PROYECTO FINAL DE CARRERA

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1 Presupuesto PROYECTO FINAL DE CARRERA Diseño y construcción de un amplificador de muy bajo ruido y un sistema de filtros para el acondicionamiento de señales de un transductor piezoeléctrico PFC presentado para optar al título de Ingeniería Técnica Industrial especialidad Electrónica por Xavier Garza Rodríguez Barcelona, 9 de Junio de 2015 Tutor proyecto: Herminio Martínez García Departamento de Enginyeria Electrònica (EEL - 710) Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)

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3 ÍNDICE Diseño y construcción de un amplificador de bajo nivel de ruido para transductor piezoeléctrico ÍNDICE... 3 CAPÍTULO 1: COSTE DEL MATERIAL El amplificador El generador de pulsos El micro-controlador La fuente de alimentación Coste total... 6 CAPÍTULO 2: COSTE DEL TIEMPO DEDICADO... 8 CAPÍTULO 3: AMORTIZACIÓN DE HERRAMIENTAS Y EQUIPOS CAPÍTULO 4: COSTE TOTAL

4 Xavier Garza Rodríguez CAPÍTULO 1: COSTE DEL MATERIAL Este documento resume el coste de los diferentes componentes que se han precisado para el diseño del dispositivo de ultrasonidos. El documento está dividido en cinco secciones donde cada una resume el coste de los materiales de uno de los módulos que componen el dispositivo El amplificador La tabla 1.1 resume los componentes empleados para la construcción del amplificador, indicando la cantidad y coste individual de cada uno. Unidades Descripción Amplificador unitario total 1 Transductor C-7280 (receptor) 4,700 4,70 1 Amplificador operacional OPA2227 6,890 6,89 1 Comparador voltaje LM319 3,410 3,41 5 Diodos zener 4,3V 0,035 0,18 6 Diodos de silicio 0,074 0,44 3 Diodos rápidos MUR420 0,537 1,61 1 Potenciómetro giratorio 100K LIN 3,660 3,66 3 Potenciómetros de ajuste de 10K 0,504 1,51 4 Resistencias 10K 1/4W 0,048 0,19 6 Resistencias 4K7 1/4W 0,076 0,46 5 Resistencias 1K 1/4W 0,048 0,24 1 Resistencia de 1K4 1/4W 0,054 0,05 1 Resistencia de 200Ω 1/4W 0,052 0,05 1 Resistencia de 7K15 1/4W 0,052 0,05 1 Condensador de 27nF 65V 0,136 0,14 8 Condensadores de poliéster de 100nF 63V 0,230 1,84 1 Conector de 2 pines 0,004 0,00 1 Conector de 8 pines 0,016 0,02 1 Placa PCB de 70 x 70mm 1,836 1,84 Total: 27,28 Tabla

5 Diseño y construcción de un amplificador de bajo nivel de ruido para transductor piezoeléctrico 1.2. El generador de pulsos En la tabla 1.2 se especifica el coste del material necesario para el generador de pulsos. Unidades Generador de pulsos Descripción unitario total 1 Transductor C-7280 (emisor) 4,700 4,70 1 Comparador de voltaje LM319 3,410 3,41 1 Potenciómetro de ajuste de 100Ω 0,590 0,59 1 Potenciómetro de ajuste de 2K7 0,670 0,67 1 Resistencia de 10K 1/4W 0,048 0,05 1 Resistencia de 2K37 1/4W 0,090 0,09 2 Resistencias de 10Ω 1/4W 0,228 0,46 6 Condensadores de 100nF 63V 0,230 1,38 1 Conector de 2 pines 0,040 0,04 1 Conector de 6 pines 0,060 0,06 1 Placa PCB de 40 x 70mm 1,049 1,05 Total: 12,49 Tabla El micro-controlador En la tabla 1.3 se especifica el coste del microcontrolador y el material asociado. Unidades Descripción Micro-controlador Tabla unitario total 1 Micro-controlador Arduino Board Uno 21,100 21,10 4 Pulsadores 0,820 3,28 1 Zumbador 5V 0,997 1,00 1 Potenciómetro de ajuste de 10K 0,504 0,50 4 Resistencias de 10K 1/4W 0,048 0,19 1 Resistencia de 270Ω 0,062 0,06 1 Resistencia de 47Ω 0,235 0,24 1 Conector de 6 pines 0,012 0,01 1 Conector de 5 pines 0,010 0,01 1 Placa PCB de 55 x 55 1,133 1,13 4 Separadores de placa PCB y tornillos 0,213 0,85 Total: 28,38

6 Xavier Garza Rodríguez 1.4. La fuente de alimentación En la tabla 1.4 se muestra el coste del material para la fuente de alimentación. Unidades Fuente de alimentación Descripción unitario total 1 Transformador 230V a 10V+10V 1A (centroderivado) 7,300 7,30 1 Puente de diodos 1A 1,110 1,11 2 Diodos rectificadores 0,074 0,15 2 Condensadores electrolíticos 2200mF 25V 1,890 3,78 2 Condensadores poliéster de 330nF 25V 0,076 0,15 2 Condensadores poliéster de 100nF 63V 0,230 0,46 1 Regulador de tensión +10V MC7812 0,430 0,43 1 Regulador de tensión -10V MC7912 0,580 0,58 1 Conector de 10 pines 0,020 0,02 1 Placa PCB de 10 x 70mm 2,623 2,62 4 Separadores de placa PCB y tornillos 0,213 0,85 Total: 17,45 Tabla Coste total El coste total es el precio pagado por los componentes incluidos en los apartados previos más la estimación de materiales de uso general en todos los módulos como son: los cables de conexión, la pasta de soldadura y la tornillería. Se ha añadido también el porcentaje de impuestos (IVA) porque los precios consignados no lo incluian. En la tabla 1.5 se muestra el resumen final. Concepto Resumen Amplificador 27,28 Generador de pulsos 12,49 Microcontrolador 28,38 Fuente de alimentación 15,91 Material auxiliar 10,30 Subtotal 94,37 IVA 19,82 Total: 114,19 Tabla

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8 Xavier Garza Rodríguez CAPÍTULO 2: COSTE DEL TIEMPO DEDICADO En este capítulo se calculan las horas que puede emplear un ingeniero en diseñar, construir el primer protopito, probarlo y solucionar todos los problemas que puedan surgir antes de que el funcionamiento sea satisfactorio. Se supone que se trata de un ingeniero que trabaja por cuenta ajena y que tiene un coste mensual para la empresa, incluidas las retenciones de IRPF y cotizaciones a la Seguridad Social, de Si trabaja ocho horas diarias, una media de 22 dias al mes. Son un total de 176 horas mensuales. Dividiendo por los 3000 de coste entre el total de horas mensuales se tiene que cala hora del ingeniero cuesta 17,05 /hora. En la tabla 2.1 se muestra los tiempos estimados de cada tarea a desarrollar por el ingeniero y el coste. Tarea Horas dedicadas Coste Investigación ,00 Diseño del equipo ,00 Construcción del prototipo ,50 Pruebas y ajustes de la electrónica ,80 Ingeniería del software e integración ,00 Pruebas finales y solución de problemas ,80 Total: 4.126,10 Tabla

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10 Xavier Garza Rodríguez CAPÍTULO 3: AMORTIZACIÓN DE HERRAMIENTAS Y EQUIPOS La fabricación de los dispositivos supone el uso, y con ello una depreciación, de equipos que se emplean. Para calcular el importe de esta amortización se toma el valor de adquisición de cada equipo se multiplica por el tiempo de utilización. (3.1) Se considera el tiempo de amortización de los equipos de 5 años. El número de días de uso de cada equipo es de 230 días anuales. De modo que el tiempo de amortización de los equipos es de: 5 x 230 = 1150 días. De esta forma se elabora la tabla 3.1 que se muestra a continuación. Equipo de adquisición Días de utilización Importe amortizado Multímetro 350, ,17 Generador de funciones 375, ,54 Fuente de alimentación triple 315, ,66 Osciloscopio 1.267, ,73 PC portatil 995, ,71 Herramientas 235, ,47 Material de protección 25, ,37 Mobiliario 600, ,35 61,00 Tabla

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12 Xavier Garza Rodríguez CAPÍTULO 4: COSTE TOTAL El desglose por conceptos del coste total de la construcción se muestra en la tabla 4.1. Concepto Importe Material 114,19 Ingeniería 4.381,85 Amortizaciones 61,00 Consumo de energía 15,00 Total 4.572,04 Tabla