Programa de Estudios por Competencias: METROLOGÍA. Área de docencia: Electrónica Básica. Programa elaborado por: Ing. Adrian Torres Maya

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1 I. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO Programa de Estudios por Competencias: METROLOGÍA ORGANISMO ACADÉMICO: Facultad de Ingeniería Programa Educativo: Ingeniería en Electrónica Área de docencia: Electrónica Básica Aprobación por los H.H. Consejos Académico y de Gobierno Fecha: Programa elaborado por: Ing. Adrian Torres Maya Fecha de elaboración: OCTUBRE 2009 Programa revisado por: M. en C. Judith Moreno Jiménez Clave Horas de teoría Horas de práctica Total de horas Créditos Tipo de Unidad de Aprendizaje Carácter de la Unidad de Aprendizaje Núcleo de formación Modalidad L Curso Obligatoria Sustantivo profesional Presencial Prerrequisitos: Calculo I, Probabilidad y Estadística Unidad de Aprendizaje Unidad de Aprendizaje Antecedente Consecuente Programas educativos en los que se imparte: Ingeniería en Electrónica. Ninguna Análisis de Redes 1

2 II. PRESENTACIÓN. El área de Electrónica hoy en día ha tenido grandes avances tecnológicos tanto en las mediciones eléctricas como en los equipos de medición, por tal motivo el discente debe estar acorde con estos cambios para su actualización académica. La unidad de aprendizaje de Metrología se encuentra ubicada en el 3 er periodo del plan de estudios y es básica para la carrera de Ingeniería en Electrónica, ya que en ella el discente definirá, describirá y utilizará los conocimientos de las unidades eléctricas, simbología, constitución y funcionamiento de dispositivos pasivos para diferentes circuitos eléctricos, así como el funcionamiento y uso de equipos de medición como: multímetros analógicos y digitales, fuentes de voltaje, osciloscopio, generador de señales y analizador de espectros, que servirán de base para las siguientes unidades de aprendizaje como electrónica analógica, electrónica digital, control y comunicaciones. III. LINEAMIENTOS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE DOCENTE Realizar el encuadre del curso. Asistencia y puntualidad. Retroalimentar en forma oportuna con relación al desempeño de los discentes. Resolver dudas a los discentes. Asesorar y conducir el trabajo de la unidad de aprendizaje. DISCENTE Asistir continuamente y puntualmente a clases. Leer y estudiar temas que el docente le indique. Desarrollar actividades de aprendizaje. Realizar en tiempo y forma los trabajos requeridos por el docente. Conocer y cumplir con la reglamentación académica vigente. 2

3 IV. PROPÓSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Definir y describir los conceptos básicos de carga, voltaje, corriente eléctrica, algunos dispositivos pasivos, así como equipos electrónicos de medición en los sistemas electrónicos. Utilizar los dispositivos pasivos y equipos de medición, así como desarrollar habilidades fortaleciendo la resolución de problemas de manera práctica. V. COMPETENCIAS GENÉRICAS Describir los dispositivos pasivos para diseñar y desarrollar sistemas electrónicos. Utilizar los equipos electrónicos de medición comúnmente usados en el área de electrónica. Desarrollar un proyecto de aplicación experimental de electrónica. Aprender a trabajar en equipo, a compartir el equipo de medición y los dispositivos pasivos. VI.- ÁMBITOS DE DESEMPEÑO PROFESIONAL Área laboral. Área empresarial. Área de investigación. 3

4 VII. ESCENARIOS DE APRENDIZAJE Aula. Biblioteca. Laboratorio. VIII. ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE. 1.- Normalización y metrología. 2.- Estimación de los errores en las mediciones. 3.- Aspectos de seguridad en el laboratorio de electricidad. 4.- Instrumentos analógicos y digitales de C.D. y C.A. 5.- Medición de dispositivos pasivos. 6.- Osciloscopio y generador de funciones. 7.- Analizador de espectro. 8.- Proyecto. IX. DESARROLLO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE UNIDAD DE COMPETENCIA I ELEMENTOS DE COMPETENCIA Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores Identificar que es la Razonar los Asistir puntualmente y con 4

5 Normalización y metrología. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Investigación de temas en biblioteca e internet. Exposición del docente. Participación del discente. normalización y la metrología. Listar que son las unidades eléctricas y los diferentes tipos. Identificar lo que son las ondas sinusoidales, frecuencia y fase. Describir y utilizar que es el valor promedio y el valor eficaz, los conceptos de carga, voltaje y corriente eléctrica. RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón. Plumones. Informes de investigación. conocimientos presentados. Utilizar correctamente conocimientos adquiridos los previamente sobre álgebra lineal y cálculo I. regularidad a las clases. Cumplir con responsabilidad las actividades asignadas. Tener interés, disciplina, respeto y compromiso durante las clases. Ampliar su conocimiento mediante la investigación de los temas por su propia voluntad. TIEMPO DESTINADO 8 HORAS CRITERIOS DE DESEMPEÑO I Describa y utilice los conceptos de unidades eléctricas, ondas DESEMPEÑO / PRODUCTOS Ejercicios. Examen. EVIDENCIAS CONOCIMIENTOS Identificar con ejercicios y explicar con examen las unidades eléctricas, tipos de señales eléctricas, ondas sinusoidales, frecuencia, fase, valor promedio y valor 5

6 senoidales, valor promedio, valor eficaz, carga, voltaje y corriente eléctrica, de la exposición del docente, de la participación del discente y de la investigación. eficaz, carga, voltaje y frecuencia. UNIDAD DE COMPETENCIA II Estimación de los errores en las mediciones. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Exposición del docente Investigación de temas en biblioteca. Resolución de problemas. ELEMENTOS DE COMPETENCIA Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores Definir que es la precisión, exactitud y los errores en las mediciones. Utilizar la evaluación estadística para eliminar errores en las mediciones. Razonar los conocimientos presentados. Utilizar correctamente los conocimientos adquiridos previamente sobre probabilidad y estadística RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón. Plumones Calculadora científica. Asistir puntualmente y con regularidad a las clases. Cumplir con responsabilidad las actividades asignadas por el docente. Tener interés, disciplina, respeto y compromiso durante las clases. TIEMPO DESTINADO 8 HORAS. CRITERIOS DE DESEMPEÑO II Utilice y ejemplifique la probabilidad y estadística para evaluar datos y disminuir errores EVIDENCIAS DESEMPEÑO / PRODUCTOS CONOCIMIENTOS Participación en clase Identificar los conceptos de Examen precisión y exactitud. Ejercicios Ejemplificar la evaluación 6

7 en las mediciones a través de la participación en clase y los ejercicios. estadística para eliminar errores en las mediciones UNIDAD DE COMPETENCIA III Aspectos de seguridad en el laboratorio de electricidad. ELEMENTOS DE COMPETENCIA Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores Identificar las Razonar los Asistir puntualmente y con medidas de conocimientos regularidad a las clases. seguridad que se presentados. Cumplir con responsabilidad las deben seguir en un Utilizar correctamente actividades asignadas por el laboratorio de los conocimientos docente. electricidad. adquiridos sobre la Tener interés, disciplina, respeto y Describir los seguridad en el compromiso durante las clases. dispositivos de laboratorio eléctrico, protección de los antes de ingresar en él. circuitos. Explicar como afecta el medio ambiente en las mediciones eléctricas. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Exposición del docente. Investigación de temas en biblioteca e internet. RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón. Plumones. Proyector de acetatos. TIEMPO DESTINADO 8 HORAS. 7

8 Participación del discente. CRITERIOS DE DESEMPEÑO III Utilice los dispositivos de protección de los circuitos a través de la participación en clase. Utilice los efectos de medio ambiente en las mediciones eléctricas con la participación del discente. EVIDENCIAS DESEMPEÑO / PRODUCTOS CONOCIMIENTOS Participación en clase Utilizar los conceptos de seguridad, Examen tierras, diferentes tipos de fusibles y efectos del medio ambiente para prevenir accidentes en el laboratorio de electricidad. UNIDAD DE COMPETENCIA IV Instrumentos analógicos y digitales de C.D. y C.A. ELEMENTOS DE COMPETENCIA Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores Identificar que son Razonar los los instrumentos conocimientos analógicos y presentados. digitales de C.D. y Utilizar correctamente C.A los conocimientos Explicar el adquiridos sobre funcionamiento del instrumentos analógicos galvanómetro e instrumentos digitales D Arsonval. de C.D. y C.A. Describir el funcionamiento interno de un Asistir puntualmente y con regularidad a las clases. Cumplir con responsabilidad las actividades asignadas. Tener interés, disciplina, respeto y compromiso durante las clases. 8

9 amperímetro analógico y digital de C.D. y C.A. Utilizar el amperímetro analógico y digital de C.D. y C.A. Describir el funcionamiento interno de un voltímetro analógico y digital de C.D. y C.A. Utilizar el voltímetro analógico y digital de C.D. y C.A. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Exposición, investigación de temas manuales de los amperímetros y voltímetros analógicos y digitales de C.D. y C.A. Participación del discente. RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón. Plumones. Amperímetros y voltímetros analógicos y digitales de C.D. y C.A. TIEMPO DESTINADO 12 HORAS. CRITERIOS DE DESEMPEÑO IV Capacidad de comprender y manejar los amperímetros y voltímetros EVIDENCIAS DESEMPEÑO / PRODUCTOS CONOCIMIENTOS Asistencia. Funcionamiento y manejo de Participación en clase. amperímetros y voltímetros analógicos 9

10 analógicos de C.D. y C.A. a través de la participación en clase y prácticas. Capacidad de comprender y manejar los amperímetros y voltímetros digitales de C.D. y C.A. a través de la participación en clase y prácticas. Exámenes. Practicas de laboratorio. de C.D. y C. A. para medición de corriente, voltaje y resistencia. Funcionamiento y manejo de amperímetros y voltímetros digitales de C.D. y C. A. para medición de corriente, voltaje y resistencia. UNIDAD DE COMPETENCIA V Medición de dispositivos pasivos. ELEMENTOS DE COMPETENCIA Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores Definir que son los dispositivos pasivos. Describir que es un resistor, condensador, inductor y transformador. Utilizar y hacer mediciones de resistencia, capacitancia, inductancia y voltaje y corriente eléctrica con amperímetros y voltímetros analógicos y digitales de C.D. y C.A.. Razonar los conocimientos presentados. Utilizar correctamente los conocimientos adquiridos previamente sobre el funcionamiento y manejo de dispositivos pasivos. Asistir puntualmente y con regularidad a las clases. Cumplir con responsabilidad las actividades asignadas. Tener interés, disciplina, respeto y compromiso durante las clases. Trabajar en equipo y respetar la integridad individual. 10

11 ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Exposición del docente. Investigación de temas de cada uno de los dispositivos pasivos. Realización de prácticas de dispositivos pasivos con el equipo. Exposición del discente. RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón. Plumones. Diapositivas. Dispositivos pasivos como resistor, condensador, inductor, transformador. Equipos de medición como: amperímetro y voltímetro analógico y digital de C.D. y C.A., puente RLC, puente de capacitancias, TIEMPO DESTINADO 14 HORAS. CRITERIOS DE DESEMPEÑO V Describa el uso de dispositivos pasivos de la exposición del docente, de la exposición del discente y de la participación del discente. Utilice los dispositivos pasivos en las prácticas de laboratorio. EVIDENCIAS DESEMPEÑO / PRODUCTOS CONOCIMIENTOS Participación en clase Funcionamiento y aplicación de Examen. dispositivos pasivos en circuitos Prácticas de laboratorio. eléctricos. Manejo en conjunto de los dispositivos pasivos con los amperímetros y voltímetros analógicos y digitales de C.D. y C.A. para la medición de corriente y voltaje en circuitos eléctricos. UNIDAD DE COMPETENCIA Vl ELEMENTOS DE COMPETENCIA Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores 11

12 Osciloscopio y generador de funciones. Definir que es un osciloscopio y que es un generador de funciones. Describir el funcionamiento interno del osciloscopio y del generador de funciones. Utilizar el osciloscopio con el generador de funciones. Razonar los conocimientos presentados. Utilizar correctamente los conocimientos adquiridos previamente sobre el manejo, funcionamiento y uso de osciloscopio y generador de funciones. Asistir puntualmente y con regularidad a las clases. Cumplir con responsabilidad las actividades asignadas. Tener interés, disciplina, respeto y compromiso durante las clases. Trabajar en equipo y respetar la integridad individual. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Exposición del docente. Trabajar en equipo para la práctica con el osciloscopio y con el generador de funciones. RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón. Plumones. Diapositivas. Proyector de acetatos. Osciloscopio. Generador de funciones. TIEMPO DESTINADO 12 HORAS CRITERIOS DE DESEMPEÑO VI Describa el funcionamiento del osciloscopio y generador de EVIDENCIAS DESEMPEÑO / PRODUCTOS CONOCIMIENTOS Asistencia. Funcionamiento y aplicación del Participación en clase. osciloscopio para medición de 12

13 funciones a partir de la participación en clase. Maneje el osciloscopio y generador de funciones a través de las prácticas de laboratorio. Examen. Prácticas de laboratorio. amplitud y frecuencia en circuitos eléctricos. Funcionamiento y aplicación del generador de funciones con el osciloscopio para medir amplitud, frecuencia y señales. UNIDAD DE COMPETENCIA VII Analizador de espectro. ELEMENTOS DE COMPETENCIA Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores Definir que es un Razonar los Asistir puntualmente y con analizador de conocimientos regularidad a las clases. espectro. presentados. Cumplir con responsabilidad las Describir el Utilizar correctamente actividades asignadas. funcionamiento los conocimientos Tener interés, disciplina, respeto y interno del adquiridos previamente compromiso durante las clases. analizador de sobre el funcionamiento Trabajar en equipo y respetar la espectro. y uso del analizador de integridad individual. Utilizar el analizador espectros. de espectro en conjunto con el generador de funciones. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Exposición del discente. Trabajar en equipo para la práctica RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón. Plumones. TIEMPO DESTINADO 12 HORAS 13

14 con el analizador de espectro en conjunto con el generador de funciones. Participación del discente. Proyector de acetatos. Analizador de espectros. CRITERIOS DE DESEMPEÑO VII Describa el funcionamiento del analizador de espectros a partir de la participación. Maneje el analizador de espectros con generador de funciones a partir de las prácticas de laboratorio. EVIDENCIAS DESEMPEÑO / PRODUCTOS CONOCIMIENTOS Participación en clase. Funcionamiento y aplicación del Práctica de laboratorio. analizador de espectros con el Asistencia. generador de funciones para medir amplitud y frecuencia de diferentes señales.+ 14

15 UNIDAD DE COMPETENCIA VIII Proyecto ELEMENTOS DE COMPETENCIA Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores Aplicar todos los Utilizar y aplicar conocimientos correctamente los adquiridos en el curso. conocimientos adquiridos previamente sobre las VII unidades de competencia. Cumplir con responsabilidad la elaboración del proyecto. Respetar la integridad individual. Ampliar su conocimiento mediante la realización del proyecto aplicando los conocimientos adquiridos en el curso. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Exposición del proyecto ante el grupo RECURSOS REQUERIDOS. Multímetro analógico y digital, generador de funciones, osciloscopio, analizador de espectro, dispositivos pasivos y revistas. TIEMPO DESTINADO 12 HORAS CRITERIOS DE DESEMPEÑO VIII Describir la funcionalidad del proyecto. EVIDENCIAS DESEMPEÑO / PRODUCTOS CONOCIMIENTOS Participación en clase. Como hacer un proyecto físico Proyecto funcionando. funcional y en circuito impreso. 15

16 X. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN Para obtener su calificación se considerará: Acreditación Exámenes 4.0 puntos Tareas, lecturas, prácticas de laboratorio, exposiciones 4.0 puntos Proyecto 3.0 puntos Total 10 puntos 1.- Cumplir con el 80 % de asistencias. 2.- Cumplir con 6 puntos de calificación en cada examen. XI. BIBLIOGRAFÍA Wolf Satnaley, Smith Richard (1995) Guía para mediciones electrónicas y prácticas de laboratorio. México 3ª.edición, Ed. Prentice Hall Hispanoamericana. Cooper William D. Helfrick Albert (1991). Instrumentación electrónica moderna y técnicas de medición. Ed. Prentice Hall Hispanoamericana. Marcus John (1993) Proyectos electrónicos. Guía práctica de circuitos electrónicos. 2ª edición, Ed. Mc. Graw Hill. Walpone R.E., Myers R. H. (1994) Probabilidad y estadística para ingenieros. 3 a. Edición, México. Ed. Mc. Graw Hill. 16

17 Manual de multímetro analógico. Canadá, Manual de multímetro digital. E.U.,1992. Manual de puente de capacitancias. E.U., Manual de puente universal. E.U., Manual del osciloscopio. Taiwan, Manual de generadores de funciones. E.U., Manual del analizador de espectro. E.U., Revistas sobre diseño de circuitos electrónicos para el diseño del proyecto, saber electrónica Software Pspice, diseño de circuitos