Conductímetro de bajo costo – Parte II: Montaje práctico
En esta segunda parte se implementa el circuito sobre un multímetro comercial estándar detallándose placas para el circuito electrónico, montaje y listas de materiales del medidor. El costo final total es inferior a los $36 (U$S12).
por Bisang Juan, Groel Néstor, Pucheu Juan
Selección del multímetro
El multímetro mostrado en la Figura 1 es de bajo costo y la comprobación de la medida de tensión en continua de 0 a 200 mv con respecto a un multímetro de mejor calidad ha sido satisfactoria y de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Se ha borrado la marca comercial y modelo para no realizar publicidad específica. Posee un tamaño muy razonable para un instrumento de mano, se alimenta con una única pila de 12 volt y en el interior de la caja posee espacio suficiente para incluir el circuito electrónico del conductímetro y eventualmente la celda de medición.
Figura 1: En esta imágen puede observarse a la derecha el multímetro comercial seleccionado para realizar el conductímetro y a la izquierda la vista de frente y reverso de la placa del conductímetro. En la vista de reverso (abajo izquierda) pueden apreciarse los terminales de conección con la placa del conductímetro. El cuadriculado tiene 5mm de lado.
Circuito impreso para implementación práctica
Si bien el tamaño de la placa es pequeño, y por lo tanto se complica un poco más el soldado de componentes electrónicos, es una tarea sencilla para cualquier persona que se anime a practicar un poco antes de soldar esta placa o tenga experiencia previa.
Figura 2: Circuito impreso y distribución de componentes para la placa del conductímetro. Las plantillas en escala real se encuentran en el material anexo a este artículo.
La placa que se muestra en la Figura 2 tiene 43mm de lado y fue optimizada para ajustarse dentro de la caja y las placas existentes del multímetro elegido. Es soldado directamente encima de la placa del multímetro. Además de los componentes del circuito teórico posee un interruptor para encender y apagar el equipo y ajusta el punto decimal de acuerdo a la escala seleccionada.
Descarga de material anexo: Las plantillas necesarias para la construcción de este dispositivo pueden obtenerse del documento: plantilla de corte, circuitos impresos y frente.
Sobre este último punto debe prestarse atención al área seleccionada en la Figura 1. Pueden observarse dos círculos con una reducción central. Los dos puntos en la placa conectan el punto decimal de las decenas y las centenas. De acuerdo a las escalas seleccionadas debe cortarse el estrangulamiento o reforzarse el círculo con una gota de estaño. En el caso de las escalas seleccionadas para este artículo, es decir, 200 µS y 2000 µS, el circulo superior debe interrumpirse como se muestra en la Figura 1.
Los puntos con los cuales el circuito se conecta con el multímetro fueron posicionados de manera que coincidan con los contactos en el multímetro para facilitar el montaje y minimizar errores.
Si se observa la placa en el área de los dos switch podrá observarse que los orificios se encuentran duplicados. Esto es necesario para adaptarse a los dos tipos de switchs posibles, pero sólo deben realizarse los orificios del switch a utilizar.
Armado dentro del multímetro seleccionado
Para armar el conductímetro dentro del multímetro seleccionado para este artículo deberemos primero desarmar el mismo, retirar el selector de rangos y desoldar los cables de las puntas de prueba. Puede retirarse el fusible y portafusibles de la parte posterior ya que no se utilizará y deben retirarse el esmalte que protege el cobre en la parte posterior en los puntos marcados en la Figura 3. La parte frontal y posterior de la placa deben quedar como lo indica la misma figura.
Luego deben realizarse algunos puentes de soldadura en el frente de la placa. Los mismos están indicados con círculos en rojo en la imágen izquierda de la Figura 3. Es probable que deba ser retirado además un diodo de la placa del multímetro por que en algunos casos impide la correcta colocación de la placa del conductímetro. El mismo puede verse en la esquina inferior derecha de la imágen izquierda de la misma figura.
Una vez soldada la placa de nuestro conductímetro deben soldarse terminales cortados a otros componentes (las resistencias por ejemplo) por el lado de cobre de la placa en los puntos B+, +, B-, GND, Salida, N.C., 19.99 µS y 199.9 µS como indica la Figura 1. Estos terminales permitirán ensamblar el circuito en la placa principal del multímetro deslizándolos en los orificios que ya posee la placa. Puede observarse en la misma figura el frente y reverso de dos placas ya armadas. En este caso no es necesario agregar R1.
Figura 3: Frente y dorso de la placa del multímetro comercial. Los circulos en rojo muestran zonas donde deberá alterarse el circuito.
Antes de ensamblar el circuito en su posición final, debe soldarse el cable de la celda en las partes marcadas como S en el circuito. De acuerdo a la celda seleccionada debe soldarse un cable con el conector apropiado. Luego debe colocarse entre ambos circuitos impresos una placa separadora para impedir que las soldaduras de ambas placas hagan contacto. La placa separadora se encuentra en el documento que contiene las plantillas del conductímetro. Acto seguido se deslizan una placa sobre la otra y se suelda en su posición final. Con esto se concluye todo lo referido con la parte de electrónica.
Para modificar la caja en si misma se utiliza la plantilla de corte adjunta en el material anexo del artículo. Con ella se puede marcar las zonas a recortar en el frente del multímetro y realizar los orificios laterales necesarios para el ajuste de cero y escala. En algunos casos es posible que no sea necesario realizar todos los calados, verificar en cada caso en particular. En la imagen izquierda de la Figura 4 puede observarse como queda finalmente la caja una vez alterada.
De acuerdo a la celda elegida se realizaran las perforaciones necesarias en la parte inferior de la caja del multímetro. En la tercera parte de este artículo se pueden observar dos alternativas de celdas distintas.
Sólo resta ahora cerrar el conductímetro y adherir una plancha de material plástico explicativa en el frente del instrumento. Se adjunta una plancha que puede ser utilizada para cumplir esta tarea. Una de las versiones tiene en cuenta que el conductímetro no tenga selector de escalas y la otra incluye dos escalas, 200 µS y 2.000 µS.
Un detalle final, por las disposiciones en el circuito impreso, el giro en sentido horario de los puntos de ajuste disminuye el valor y en sentido anti horario lo aumenta. En la plantilla sugerida para el frente se han incluido los signos “+” y “-“ para recordar este hecho.
Figura 4: En esta figura se muestra a la izquierda la caja alterada del multímetro y a la derecha la placa del conductímetro posicionada y soldada en la placa del multímetro.
Figura 5: Ajuste del cero del conductímetro mediante un destornillador apropiado.
Consumo de corriente y duración de la batería
El conductímetro armado con el multímetro seleccionado y utilizando el TL064 consume en total 1.5mA aproximadamente. Esto representa aproximadamente 30 horas de uso continuo con una pila alcalina tipo A23 de las utilizadas en el multímetro, o lo que es lo mismo, más de 2000 mediciones asumiendo que cada una de ellas toma 40-50 segundos en ser realizada.
Figura 6: Vista final del conductímetro usando una de las celdas descriptas en la parte III de este artículo.
Enlaces al resto del artículo:
Parte III: Construcción de la celda
Glosario
- Conductímetro: Es un instrumento que permite la medición de la conductividad de un líquido. También son llamados ocasionalmente conductivímetros. Para más información sobre este término...
- Multímetro: Es un instrumento que permite la medición de varias magnitudes eléctricas en una misma unidad. Habitualmente permiten medir resistencia, voltage y corriente. También son llamados vulgarmente polímetros o tester, dependiendo el modismo del país.
