IE - Instrumentación Electrónica

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1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ESEIAAT - Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa EEL - Departamento de Ingeniería Electrónica GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) 6 Idiomas docencia: Catalán, Castellano Profesorado Responsable: Otros: Juan Antonio Gallardo León Lluis Ferrer Capacidades previas Sería conveniente haber superado la asignatura de Electrónica Analógica Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 2. ELO: Conocimiento aplicado de instrumentación electrónica. Transversales: 1. APRENDIZAJE AUTÓNOMO - Nivel 3: Aplicar los conocimientos alcanzados en la realización de una tarea en función de la pertinencia y la importancia, decidiendo la manera de llevarla a cabo y el tiempo que es necesario dedicarle y seleccionando las fuentes de información más adecuadas. Metodologías docentes Sesiones presenciales: a) Sesiones en el aula. El profesor expone los contenidos teóricos de la materia, realiza demostraciones con el ordenador, plantea ejercicios, y se resuelven dudas. b) Sesiones en el laboratorio. Los estudiantes realizan una serie de experiencias prácticas en un laboratorio. c) Sesiones de evaluación. Controles individuales sobre la materia. Trabajo no presencial d) Estudio individual y resolución de ejercicios. e) Preparación de los trabajos y ejercicios prácticos para entregar. f) Preparación previa de las prácticas a realizar en las sesiones de laboratorio. Objetivos de aprendizaje de la asignatura Conocer los dispositivos, equipos y técnicas habituales en los sistemas electrónicos de medida y los sudas fundamentos teóricos. Los estudiantes adquirirán la capacidad de analizar y diseñar un sistema completo de medida de magnitudes industriales, ambientales, biomédicas o de cualquier otra naturaleza física. En concreto, deberán ser capaces de elegir con criterio el transductor adecuado para una medida, condicionar correctamente su señal (amplificación, linealización, filtrado,...) y escoger el sistema digital de adquisición de los datos. Debido a que el conjunto de magnitudes susceptibles de ser medidas y el de sistemas electrónicos asociados es muy 1 / 6

2 grande, introducen sólo los más generales y / o habituales, y se facilitan referencias bibliográficas y webs complementarias para que el estudiante pueda ampliar el abanico de alternativas, en caso de que fuera necesario. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 45h 30.00% Horas grupo mediano: 0h 0.00% Horas grupo pequeño: 15h 10.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 90h 60.00% 2 / 6

3 Contenidos TEMA 1. INTRODUCCIÓN Dedicación: 10h Grupo grande/teoría: 2h Aprendizaje autónomo: 6h - Estructura general de los sistemas de medida. - Especificaciones de los transductores. (CAST) S'introdueixen la terminologia bàsica (especificacions) i els efectes físics més habituals del món de les mesures. TEMA 2. ACONDICIONAMIENTO DE LA SEÑAL DE MEDIDA Dedicación: 32h 30m Grupo grande/teoría: 10h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Aprendizaje autónomo: 19h 30m - Tipos de señales en sistemas de medida. - Amplificación de la señal. Efectos de modo común. - Amplificador de instrumentación. - Linealización. - Efecto de las interferencias. Actividades vinculadas: Análisis y diseño de los principales circuitos analógicos de los sistemas de medición electrónicos. También se analizan las fuentes de errores más importantes: efectos de las tensiones de modo común y de las interferencias eléctricas. 3 / 6

4 TEMA 3. TRATAMIENTO DIGITAL DE LA SEÑAL Dedicación: 20h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 12h - Muestreo de la señal de medida. - Convertidores D / A. - Convertidores A / D. - Sistemas reales de adquisición de la señal de medida. - Transmisión de la señal de medida. Actividades vinculadas: Dar a conocer las técnicas, y sus circuitos asociados, que permiten acoplar las señales producidas por los transductores a sistemas digitales. Presentar las principales estructuras de los sistemas de adquisición y almacenado digital de medidas, tanto autónomas como conectadas a PC. TEMA 4. TRANSDUCTORES DE TEMPERATURA Dedicación: 30h Grupo grande/teoría: 8h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 18h - La medida de la temperatura. - Detectores resistivos de temperatura (RTD). - Sensores integrados de temperatura. - Termopares. (CAST) Donar les bases conceptuals per poder triar adequadament el transductor més idoni per efectuar mesures de temperatura en un entorn real, així com per utilitzar-lo acuradament. 4 / 6

5 TEMA 5. TRANSDUCTORES DE VARIABLES MECÁNICAS Dedicación: 22h 30m Grupo grande/teoría: 7h Aprendizaje autónomo: 13h 30m - Fundamentos de las galgas extensiométricas. - Células de carga. - Sensores de presión. - Acelerómetros e inclinómetros. - Medida de desplazamiento y posición. (CAST) Donar les bases conceptuals per poder triar adequadament els transductors més idonis per efectuar mesures d'esforç, de pes, de pressió i d'altres variables mecàniques en un entorn real, així com per utilitzar-los acuradament. TEMA 6. NUEVAS TENDENCIAS EN SISTEMAS DE MEDIDA Dedicación: 20h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 12h - Sensores inteligentes ("Smart sensores"). - Redes de sensores. - Instrumentación virtual. (CAST) Donar a conèixer les darreres tendències en sensòrica, connexió sense fils de sensors i la instrumentació virtual. 5 / 6

6 TEMA 7. OTROS TIPOS DE TRANSDUCTORES Dedicación: 15h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 9h - Transductores de caudal. - Sensores de nivel. - Sensores de magnitudes magnéticas y lumínicas. - Sensores de magnitudes químicas y ambientales. (CAST) Donar les bases conceptuals per poder triar adequadament els transductors més idonis per efectuar mesures de cabdal i de nivell, químiques, magnètiques, lumíniques i altres variables en un entorn real, així com per utilitzar-los acuradament. Sistema de calificación - Pruebas orales y escritas 70% (25% primer parcial, 45% segundo parcial) - Laboratorio: 30% Bibliografía Básica: Pérez García, M. A. Instrumentación electrónica. Madrid: Paraninfo, ISBN Pallás Areny, R. Adquisición y distribución de señales. [Reimp.]. Barcelona: Marcombo, ISBN Pallás, R.; Bragós, R.; Casas, O. Sensores e interfaces: problemas resueltos. Barcelona: Edicions UPC, ISBN Complementaria: Asch, Georges. Les capteurs en instrumentation industrielle. 5e éd. Paris: Dunod, ISBN Creus Solé, A. Instrumentación industrial. 8ª ed. Barcelona: Marcombo, ISBN Nachtigal, Chester L. Instrumentation and control: fundamentals and applications. New York: John Wiley & Sons, ISBN Manuel Lázaro, A. [et al.]. Problemas resueltos de instrumentación y medidas electrónicas. Madrid: Paraninfo, ISBN / 6