP3363514, fecha de publicación 22/8/2018) propone un conjunto de circuito eléctrico a partir de componentes de terminación y conductores. El dispositivo conocido comprende una fuente de alimentación que consiste en un sustrato con clavijas de montaje en su lado superior y orificios de montaje en su lado inferior, y una carcasa con un procesador integrado y un conector USB. Las clavijas y orificios mencionados anteriormente en el sustrato y el conector USB están conectados eléctricamente al procesador. El dispositivo se coloca sobre una placa de pruebas provista de clavijas de montaje para asegurar la fuente de alimentación y los componentes conductores y de terminación. Estos componentes también tienen clavijas y orificios de localización para que puedan conectarse a las clavijas y orificios del sustrato para formar contacto eléctrico. El conector USB está diseñado para transmitir y escribir un programa de trabajo editado en un dispositivo electrónico externo, como un ordenador personal, al procesador.

[0008] En otro ejemplo más conocido de la patente de invención EP 1348209 (IPC G09B23/185, fecha de publicación 1/10/2003), se describe una placa de pruebas con fines educativos, que ayuda a ensamblar circuitos eléctricos que consisten en componentes modulares electrónicos. La placa de pruebas consiste en una carcasa, un panel de ensamblaje con un conjunto de almohadillas de unión intercaladas que forman una rejilla rectangular en este panel. Las almohadillas de unión incluyen cinco patillas terminales, cada una de los cuales define la posible posición espacial del componente modular conectado con ellos en cuatro direcciones posibles.

[0009] La solicitud de patente US2002/107679 (IPC G06F3/011, fecha de publicación del 8 de agosto de 2002) describe una técnica para crear modelos virtuales de objetos 2D y 3D ensamblados a partir de componentes modulares montados en una placa de soporte. La placa de soporte está provista de un conjunto de contactos, cada uno de los cuales tiene una posición determinada en la placa que es correspondiente. La técnica conocida contempla construir un modelo virtual que refleje la disposición de los componentes modulares montados en la placa de soporte basándose en los datos sobre la ubicación de estos componentes en la placa, los datos para la identificación de los componentes y los datos sobre sus propiedades obtenidos mediante cálculos con los valores de corriente y tensión en los contactos conectados con los componentes modulares.

[0010] También existen los conocidos kits de entrenamiento Edison Kit y Tesla Kit de LightUp, Inc. (disponibles en: https://www.lightup.io/app, consultada el: julio de 2019). El kit contiene componentes eléctricos reales que se conectan mediante imanes para ensamblar un circuito eléctrico. Cuando el usuario apunta la cámara de la tableta al circuito eléctrico ensamblado, un software especial permite la visualización de las corrientes que fluyen dentro del circuito y la verificación del ensamblaje correcto. Los componentes incluidos en estos kits no están vinculados ni controlados por un complejo informático. La necesidad de mantener la cámara de la tableta sobre la mesa y apuntarla constantemente al circuito ensamblado provoca inconvenientes y riesgo de dañar la tableta.

[0011] También se sabe que cuando se enseña ingeniería de circuitos y programación con el uso de microcontroladores, por ejemplo, Arduino, se utilizan placas de pruebas sin soldadura para ensamblar circuitos eléctricos a partir de componentes eléctricos conductivos reales, tales como LED, botones, condensadores y similares. Este enfoque permite configurar circuitos eléctricos sencillos para encender y apagar los LED, conectar sensores de temperatura y humedad y LDR y operar dichos componentes, por ejemplo, cambiar el brillo de LED mediante el uso del entorno de software Arduino (Fuentes: Nussey J. Arduino para tontos. - John Wiley & Sons, 2013; Petin, V. A. Projects with Arduino. 2 ed. - BKHV-Peterburg, 2015).

[0012] Sin embargo, las soluciones técnicas conocidas en la técnica anterior se caracterizan por una serie de deficiencias, incluida, en primer lugar, la necesidad de usar dispositivos caros o frágiles, tales como supercondensadores o diodos rápidos. Otras deficiencias son la falta de posibilidad de integrar el circuito eléctrico ensamblado con un ordenador, lo que permitiría la verificación automática del montaje correcto y la notificación en caso de un montaje incorrecto. Algunas soluciones técnicas conocidas diseñadas para la simulación de objetos reales tienen un campo de aplicación limitado, como en el caso de la solicitud US2002/107679. Esta solución no está adaptada para realizar simulaciones específicas de circuitos eléctricos ensamblados a partir de componentes de simulación y hace que sea imposible devolver al usuario los datos sobre el estado del circuito eléctrico ensamblado, por ejemplo, las corrientes y los potenciales en diferentes puntos de dicho circuito. Estas deficiencias de las soluciones técnicas conocidas generalmente limitan sus funcionalidades requeridas para llevar a cabo una simulación eficaz del circuito eléctrico con fines educativos con el uso de componentes que simulan dispositivos eléctricos reales y elementos de circuitos eléctricos. WU TE-YEN TEYANWU @GMAIL COM Y OTROS: “CircuitSense Automatic Sensing of Physical Circuits and Generation of Virtual Circuits to Support Software Tools”, ACTAS DE LA CONFERENCIA ACM ON SOBRE LA GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN Y EL CONOCIMIENTO DE 2017, ACMPUB27, NUEVA YORK, NY, EE. UU., 20 de octubre de 2017 (20 de octubre de 2017), páginas 311-319, XP058541925, DOI: 10.1145/3126594.3126634 ISBN: 978-1-4503-5586-5 describe el siguiente resumen: "El auge de las comunidades de creadores y las plataformas de creación de prototipos electrónicos de código abierto han hecho que los proyectos de circuitos electrónicos sean cada vez más populares en todo el mundo. Si bien hay herramientas de software que permiten depurar y compartir circuitos, requieren que los usuarios creen manualmente los circuitos virtuales en el software, lo que puede llevar mucho tiempo y ser propenso a errores. Los inventores presentanCircuitSense,un sistema que reconoce automáticamente los cables y componentes electrónicos colocados en las placas de pruebas. Utiliza una combinación de detección pasiva y sondeo activo para detectar y generar la representación del circuito correspondiente en el software en tiempo real.CircuitSensecierra la brecha entre las representaciones físicas y virtuales de los circuitos. Permite a los usuarios construir y experimentar interactivamente con circuitos físicos y, al mismo tiempo, obtener los beneficios del uso de herramientas de software. También simplifica considerablemente el intercambio de diseños de circuitos con las comunidades en línea".

[0013] Divulgación de la invención

[0014] La invención está definida por las reivindicaciones adjuntas.

[0015] El problema técnico que pretende resolver esta invención consiste en crear una herramienta técnica educativa eficaz y fácil de usar diseñada para la simulación de circuitos eléctricos.

[0016] El resultado técnico conseguido en la implementación de esta invención es extender la funcionalidad de la implementación de simulación de circuitos eléctricos.

[0017] De acuerdo con el primer aspecto de la invención, se reivindica una técnica de simulación de circuitos eléctricos que está diseñada para ser realizada por un complejo informático acoplado eléctricamente a al menos un componente de simulación, donde la técnica incluye:

[0018] a. proporcionar al menos un acoplamiento electromagnético entre al menos dos componentes de simulación, de los cuales al menos uno está acoplado eléctricamente al complejo informático;

[0019] b. establecer la correlación entre cada componente de simulación acoplado electromagnéticamente y un elemento de circuito eléctrico simulado;

[0020] c. simulación por ordenador del circuito eléctrico simulado que consiste en los elementos eléctricos que corresponden a los componentes de simulación acoplados y está dispuesta de tal manera que cada acoplamiento electromagnético entre los componentes de simulación tiene un acoplamiento eléctrico correspondiente entre los elementos del circuito eléctrico simulados por ellos;

[0021] d. reproducir al usuario los resultados de la simulación por ordenador del circuito simulado.

[0022] De acuerdo con el segundo aspecto de esta invención, se reivindica un sistema de simulación de circuitos eléctricos para la implementación de la técnica reivindicada, que consiste en un complejo informático, una fuente de alimentación y componentes de simulación del primer tipo interconectados eléctricamente entre sí, con cada componente de simulación del primer tipo representado por una sección de una placa dieléctrica común para todos esos componentes con al menos una unidad de interacción electromagnética y al menos un medio de fijación ubicado en dicha sección, donde las unidades de interacción electromagnética y los medios de fijación de cada componente de simulación del primer tipo están ubicados en la placa dieléctrica común que forma una rejilla rectangular, y cada unidad de interacción electromagnética permite un acoplamiento electromagnético con un componente de simulación distinto del componente de simulación del que forma parte dicha unidad.

[0023] De acuerdo con el tercer aspecto de la invención, se reivindica un componente de simulación del segundo tipo, que permite la interacción con el sistema de simulación de circuitos eléctricos reivindicado y comprende una unidad funcional acoplada a al menos una unidad de interacción electromagnética y un medio de fijación. Al estudiar la literatura científica y técnica, así como la bibliografía sobre patentes, no se encontró ninguna combinación de características idénticas a la combinación de características esenciales expuestas en las reivindicaciones de esta invención.

[0024] Breve descripción de los dibujos

[0025] Las FIG.1A a 1C muestran diagramas de bloques de la técnica de simulación de circuitos eléctricos.

[0026] La FIG. 2 muestra una realización de un circuito eléctrico adecuado del sistema de simulación de circuitos eléctricos.

[0027] La FIG.3 muestra una realización del dispositivo usado en el sistema de simulación de circuitos eléctricos. La FIG. 4 muestra un diseño de las unidades de interacción electromagnética en el circuito eléctrico adecuado del sistema de simulación de circuitos eléctricos.

[0028] Las FIG. 5A a 5B muestran un ejemplo de realización de una simulación de un circuito eléctrico utilizando un software de entrenamiento para esta realización de la invención.

[0029] Descripción de realizaciones de la invención

[0030] La siguiente descripción detallada de esta invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos se proporciona para ilustrarla más claramente. Sin embargo, quedará claro para los expertos en la materia que la concepción inventiva de esta invención según las reivindicaciones adjuntas no se limita a estos detalles particulares.

[0031] LaFIG. 1Amuestra un diagrama de bloques de la técnica de simulación de circuitos eléctricos en relación con el hardware y el software de la técnica de simulación de circuitos eléctricos reivindicada. El hardware y el software se incorporan en un complejo informático101basado en un microcontrolador conectado a un ordenador personal.

[0032] Otro medio para implementar la técnica reivindicada son los componentes de simulación, que pueden representarse simulando componentes del primer tipo102o componentes de simulación del segundo tipo103.Los componentes de simulación102-103están diseñados para simular elementos reales utilizados para ensamblar circuitos eléctricos, que están interconectados por medio de un acoplamiento eléctrico que permite el flujo de la corriente eléctrica. Dichos elementos se denominarán en lo sucesivo “elementos simulados”104.

[0033] Los ejemplos de elementos simulados104pueden incluir transistores, diodos, cables de conexión y sensores. Además, las partes de los componentes de simulación pueden incluir dispositivos electricoluminosos, electroacústicos, electromecánicos u otros. Todos los componentes de simulación del primer tipo 102 están acoplados eléctricamente al complejo informático mediante conmutadores conectados en serie y convertidores de analógico a digital, y están ubicados en una sola placa dieléctrica común a todos los componentes de simulación del primer tipo 102. Los componentes de simulación del primer tipo 102 se conectan eléctricamente a los polos de suministro de energía mediante conmutadores. Los componentes de simulación del segundo tipo 103 están representados por dispositivos diseñados para colocarse en una placa dieléctrica y acoplarse a los componentes de simulación del primer tipo 102 para ensamblar el circuito eléctrico requerido y realizar su simulación.

[0035] Los componentes de simulación del primer tipo 102 son secciones de una sola placa dieléctrica con otras partes de dichos componentes colocadas a ambos lados de la placa, que incluyen una unidad de interacción electromagnética conectada con el complejo informático que permite el acoplamiento electromagnético con al menos uno de los otros componentes de simulación. El componente de simulación 102 del primer tipo puede incluir opcionalmente una imagen del elemento simulado colocado en la sección de la placa dieléctrica. Por ejemplo, dicha imagen puede implicar una indicación esquemática de la polaridad del polo de alimentación. Además, el componente de simulación 103 del segundo tipo también puede comprender una representación esquemática del elemento simulado por el mismo, por ejemplo, un diodo o una resistencia, de acuerdo con las reglas adoptadas en el campo de la ingeniería electrónica para los símbolos de referencia de los elementos eléctricos en los circuitos eléctricos.

[0037] La FIG. 1C muestra un diagrama de bloques de la secuencia de operaciones en la técnica de simulación de circuitos eléctricos reivindicada. En la etapa 110, se establece al menos un acoplamiento electromagnético entre al menos dos componentes de simulación, de los cuales al menos uno está acoplado eléctricamente al complejo informático. En un ejemplo, se puede establecer un acoplamiento electromagnético entre dos componentes de simulación del primer tipo 102, por medio de un cable eléctrico. En otro ejemplo, se puede establecer un acoplamiento electromagnético entre el componente de simulación del primer tipo 102 y el componente de simulación del segundo tipo 103: un diodo, componente del segundo tipo 103, puede estar acoplado a un conductor, componente del primer tipo 102, o a dos componentes, uno de los cuales es “conductor” y el otro es “polo de suministro de energía”. En lo sucesivo, el nombre entre corchetes del componente eléctrico se usa para significar “ejemplo de componente simulado 104”, por ejemplo, “diodo” es un diodo simulado. Los componentes de simulación 103 del segundo tipo se seleccionan para permitir al usuario ensamblar un circuito eléctrico arbitrario para realizar su simulación. Al mismo tiempo, se pueden usar simultáneamente múltiples componentes de simulación para ensamblar un único circuito eléctrico simulado, según sea necesario.

[0039] Elcomponente de simulación del primer tipo102y el componente de simulación del segundo tipo 103 incluyen unidades de interacción electromagnética a través de las cuales se establece el acoplamiento entre estos componentes. El componente de simulación del primer tipo102incluye una unidad de interacción electromagnética acoplada al complejo informático101que permite el acoplamiento electromagnético con al menos uno de los otros componentes de simulación. El acoplamiento electromagnético permite el intercambio de datos entre los componentes de simulación del primer tipo102, el segundo tipo103y el complejo informático101,así como proporcionar suministro de energía eléctrica a los componentes de simulación del segundo tipo 103 desde la fuente de suministro de energía a través de componentes de simulación del primertipo 102.Cada unidad de interacción electromagnética puede formar parte de uno, dos o más componentes de simulación del primer tipo 102.En este caso, para fines de simulación por ordenador, el acoplamiento electromagnético a dicha unidad se interpreta como un acoplamiento electromagnético a al menos uno de los diversos componentes de simulación de los que forma parte dicha unidad.

[0041] En una realización, cada unidad de interacción electromagnética está configurada para permitir la interacción de contacto con el componente de simulación. En tal caso, la unidad de interacción electromagnética puede estar representada por una patilla terminal en la placa dieléctrica. LaFIG.2muestra el diagrama de cableado 201 adecuado del sistema de simulación de circuitos eléctricos, donde las patillas terminales están numeradas por las posiciones1a30. Dicha patilla terminal asegura un contacto eléctrico con las patillas terminales del componente de simulación 103 del segundo tipo en caso de contacto entre las superficies de las patillas terminales, por lo que el componente se alimenta y las señales analógicas o digitales se intercambian con el módulo de computación a través del convertidor analógico-digital202. En este caso, para permitir el acoplamiento eléctrico, basta con garantizar que el componente de simulación del segundo tipo103entre en contacto con dos patillas terminales del componente de simulación del primer tipo102, que están conectados a los polos opuestos de la fuente de alimentación.

[0043] En otra realización preferida, cada unidad de interacción electromagnética está diseñada para proporcionar una interacción sin contacto entre los componentes de simulación del primer tipo102y del segundo tipo103.

[0044] En tal caso, la unidad de interacción electromagnética está representada por una PCB o una bobina de inducción de alambre. Por ejemplo, la bobina de PCB puede presentarse como una pista en espiral conductora en la placa dieléctrica. Cuando la corriente fluye a través de la bobina de PCB, se induce un campo electromagnético, lo que permite suministrar energía al componente de simulación del segundo tipo103y intercambiar señales con el mismo. Para permitir el acoplamiento electromagnético, basta con garantizar la interacción entre una de dichas bobinas colocadas en la placa dieléctrica y una bobina colocada en el componente de simulación103.Un experto en la materia comprenderá que en la presente invención son posibles diversas realizaciones específicas de acoplamiento electromagnético, por ejemplo, proporcionando una interacción electromagnética mediante la RFID (identificación por radiofrecuencia), en la que el componente de simulación del segundo tipo103puede tener un transpondedor (etiqueta RFID). En tal realización, las unidades de interacción electromagnética del componente de simulación del primer tipo102en la sección de placa dieléctrica pueden representarse mediante máquinas de lectura.

[0046] Sin embargo, puede haber realizaciones en las que algunas de las unidades de interacción electromagnética estén diseñadas para interacción por contacto con los componentes de simulación y algunas de dichas unidades estén diseñadas para interacción sin contacto. Por ejemplo, el componente de simulación del segundo tipo103,cuando se coloca en la placa dieléctrica, puede acoplarse simultáneamente a dos unidades de interacción electromagnética diseñadas para interacción por contacto para recibir la fuente de alimentación y a una unidad de interacción electromagnética diseñada para interacción sin contacto para intercambiar datos con el módulo de computación101.

[0048] Las unidades de interacción electromagnética de los componentes de simulación del primer tipo102pueden colocarse preferiblemente en la placa dieléctrica para formar una rejilla rectangular, colocándose dichas unidades en las intersecciones de las líneas verticales y horizontales de dicha rejilla, de manera similar a las placas de pruebas sin soldadura ampliamente utilizadas en las que las patillas terminales se colocan en filas paralelas. Esto proporciona comodidad visual al configurar circuitos eléctricos a partir de componentes de simulación del segundo tipo103,particularmente para los usuarios expertos en ensamblar circuitos eléctricos en placas de pruebas. Sin embargo, vale la pena señalar que en varias realizaciones de la técnica no es necesario respetar estrictamente la forma rectangular de la rejilla. En particular, dicha rejilla puede tener forma de diamante o paralelogramo, o cualquier otra forma perceptible intuitiva y visualmente que permita disponer convenientemente componentes de simulación del segundo tipo102en la superficie de la placa dieléctrica.

[0050] El principio de disposición de las unidades de interacción electromagnética también puede entenderse con mayor precisión de acuerdo con laFIG. 3,que muestra en detalle la parte frontal302del dispositivo301utilizado en la técnica de simulación de circuitos eléctricos reivindicada y el sistema para la implementación de la técnica. La parte frontal302cubre la placa dieléctrica ubicada en la carcasa de este dispositivo301,pero al mismo tiempo hace que las almohadillas de unión303colocadas en la placa dieléctrica que forman dicha rejilla rectangular sean accesibles para el usuario. Cada almohadilla de unión 303 consiste en una unidad de interacción electromagnética y un medio de fijación para componentes de simulación del segundo tipo103.Un medio preferido de fijación es un imán. Sin embargo, los expertos en la materia comprenderán que los medios de fijación también pueden implementarse como una realización alternativa, tal como en forma de clavijas y orificios de acoplamiento que aseguren la fijación de los componentes de simulación del segundo tipo103a la almohadilla de unión303. La FIG. 3 muestra también los ejemplos de componentes de simulación del primer tipo: salidas de microcontrolador simuladas304,conductor simulado305y polo de fuente de alimentación simulado306.Un componente de simulación del segundo tipo 103 puede estar acoplado preferiblemente a una o dos unidades de interacción electromagnética para proporcionarles energía eléctrica y permitir el intercambio de señales analógicas o digitales. Sin embargo, en diversas realizaciones, se puede establecer el acoplamiento electromagnético de un único componente de simulación a un número arbitrario de unidades de acoplamiento electromagnético.

[0052] Cada unidad de interacción electromagnética se caracteriza por su afiliación con al menos un componente de simulación y un estado que indica la presencia o ausencia de acoplamiento electromagnético de dicha unidad con otro componente de simulación. La placa dieléctrica puede comprender un circuito analógico, digital o analógico y digital por medio del cual el estado de todas las unidades de cada componente de simulación del primer tipo102se transmite al complejo informático101.La afiliación de la unidad de interacción indica de cuál de los componentes de simulación que interactúan forma parte. Si el componente de simulación es un componente del primer tipo102, losdatos de afiliación también incluyen un número de referencia de la unidad de interacción electromagnética, que puede seleccionarse entre un rango de valores de1a30en la rejilla rectangular, como se ilustra en laFIG. 2.Los datos sobre el estado y la afiliación de la unidad pueden transmitirse digitalmente al módulo informático, proporcionando así un gráfico de los componentes de simulación acoplados del primer tipo102y del segundo tipo103.Esto puede ser más preferible en caso de que la unidad de interacción electromagnética esté configurada para permitir la interacción sin contacto con el componente de simulación, y el componente de simulación esté representado por un componente digital provisto de un microcontrolador, cuyo dispositivo de almacenamiento mantiene todos sus datos en forma digital.

[0054] Sin embargo, dicho gráfico también se puede obtener de otra manera. Para este propósito, las unidades de interacción electromagnética representadas preferiblemente por patillas terminales en la placa dieléctrica pueden tener una ejecución diferente, es decir, estar representadas por unidades de interacción del primer tipo211y del segundo tipo212. Los componentes de simulación del primer tipo102pueden tener unas dimensiones y una disposición mutua tales que las unidades de interacción eléctrica del primer y segundo tipo parezcan estar escalonadas sobre la placa dieléctrica. La disposición de las patillas terminales se ilustra mediante el dibujo mostrado en laFIG. 4,donde las posiciones de referenciaIaIVindican los canales 201 del circuito eléctrico en los que están dispuestas las unidades de interacción del segundo tipo212. Los términos “vertical” y “horizontal”, tal como se usan en el texto descriptivo y al exponer las características de la invención en las reivindicaciones de la presente invención deben entenderse como características de las posibles posiciones del componente de simulación en la rejilla rectangular en el plano de la placa dieléctrica. Por ejemplo, la posición vertical de un componente de simulación en una rejilla rectangular es su posición al interactuar con un par de patillas terminales adyacentes, que tienen números de referencia:7(contacto de extremo derecho en la segunda fila de la rejilla rectangular) y13(contacto de extremo derecho en la tercera fila de la rejilla) en laFIG. 2.En otro ejemplo, la posición del componente de simulación al interactuar con un par de patillas terminales adyacentes situadas en la misma fila de la rejilla rectangular, con los números de referencia7y8,corresponde a una posición horizontal del componente de simulación.

[0056] Cada unidad de interacción electromagnética del primer tipo211está conectada a un conmutador que permite conmutar la comunicación de dicha unidad entre el polo de fuente de alimentación y el convertidor analógico a digital202,con el convertidor analógico a digital202vinculado al complejo informático101.

[0057] Cada unidad de interacción del segundo tipo212está conectada con uno de los cuatro canales eléctricos independientes, cada uno de los cuales está vinculado con un conmutador que permite la conmutación de dicho canal entre los polos de la fuente de alimentación.

[0059] El acoplamiento electromagnético del componente de simulación del segundo tipo103con los componentes de simulación del primer tipo102puede establecerse por medio de dos unidades de interacción electromagnética de diferentes tipos.

[0061] Cada unidad de interacción del primer tipo211y cada unidad de interacción del segundo tipo212también se caracterizan por un estado que indica la presencia o ausencia de acoplamiento entre dichas unidades y el componente de simulación. Para determinar el estado de las unidades de interacción electromagnética del segundo tipo, se utilizan datos sobre el estado y la afiliación de las unidades de interacción electromagnética del primer tipo, datos sobre el tamaño y la disposición mutua de los componentes de simulación del primer tipo y datos sobre el tamaño de los componentes de simulación del segundo tipo. Para determinar con precisión cuál de las posibles unidades ha cambiado su estado, al determinar la afiliación de la unidad de interacción electromagnética acoplada al componente de simulación, se determina principalmente la afiliación de la unidad de interacción del primer tipo 211 y, a continuación, de la unidad de interacción del segundo tipo 212.

[0063] El establecimiento de la afiliación de la unidad de interacción del primer tipo211acoplada al componente de simulación se realiza mediante una comprobación sucesiva de cada una de esas unidades211, que comprende la conmutación de cada uno de los conmutadores213acoplados a las unidades de interacción del primer tipo211. Dicha comprobación supone que, en un momento dado, solo una de las posibles unidades de interacción211está en posición de acoplamiento con el complejo informático101a través del conmutador 213. Si, durante la comprobación, el ADC 202 recibe una señal de que la unidad de interacción 211 que se está comprobando en un momento dado ha cambiado de estado, la afiliación de la unidad acoplada se considera completada, y el complejo informático101recibe datos sobre el número de secuencia de la unidad acoplada o sus coordenadas (fila y columna) o número de referencia dentro de la rejilla rectangular.

[0065] En otra realización, el establecimiento de la afiliación de la unidad de interacción del primer tipo211acoplada al componente de simulación se realiza mediante una comprobación sucesiva de los grupos de dichas unidades 211. Por ejemplo, la primera mitad de todas las unidades211puede comprobarse simultáneamente primero, seguida de la comprobación de la segunda mitad. Si, durante la comprobación de un grupo de unidades211, el ADC 202 recibe una señal de que una de las unidades211del grupo que se está comprobando en un momento dado ha cambiado de estado, el grupo se vuelve a dividir en dos partes y cada una de las partes se comprueba hasta que se determina con precisión la afiliación de la unidad a acoplar.

[0066] Para determinar cuál de las posibles posiciones verticales u horizontales ocupa el componente de simulación, el establecimiento de la afiliación de la unidad de interacción del segundo tipo212acoplada al componente de simulación se realiza mediante una comprobación sucesiva de los grupos de dichas unidades212,situándose cada uno de estos grupos en un canal. Dado que hay cuatro posiciones posibles del componente de simulación con respecto a una unidad del primer tipo211, las unidades del segundo tipo212están dispuestas en cuatro canales I a IV, y cada uno de esos canales está acoplado a la fuente de alimentación 203 a través del conmutador 213. Para determinar la segunda patilla terminal del par acoplado al componente de simulación, cada uno de los canalesI-IVse conmuta secuencialmente cambiando el estado de cada uno de los cuatro conmutadores213. Por ejemplo, si se ha establecido la afiliación de la primera unidad del primer tipo 211 acoplada al componente de simulación y se ha determinado su número de referencia 1, la segunda unidad del posible par puede ser la unidad adyacente2ubicada en el canalIo el bloque adyacente7ubicado en el canalIII.Por ejemplo, si, durante la comprobación de un grupo de unidades 212, el ADC 202 recibe una señal de que una de las unidades212del grupo de unidades 212 ubicado en el canalIIIque se está comprobando en un momento dado ha cambiado de estado, la afiliación de la unidad del segundo tipo212se considera completada y el complejo informático101recibe datos sobre el número de secuencia7de la unidad acoplada212.

[0067] En una realización, cada uno de dichos conmutadores213puede estar representado por un relé y/o un circuito de dispositivos semiconductores. Los conmutadores están controlados por el complejo informático. En otra realización, se puede implementar un circuito más complejo de dispositivos semiconductores para proporcionar la conmutación necesaria de cada una de las unidades de interacción electromagnética.

[0068] En la etapa120, se establece la correlación entre cada componente de simulación acoplado electromagnéticamente y un elemento de circuito eléctrico simulado. La determinación de la correspondencia entre el componente de simulación del segundo tipo103y el elemento simulado del circuito eléctrico se realiza obteniendo un identificador de dicho componente de simulación y comparando dicho identificador con un identificador en la memoria del complejo informático101.Para algunos componentes de simulación del segundo tipo103,el identificador puede representarse mediante un código numérico almacenado en el dispositivo de memoria de dicho componente, para otros, mediante una señal analógica generada por el circuito eléctrico del componente de simulación; en otra realización más, por la impedancia del circuito eléctrico del componente de simulación; en otra realización más, por la anchura y la frecuencia de los pulsos generados por el circuito eléctrico del componente. La determinación de la correspondencia102puede realizarse de acuerdo con el principio de referencia. El valor del identificador de referencia requerido para determinar la correspondencia del componente de simulación del segundo tipo103con el componente simulado del circuito eléctrico puede almacenarse en el dispositivo de memoria del complejo informático101.

[0069] En la etapa130, se realiza una simulación por ordenador para el circuito eléctrico simulado que consiste en los elementos eléctricos que corresponden a los componentes de simulación acoplados, y está dispuesta de modo que cada acoplamiento electromagnético entre los componentes de simulación tiene un acoplamiento eléctrico correspondiente entre los elementos del circuito eléctrico simulado.

[0070] Volvamos a laFIG. 1B, que muestra un diagrama de bloques de la técnica de simulación de circuitos eléctricos en relación con el hardware y el software de la técnica de simulación de circuitos eléctricos reivindicada. Una vez establecido el acoplamiento electromagnético entre los componentes, obtenido datos sobre el estado de las unidades de interacción electromagnética, su afiliación con los componentes de simulación y establecida una correspondencia entre los componentes de simulación y los elementos simulados, se realiza la simulación por ordenador105, cuyo resultado es un modelo de ordenador que refleja la composición cuantitativa y cualitativa del circuito eléctrico simulado. Para este propósito, los algoritmos para calcular circuitos eléctricos, tales como un algoritmo para calcular valores de corrientes y potenciales en los elementos simulados del circuito eléctrico de acuerdo con las reglas de Kirchhoff, pueden almacenarse en el complejo informático101.

[0071] Para los datos sobre el circuito eléctrico simulado generado en los terminales de las etapas110y102,puede ser posible almacenarlos en el dispositivo de memoria del complejo informático101,por ejemplo, en forma de una base de datos tabular. Dicha base de datos puede crearse automáticamente al inicio de una sesión del complejo informático101.Si el acoplamiento electromagnético entre uno o más de los componentes de simulación y otros componentes de simulación se interrumpe durante la sesión del complejo informático101, los datos sobre la afiliación y el estado de las unidades de interacción y los identificadores de estos componentes se eliminarán de la base de datos. Para los componentes cuyo acoplamiento electromagnético no se haya interrumpido durante dicha sesión, los datos que incluyen la afiliación de las unidades de interacción electromagnética y la correspondencia de los componentes de simulación, permanecerán en esa base de datos, eliminando así la necesidad de volver a evaluar la afiliación de las unidades de interacción y determinar la correspondencia de los componentes. Además, el circuito eléctrico simulado se vuelve a simular cada vez que se altera el circuito eléctrico simulado al retirar o incorporar nuevos componentes de simulación.

[0072] El estado y/o las propiedades se pueden definir para los componentes simulados que se utilizan en la simulación por ordenador del circuito eléctrico simulado.

[0073] Al menos un componente de simulación puede equiparse con un sensor, y las lecturas de este sensor también se pueden usar en la simulación por ordenador del circuito eléctrico simulado.

[0074] Al menos un componente de simulación del primer tipo está configurado para simular un microcontrolador. En la simulación por ordenador del circuito simulado que contiene el microcontrolador, el complejo informático101utiliza los datos recibidos del usuario con respecto al potencial eléctrico y la impedancia interna de las clavijas del microcontrolador simulado. El complejo informático101debe soportar un software y/o una interfaz gráfica que permita al usuario introducir datos sobre el potencial eléctrico y la impedancia interna de las clavijas del microcontrolador simulado. De esta manera, se implementa la simulación del funcionamiento con un microcontrolador.

[0075] En la etapa140,los resultados de la simulación por ordenador del circuito simulado se reproducen para el usuario. La reproducción se puede conseguir mediante el control de dispositivos indicadores, electroluminosos, electromecánicos y de otro tipo que forman parte de los componentes de simulación. Al mismo tiempo, la reproducción puede implementarse visualizando dichos resultados en forma textual y/o visual usando un monitor de ordenador u otro dispositivo multimedia.

[0076] La reproducción de los resultados para el usuario con el uso del monitor del ordenador puede proporcionarse con la ayuda de la interfaz gráfica de una aplicación cliente instalada en el ordenador del usuario, o una interfaz web, siempre que la interacción entre el usuario y el sistema de simulación de circuitos eléctricos se proporcione con la ayuda de la aplicación web. Para permitir varios tipos de interacción electrónica, incluido el intercambio de datos a través de la red, con cualquier medio informático externo, el sistema informático101puede tener una o más interfaces de comunicación apropiadas. Dichas interfaces pueden garantizar el intercambio de datos a través de protocolos de transmisión de datos cableados o inalámbricos. Algunos ejemplos de interfaces de comunicación son las interfaces USB, RJ-45 o Wi-Fi.

[0077] LaFIG. 5Amuestra un fragmento de la interfaz gráfica de usuario utilizada para devolver datos sobre el circuito eléctrico simulado al usuario. El área de trabajo501muestra la posición de los componentes de simulación identificados502en las almohadillas de unión303.Cuando se pulsa el botón 503 de “Verificar” , se devuelve al usuario la información sobre el correcto montaje del circuito eléctrico.

[0078] LaFIG. 5Bmuestra un fragmento de la interfaz gráfica de usuario utilizada para asignar tareas al usuario relacionadas con el montaje de circuitos eléctricos. Los botones504se usan para navegar entre tareas, el campo505se usa para devolver al usuario la redacción de la tarea para el ensamblaje del circuito eléctrico y el campo506se usa para devolver al usuario la respuesta correcta a la tarea.

[0079] De esta manera, cuando los resultados de la simulación por ordenador se presentan al usuario, los usuarios pueden tener la sensación de que están trabajando con un circuito eléctrico real.

[0080] El componente de simulación del segundo tipo103diseñado para interactuar con el sistema de simulación de circuitos eléctricos reivindicado comprende una unidad funcional, al menos una unidad de interacción electromagnética acoplada a ella y un medio de fijación.

[0081] En una realización, el componente de simulación103puede representarse mediante un componente de simulación analógico cuya unidad funcional consiste en el circuito eléctrico que comprende al menos una resistencia y/o un condensador y/o un diodo y/o una bobina de inducción. El circuito eléctrico anterior puede tener adicionalmente un sensor que altera la señal analógica generada por dicho circuito para identificar el componente de simulación, o que altera la impedancia eléctrica de dicho circuito. Tal alternancia de la señal o la impedancia permite determinar una lectura del sensor y, al mismo tiempo, no impedir la identificación del componente de simulación. Por ejemplo, las lecturas y el identificador del sensor pueden transmitirse en diferentes componentes de frecuencia de señal o en diferentes componentes de impedancia. De manera similar, el circuito eléctrico anterior puede comprender un elemento activo, tal como un LED, que se controla cambiando la tensión en los terminales del componente de simulación.

[0082] En otra realización, el componente de simulación103está representado por un componente de simulación digital cuya unidad funcional consiste en el microcontrolador utilizado para gestionar los datos sobre ese componente y transmitirlos al complejo informático del sistema de simulación de circuitos eléctricos. La unidad funcional de dicho componente también puede comprender un sensor y permitir la lectura y transmisión de las lecturas del sensor al complejo informático del sistema101.Del mismo modo, la unidad funcional anterior puede comprender un elemento activo, tal como un LED, y permitir la recepción de datos desde el complejo informático101del sistema para controlar este elemento.

[0083] El componente de simulación103puede comprender dos unidades de interacción electromagnética representadas por patillas terminales. En tal caso, la señal se transmite al módulo de computación del sistema de simulación de circuitos eléctricos cambiando la impedancia eléctrica o cambiando la tensión entre sus patillas terminales. La señal es recibida por el componente de simulación mediante el cambio de las tensiones en las patillas terminales.

[0084] El componente de simulación también puede comprender una unidad de interacción electromagnética diseñada para permitir la interacción sin contacto con el sistema de simulación de circuitos eléctricos. Por ejemplo, dicha unidad puede estar representada por una bobina de PCB, que está hecha en forma de una pista en espiral conductora en la placa dieléctrica. Cuando la corriente fluye a través de la bobina de PCB, se induce un campo electromagnético que permite suministrar energía al componente de simulación y transmitir señales analógicas o digitales al complejo informático.

[0085] La unidad funcional del componente de simulación puede representarse adicionalmente mediante el circuito eléctrico que comprende un generador de pulsos que genera pulsos de una frecuencia y duración determinadas que sirven para identificar dicho componente.

[0086] Los medios de fijación del componente de simulación pueden representarse mediante un imán.

[0087] Un producto acabado fabricado usando esta invención puede incluir un kit de construcción que comprende una placa de pruebas que incluye componentes de simulación del primer tipo y componentes de simulación del segundo tipo destinados a ensamblar circuitos eléctricos en dicha placa de pruebas. El usuario de dicho kit de construcción puede ser un niño que aprende ingeniería y programación de circuitos. Las funciones de la placa de pruebas pueden realizarse mediante el dispositivo mostrado en laFIG. 3,cuyo panel frontal tiene almohadillas de unión dispuestas en una rejilla rectangular. El panel frontal también se puede etiquetar para ayudar a guiar al niño a través del ensamblaje del circuito eléctrico, por ejemplo, mostrando los polos indicativos de la fuente de alimentación (positivo y negativo). Cada componente de simulación del segundo tipo incluido en el kit de construcción también puede etiquetarse con designaciones para ayudar al niño a comprender a qué elemento real del circuito corresponde. Estos símbolos pueden ser símbolos comunes y estandarizados para diodos, transistores, resistencias y similares. Un componente de simulación del segundo tipo puede ocupar un espacio de dos almohadillas de unión cuando se monta en una placa de pruebas. Por ejemplo, un circuito de encendido LED simple se puede ensamblar en una placa de pruebas, que consta de componentes como “LED”, “resistencia” y “fuente de alimentación”. Para el circuito eléctrico ensamblado, la corriente que fluye a través del LED se calcula automáticamente y el LED se ilumina en el componente de simulación correspondiente con la intensidad correspondiente al amperaje. Además, la pantalla del ordenador muestra el circuito eléctrico que se ha ensamblado, la corriente que fluye en el circuito y la diferencia de potencial entre los terminales de la resistencia y la fuente de corriente.

[0088] Si se supone que a un niño se le enseña a través de un recurso educativo electrónico, la interfaz gráfica de usuario también puede servir para asignar al alumno tareas para el montaje del circuito eléctrico. Además, la transferencia de datos sobre el circuito ensamblado al ordenador permite la comprobación automática del ensamblaje, avisando en caso de ensamblaje incorrecto y emitiendo una nueva tarea. El principio de funcionamiento presentado en esta descripción permite aplicar una gama casi ilimitada de componentes de simulación montados en la placa de pruebas, lo que permite que la invención reivindicada se utilice en una amplia variedad de aplicaciones.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1. Una técnica de simulación de circuitos eléctricos que está diseñada para ser realizada por un complejo informático (101) acoplado eléctricamente a al menos un componente de simulación (102, 103) diseñado para simular un elemento simulado (104), en la que la técnica incluye:

a. proporcionar al menos un acoplamiento electromagnético entre al menos dos componentes de simulación (102, 103), en la que al menos un componente de simulación (102, 103) se acopla eléctricamente al complejo informático (101), y se suministra a, al menos, un componente de simulación (102, 103), un dispositivo electro-luminoso o electroacústico o un dispositivo electromecánico;

b. establecer una correlación entre cada componente de simulación acoplado electromagnéticamente (102, 103) y un elemento simulado (104);

c. simulación por ordenador del circuito eléctrico simulado que consiste en los elementos simulados (104) que corresponden a los componentes de simulación acoplados (102, 103) y está dispuesta de tal manera que cada acoplamiento electromagnético entre dichos componentes de simulación (102, 103) tiene un acoplamiento eléctrico correspondiente entre los elementos simulados (104) simulados por dichos componentes de simulación (102, 103);

d. reproducir los resultados de la simulación por ordenador del circuito simulado para un usuario, en la que dicha reproducción se consigue mediante el control de la luz eléctrica o del dispositivo electroacústico o electromecánico de al menos un componente de simulación (102, 103).

2. La técnica según la reivindicación 1, en la que cada componente de simulación (102, 103) está representado por un componente de simulación (102) del primer tipo o un componente de simulación (103) del segundo tipo, en la que todos los componentes de simulación (102) del primer tipo están acoplados eléctricamente al complejo informático (101).

3. La técnica según la reivindicación 2, en la que todos los componentes de simulación (102) del primer tipo están representados por secciones de una placa dieléctrica con otras partes de dichos componentes colocadas en ambos lados de la placa, mientras que al menos un componente de simulación (102) del primer tipo incluye una imagen del elemento simulado (104) colocado en la sección de placa dieléctrica y una unidad de interacción electromagnética utilizada para establecer el acoplamiento electromagnético de dicho componente de simulación (102) con al menos uno de los otros componentes de simulación (102, 103), siendo cada unidad de interacción electromagnética una parte de uno, dos o más componentes de simulación (102) del primer tipo y, para fines de simulación por ordenador, el acoplamiento electromagnético con dicha unidad se interpreta como un acoplamiento electromagnético con al menos uno de los muchos componentes de simulación (102, 103) de los que forma parte dicha unidad.

4. La técnica según la reivindicación 3, en la que al menos una unidad de interacción electromagnética está configurada para permitir la interacción con o sin contacto con el componente de simulación (102, 103), en la que dicha unidad puede estar representada por un cable eléctrico, una PCB o una bobina de inducción de cable.

5. La técnica según la reivindicación 3, en la que cada unidad de interacción electromagnética se caracteriza por su afiliación con al menos un componente de simulación (102, 103) y un estado que indica la presencia o ausencia de acoplamiento electromagnético de dicha unidad con el componente de simulación (103) del segundo tipo.

6. La técnica según la reivindicación 5, en la que cada unidad de interacción electromagnética (211, 212) está representada por una unidad de interacción electromagnética (211) del primer tipo o una unidad de interacción (212) del segundo tipo, mientras que los componentes de simulación (102) del primer tipo tienen tales dimensiones y disposición mutua, en las que dichas unidades del primer y segundo tipo parecen estar escalonadas en la placa dieléctrica, y el acoplamiento electromagnético entre el componente de simulación (103) del segundo tipo y los componentes de simulación (102) del primer tipo se establece por medio de dos unidades de interacción electromagnética (211, 212) de diferentes tipos, y cuando se identifica el estado de las unidades de interacción electromagnética (212) del segundo tipo, se utilizan datos sobre el estado y la afiliación de las unidades de interacción electromagnética (211) del primer tipo, datos sobre las dimensiones y la disposición mutua de los componentes de simulación (102) del primer tipo, datos sobre las dimensiones de los componentes de simulación (103) del segundo tipo.

7. La técnica según la reivindicación 2, en la que el establecimiento de una correspondencia entre el componente de simulación (103) del segundo tipo y el elemento de circuito eléctrico simulado se implementa obteniendo un identificador de dicho componente de simulación (103) y haciendo coincidir dicho identificador con un identificador en la memoria del complejo informático (101), en la que el identificador puede

representarse mediante un código digital almacenado en el dispositivo de memoria de dicho componente o mediante una señal analógica generada por el circuito eléctrico de dicho componente.

8. La técnica según la reivindicación 1, en la que al menos un componente de simulación (102, 103) tiene un sensor, y las lecturas de este sensor se usan en la simulación por ordenador del circuito eléctrico simulado.

9. La técnica según la reivindicación 1, en la que se realiza la reproducción de los resultados de la simulación por ordenador para el usuario, visualizando dichos resultados en forma textual y/o visual utilizando un dispositivo multimedia.

10. Un sistema de simulación de circuitos eléctricos para la implementación de la técnica según la reivindicación 1, que consiste en un complejo informático interconectado eléctricamente (101), una fuente de alimentación y componentes de simulación (102) del primer tipo, con cada componente de simulación (102) del primer tipo representado por una sección de una placa dieléctrica común para todos esos componentes con al menos una unidad de interacción electromagnética (211, 212) y al menos un medio de fijación ubicado en dicha sección, donde en las unidades de interacción electromagnética (211, 212) y medios de fijación de cada componente de simulación (102) de primera clase están situados en la placa dieléctrica común que forma una rejilla rectangular, y cada unidad de interacción electromagnética (211, 212) permite un acoplamiento electromagnético con un componente de simulación (102, 103) distinto de un componente de simulación (102, 103) del que dicha unidad forma parte.

11. El sistema según la reivindicación 10, en la que cada unidad de interacción electromagnética (211, 212) está representada por una unidad de interacción electromagnética (211, 212) del primer tipo o del segundo tipo, y las unidades de interacción electromagnética (211, 212) del primer y segundo tipo están escalonadas en la placa dieléctrica.

12. El sistema según la reivindicación 10, en la que cada unidad de interacción (212) del segundo tipo está conectada con uno de los cuatro canales eléctricos independientes (I a IV), cada uno de los cuales está vinculado con un conmutador (213) que permite la conmutación de dicho canal (I a IV) entre los polos de la fuente de alimentación.

13. El sistema según la reivindicación 10, en la que los medios de fijación del componente de simulación (102, 103) están representados por un imán.

14. El sistema según la reivindicación 10, en la que al menos un componente de simulación (102) del primer tipo está configurado para simular un microcontrolador, y el complejo informático (101) usa los datos recibidos del usuario con respecto al potencial eléctrico y la impedancia interna de las clavijas del microcontrolador simulado en la simulación por ordenador del circuito simulado que contiene el microcontrolador.

15. Un componente de simulación (103) del segundo tipo configurado para permitir la interacción con el sistema de simulación de circuitos eléctricos según la reivindicación 10. que comprende una unidad funcional, al menos una unidad de interacción electromagnética (211, 212) acoplada a la misma y un medio de fijación, en el que el medio de fijación puede estar representado por un imán, la unidad funcional puede contener un sensor y permitir la lectura y transmisión de las lecturas del sensor al complejo informático del sistema (101) según la reivindicación 10.