Multímetro digital Un instrumento de medición de magnitudes eléctricas eléctricas básicas
Level UP projects S.C. Electrónica IV Presentado a: Ing Ronal Bohorquez 21/Mayo/2017
Descripción general. El multímetro digital es un dispositivo indispensable en aplicaciones de electrónica como diseño de prototipos y prácticas de laboratorio, así como en trabajos de mantenimiento y reparación de electrodimésticos y equipos industriales. Este es un instrumento de medición con el cuál se conocerán los valores básicos de cualquier circuoto eléctrico, como lo son el voltaje, la corriente, la resistencia eléctrica y adicionalmente se puede medir la continuidad eléctrica, esta aplicación es de mucha utilidad cuando se están haciendo trabajos de reparación y mantenimiento. Las mediciones se realizan de forma común y corriente, es decir, tiene dos puntas las cuales se deben conectar como se muestra más adelante, según sea el caso. Para aumentar la utilidad y practicidad a la hora de hacer los diferentes trabajos, se ha diseñado una aplicación en Android con el fin de configurar el parámetro eléctrico a medir, también para visualizar de forma remota las mediciones y guardar en una lista las últimas 10 realizadas. Esta es la gran diferencia con respecto a otros medidores, lo que puede ser la brecha entre el éxito y el fracaso en sus labores, ya que podrá hacer comparaciones de mediciones si tener la necesidad de estar desconectando, presionando botones ni tener el multímetro a la mano.
Contenido del producto. Este producto cuenta con lo siguiente: 1. El multímetro digital 2. Un par de puntas para la medición (negra para GND y roja para V/R/Cont/mA) 3. Aplicación instalada en su smartphone Android para la interacción con las mediciones del multímetro
Partes del dispositivo. Botones de selección
Switch Continuidad
Carcasa resistente
LCD Conectores para puntas
Batería 9V
La disposición de los botones y de los conectores se ha realizado lo más cómoda posible, conservando la consistencia que caracteriza estas herramientas de medición. Los botores de selección son suabes para que no haya dificultad al presionarlos, y el swicth de continuidad está activado cuando se sube. Por otro lado la LCD proporciona un amplio rango de visualización indicando la variable que se está midiendo y en la segunda línea la medición como tal con tres dígitos y adicionalmente la unidad, por ejemplo:
La App La aplicación instalada en el smartphone Android tiene varias funcionalidades muy importantes y útiles a la hora de realizar trabajos de diseño o mantenimiento y reparación. Suponga que desea ver la medición de manera remota (a unos cuantos metros) con el fin de establecer una comunicación entre dos o más operarios (uno con el multímetro y otro(s) viendo el resultado de la medición en la estación). Otra de las funcionalidades que tiene esta App es la de registrar las últimas 10 mediciones realizadas, con esta opción usted puede hacer gráficas para calibrar equipos, o simplemente presentar un informe del estado de los dispositivos de un sistema. En la siguiente imagen se muestra una captura de pantalla de la apaciencia de la App
Consumo de energía. Este producto es de bajo consumo, cuenta con una batería alcalina con una capacidad de 9V y 650mA/h. En la siguiente tabla se ve reflejado el consumo de cada componente y en total del multímetro:
CÁLCULO DE CORRIENTES DISPOSITIVO uC Módulo I2C-LCD CD4066 (x2) LM324 Módulo HC-05 LM7805 Total Total más remanente
TEÓRICO I(mA) V (V) P(mW) 15 5 75 25 5 125 10 5 50 1,2 5 6 40 5 200 5 9 45 96,2 125,06
501 651,3
I(mA) 11,6 24,2 9 0,897 37 5 87,697 114,0061
PRÁCTICO V (V) P(mW) 4,94 57,304 4,94 119,548 4,94 44,46 4,94 4,43118 4,94 182,78 8 40 448,52318 583
El consumo total del multímetro oscila entre 60 y 80 mA. Según la curva de descarga de la batería, la batería llegará a 5V aproximdamente en 10h (no exactamente) entregando una corriente constante de 50mA. Podemos afirmar que el instrumento trabajará continuamente medio día, pero el consumo depende de la aplicación, se recomienda apagar el multímetro cada vez que se termine la medición así dispondrá de esta herramienta por muchos días.
Esquemático y PCB
Costo de venta del prototipo
Equipo
1. Materiales Materiales Componente
Precio
ATMega328P Pulsadores (x3) LCD 2x16 Mód. Intefaz I2C - LCD PCB Buzzer Batería alcalina Carcasa Conectores SW Otros
9500 3000 9800 6500 6000 1000 6500 7500 2000 1000 10000
Total
62800
Mano de obra
Análisis Diseño Pruebas Total
Multímetro Cautín Mototool Fuente Otros
Instrumentación Días 8 5 3 6 8
Precio 8000 5000 3000 10000 20000
Total
46000
4. AIU AIU Tipo Administrativos Imprevistos Utilidad Total
% 10% 10% 40%
Precio 10880 10880 43520 65280
5. Garantía
2. Mano de obra Valor día de ing. Actividad
3. Instrumentación
93600 Días 2 1 2
Precio 187200 93600 187200 468000
Se ofrece una garantía de 6 meses, lo cual suma unos $32.104 para un costo del prototipo aproximado de $674.184
Costo de la producción en serie (punto de equilibrio) 1. Materiales El costo de los materiales no cambia: $62.800 2. Mano de obra Valor día: $93.600 El ing. realizará 2 dispositivos por día Resulta un coste de $46.800 3. Instrumentación Se divide entre 2 el coste de instrumentación para un día: 10000 2
= $.
4. AIU Se suman estos nuevos valores para calcular los costos de administración, instrumentación y utilidad A: 114.600(10%) = $11.460 I : 114.600(10%) = $11.460 U: 114.600(40%) = $45.840
Para un costo aproximado de producción en serie de $183.360 pesos
Punto de equilibrio Al dividir la suma de los costos de materiales, mano de obra e instrumentación entre la utilidad, se llegará al punto de equilibrio si se vendieran 2 unidades
