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Fichas de asignaturas 2013-14


INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS DE MEDIDA

Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 10618054 INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS DE MEDIDA Créditos Teóricos 3.75
Título 10618 GRADO EN INGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES - ALGECIRAS Créditos Prácticos 3.75
Curso   4 Tipo Optativa
Créd. ECTS   6    
Departamento C140 INGENIERIA EN AUTOMÁTICA, ELECTRÓNICA, ARQUITECTURA Y REDES DE COMPUTADORES    

 

Si desea visionar el/los fichero/s referente/s al cronograma sobre el número de horas de los estudiantes pulse sobre su nombre:

 

Requisitos previos

Es imprescindible que el alumno haya adquirido las competencias correspondientes
a las materias del primer curso tales como  Física I, Física II, Cálculo y
Álgebra. Asimismo y consecuentemente, es imprescindible haber adquirido las
competencias propias del segundo curso, ligadas a las materias de Electrónica y
Automática.

 

Recomendaciones

El alumno debe estudiar y trabajar de forma continuada sobre los contenidos de la
asignatura, de manera que el esfuerzo y la constancia se convierten en variables
claves para la superación de esta materia. La combinación de los trabajos
práctico y teórico debe ser sincronizada, de acuerdo con la planificación
establecida entre ambos conjuntos de actividades. Asimismo, sería interesante
mantener tutorías presenciales y/o virtuales/electrónicas con frecuencia.

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
JUAN JOSÉ GONZÁLEZ DE LA ROSA PROFESOR TITULAR DE UNIVERSIDAD - Accredited Full Professor S

 

Competencias

Se relacionan aquí las competencias de la materia/módulo o título al que pertenece la asignatura, entre las que el profesorado podrá indicar las relacionadas con la asignatura.

Identificador Competencia Tipo
CG02 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vacación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio GENERAL
CG03 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética GENERAL
CG04 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado GENERAL
CG05 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía GENERAL
G01 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservació, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización ESPECÍFICA
G03 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones ESPECÍFICA
G04 Capacidad de resolver problemas con iniciativa, tomas de decisiones, cratividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la ingeniería industrial ESPECÍFICA
G06 Capacidad para el majeo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento ESPECÍFICA
T01 Capacidad para la resolución de problemas GENERAL
T02 Capacidad para tomar decisiones GENERAL
T04 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica GENERAL
T07 Capacidad de análisis y síntesis GENERAL
T15 Capacidad para interpretar documentación técnica GENERAL

 

Resultados Aprendizaje

Identificador Resultado
R05 Capacidad para interpretar los resultados de los equipos electrónicos de medida industriales, así como de los sensores y transductores empleados en la industria.
R04 Desarrollar habilidades de tipo práctico que le permitan dominar en un futuro la resolución de problemas reales propios de su especialidad y responsabilidad en el desarrollo de su profesión.
R01 Reconocer la importancia y el aporte que supone la utilización de la electrónica en la actualidad y su importancia en el terreno de la industria para enriquecer su formación como profesional en cualquiera de las especialidades del grado.

 

Actividades formativas

Actividad Detalle Horas Grupo Competencias a desarrollar
01. Teoría
-Modalidad organizativa: clases teóricas.
-Métodos de enseñanza-aprendizaje: método
expositivo/lección magistral. En el contexto de
esta modalidad organizativa y mediante el método
de enseñanza-aprendizaje indicado se impartirán
las unidades teóricas correspondientes a los
contenidos de la asignatura.
- Desarrollo conceptual del programa tomando como
referencia las prácticas de Laboratorio.
30 T01 T02 T04 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17
04. Prácticas de laboratorio
Realización de prácticas en el laboratorio de
Electrónica sobre las que pivotará el desarrollo
teórico del programa.

-Modalidad organizativa:

1.- Clases prácticas.
- Método de enseñanza-aprendizaje: resolución de
problemas y casos prácticos, utilizando en su
caso diferentes técnicas para conseguir los
mejores resultados prácticos. En general, estos
resultados estarán inter-relacionados con las
prácticas de laboratorio, constituyendo el
trabajo de documentación previo.

2.- Prácticas de laboratorio.
- Método de enseñanza-aprendizaje: La actividad
estará orientada a pequeños grupos con el
material e instrumentación adecuados. Según cada
tipo de
experiencia, puede requerirse que el alumno
trabaje aportando resultados
previos antes de la realización de la experiencia
para proceder a su comprobación.

- Confección de  un análisis posterior en función
de los resultados obtenidos de la
experimentación.  Dichos resultados y sus
conclusiones formarán parte de
la evaluación continua del alumnado en esta
actividad de tipo práctico.
30 G01 G02 G05 T01 T02 T04 T05 T08 T09 T12 T14 T15 T17
10. Actividades formativas no presenciales
Estudio individual y trabajo autónomo sobre los
contenidos de la asignatura.
76 Grande G01 G02 T01 T02 T04 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17
11. Actividades formativas de tutorías
Atención personal (sin exclusión de la
posibilidad de atención a grupos en situaciones
puntuales) al alumno con el fin de asesorarlo
sobre los distintos aspectos relativos al
desarrollo de la asignatura.
4 Reducido T01 T02 T04 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17
12. Actividades de evaluación
Examen final (ver Procedimiento de Evaluación).
- En esta actividad formativa se puede contemplar
la realización de controles optativos si así lo
requiriesen los contenidos. Se realizará asimismo
un examen de prácticas de laboratorio o en su
defecto, el examen final contendrá un apartado de
evaluación de laboratorio.
4 Grande G01 G02 G05 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17
13. Otras actividades
Realización individual de test de autoevaluación
de cada bloque de contenido del programa.
6 Reducido CG02 G01 G02 G04 G05 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17

 

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

Se detallará el sistema previsto para la evaluación de la adquisición de las
competencias.

- Evaluación de las clases de laboratorio: A partir de los resultados  aportados
(documentación, informes, memorias, diseños, etc.),  tras las sesiones prácticas
que así lo requieran o asistencia en los casos de difícil evaluación por otro
método. Se valorará no sólo la corrección de los resultados, sino otros detalles
que permitan la evaluación de competencias transversales, como las exposiciones
de los trabajos o ampliaciones de los mismos.
- En el examen final  o cualquier otra prueba individual que se estime
(controles) se valorará, además del acierto esperado a las cuestiones, la
exposición, expresión y capacidad de síntesis de los conceptos. Igualmente se
consideraran positivamente  las soluciones  novedosas y originales que en ese
momento aporte
el alumno a la resolución, siempre y cuando dichos métodos sean coherentes desde
el punto de vista científico-técnico  y conlleven a soluciones acertadas o
similares respecto  a los métodos expuestos en las clases.

Por lo tanto, son elementos del sistema de evaluación los siguientes (algunos se
expandirán en el siguiente apartado):
a)        Ejercicios de autoevaluación: imbricados en los temas de la asignatura.
b)        Informes de trabajos grupales: resultados de prácticas de laboratorio.
c)        Presentaciones de trabajos grupales.
d)        Discusiones y coloquios en el aula: como consecuencia del proceso
enseñanza/aprendizaje, sobre todo al enseñar con el simulador electrónico y ver
in situ el progreso del alumno.
e)        Informes o resultados de experimentos: prácticas de laboratorio
individuales de cada alumno.
f)        Exámenes escritos u orales: su confección se expone en el siguiente
apartado.
g)        Presentación de resolución de casos: en el examen de prácticas de
laboratorio, cada alumno debe resolver un supuesto concreto práctico, un caso
real de una situación de medida.
h)        Conferencias y seminarios: que pueden resultar de interés para los
alumnos, y que con frecuencia programamos en coordinación con empresas con las
que habitualmente trabajamos, como Instrumentos de Medida, S.L. (Madrid), o
Agilent Technologies, que nos mandan mucha información sobre seminarios que ellos
imparten, y sobre los cuales luego premiamos la asistencia del alumno y valoramos
su aprendizaje.
i) Otros: como la exposición opcional de algún supuesto práctico curioso de
ampliación que los alumnos hayan localizado o profundizado en él.

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
Examen final práctico. Evaluación continua de la actividad desarrollada en las clases experimentales, a partir de los resultados que de cada práctica aporte el alumno. Examen de prácticas de laboratorio individual sobre un supuesto práctico de medida sobre circuitos electrónicos analógicos y/o digitales.
  • Profesor/a
G01 G02 G04 G05 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17
Examen final teórico. Prueba escrita que puede contemplar, según cada caso, la exposición sucinta de conceptos teóricos o explicaciones desarrolladas acerca de los contenidos impartidos por esta asignatura. Incluye cuestiones numéricas básicas sobre características estáticas y dinámicas de los equipos de test y medida, incluyendo los sensores y transductores. El examen también incluye programación de rutinas cortas en IEEE-488 (GPIB), y programación de micro-controladores. Esto último se ha venido realizando con micro-controladores PIC y, desde 2010 con ARDUINO, especialmente gracias al proyecto de innovación: “Instrumentos electrónicos de medida micro-controlados, virtuales y distribuidos y circuitos electrónicos. Aplicaciones en la formación en tecnologías industriales”: PI1_12_001. Estas experiencias pueden ser ampliadas fuera de las horas presenciales, con el fin de adquirir cotas operativas superiores en los prototipos montados por los alumnos. En este caso la calificación será mejor considerada. Para el apartado de problemas, se solicitará la resolución numérica de ejercicios, situaciones concretas acerca de circuitos y/o componentes, casos prácticos o diseños específicos, que en cualquier caso se adecuarán a las competencias adquiridas hasta este momento. En resumen, se podrán distinguir en este examen los siguientes tres elementos: 1.- Preguntas de teoría: Incluyen definiciones, pequeñas demostraciones y clasificaciones. 2.- Cuestiones experimentales: Relativas a la operación de los instrumentos de banco, pretenden que el alumno “suplante” al instrumento dibujando las señales que deberían representar o los datos que debería mostrar bajo ciertas condiciones de ajuste o “set up” proporcionadas en el enunciado del problema y que corresponden a ajustes reales de los paneles de los instrumentos. 3.- Problemas: Incluyen circuitos electrónicos de equipos de instrumentación, acondicionamiento de señal y sensores y transductores y, en general, circuitos de procesado de señal.
  • Profesor/a
G01 G02 G04 G05 G06 T01 T02 T04 T07 T08 T09 T10 T12 T15 T17
Trabajos en grupo. Según las condiciones y objetivos prefijados y exigidos en función de la temática sobre la que se desarrolla dicho trabajo, contemplando además la posibilidad de evaluar competencias transversales además de las competencias propias de la asignatura.
  • Profesor/a
G01 G02 G05 G06 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T10 T12 T14 T15 T17

 

Procedimiento de calificación

La calificación final de la asignatura se realizará de manera distinta según cada
actividad:
- Prácticas de laboratorio: 10% del total de la calificación, siendo obligatoria
tanto la asistencia como la presentación de los informes o resultados exigidos de
cada práctica.
- Examen final: 90% para completar una puntuación  total  de 10.0 junto a la
calificación de laboratorio.

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados
            CHAPTER 1. CHARACTERISTICS OF THE ELECTRONIC MEASUREMENT INSTRUMENTS

- Range, resolution, sensibility.
- Sampling frequency. Frequency response.
- Overshot, settling time.
- Uncertainty.

        
G01 G02 G04 G05 G06 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            CHAPTER 2. EVALUATION OF MEASUREMENT DATA. GUIDE TO THE EXPRESSION OF UNCERTAINTY IN MEASUREMENT

- General metrological terms.
- Type A and type B standar uncertainty.
- Combined uncertainty, Expanded uncertainty, Reporting uncertainty.
- The true value and tha corrected value. Graphical representation.

        
CG02 G01 G02 G04 G05 G06 T01 T02 T04 T05 T07 T09 T12 T15 T17 R05 R04 R01
            CHAPTER 3. RANDOM DATA, MEASUREMENTS AND EXPLORATORY DATA ANALYSIS

- Sources or errors in electronic measurement equipment.
- Statistical estimators in measurement: biased and unbiased.
- Autocorrelation and spectra.
        
CG02 G01 G02 G04 G05 G06 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            CHAPTER 4. DATA ACQUISITION: THEORY AND PRACTICE

- Electronic equipment functional blocks.
- Analog to digital converters.
- Sampling theorem. Aliasing and leakage effects.
- Discrete spectra.
        
G01 G02 G04 G05 G06 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            CHAPTER 5. INTERFERENCES AND NOISE

- Types of interferences.
- Coupling mechanisms.
- Modeling interferences.
- Noise in electronic circuits.
- Short term stability.
        
CG02 G02 G04 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            CHAPTER 6. SENSORS AND TRANSDUCERS

- Classification of sensors and transducers.
- Electronic conditioning.
- Displacement.
- Temperature.
- Accelerometers. Vibration characterization.
- Force and torque.
- Flow.
- Other magnitudes.
- Smart sensors.
        
G01 G02 G04 G06 T01 T02 T04 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            CHAPTER 7. NON-DESTRUCTIVE TESTING (NDT)

- Acoustic Emission (AE) Testing and Monitoring.
- Piezoelectric Acoustic Emission Sensors.
- Electromagnetic method.
- Digital imaging
- Ultrasonics.
- Leak testing method.
- Radiology (X and Gamma) method.
- Radiology (neutron) method.

        
G01 G02 G04 G05 G06 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            CHAPTER 8. NOISE AND VIBRATION CONTROL THROUGH ELECTRONICS

- Electronics as the key to vibration control.
- Structure of a control electronic system.
- Electronic mesurement and diagnostics.
- Vibration transducers: more.
- Equipment.
        
G01 G02 G05 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            LAB EXPERIENCE 1. OSCILLOSCOPES
Elements of the oscilloscope. Calibration of probes. Measurement of different magnitudes: voltages, time and frequency.
Rise time. Spectral analysis. Function generator synchronization issues.
        
G01 G02 G05 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            LAB EXPERIENCE 2. FREQUENCYMETERS AND PULSE COUNTERS
Frequency measurement. Period measurement. Time-interval counters. Totalizers: event counters.
        
G01 G02 G04 G05 G06 T01 T02 T04 T05 T07 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            LAB EXPERIENCE 3. Design and Simulation of A/D and D/A converters via PSPICE.
        
G01 G02 G04 G05 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            LAB EXPERIENCE 4. Data acquisition and random data in measurement equipment. Data acquisition boards and MATLAB to
handle data.
        
CG02 G01 G02 G04 G05 T01 T02 T04 T05 T07 T09 T10 T12 T14 T15 T17 R05 R04 R01
            LAB EXPERIENCE 5. SENSORS AND TRANSDUCERS
Temperature, position, vibration, ultrasonics transducers, torque sensors, load cells.
        
G01 G02 G04 G05 T01 T02 T04 T05 T07 T08 T09 T10 T12 T14 T15 R05 R04 R01

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

CAMPUS VIRTUAL: Original material for teaching. Temas perfectamente desarrollados en pdf y acompañados de las guías de las prácticas de laboratorio. Asimismo, incorpora una biblioteca de imágenes de capturas de osciloscopios.

JCGM 100:2008. Evaluation of measurement data. Guide to the expression of Uncertainty in measurement. Évaluation des données de mesure - Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure.
Document produced by Working Group 1 of the Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM/WG 1).Document produit par le Groupe de travail 1 du Comité commun pour les guides en métrologie (JCGM/WG 1).

WOLF, S. & SMITH, R.F.M. (1992). Guía para Mediciones Electrónicas y Prácticas de Laboratorio. Prentice Hall Hispanoamericana S.A. México, Englewood Cliffs.

nondestructive testing standards: http://www.astm.org/index.shtml


 

Bibliografía Específica

GONZÁLEZ DE LA ROSA, J.J. et al. (2005). Procesos de Ruido Interno en los Circuitos Electrónicos. Técnicas de Computación de la Estabilidad de la Frecuencia. Servicio de Publicaciones de la UCA.

Monografía original e inédita sobre los procesos de ruido, fuentes de ruido interno, que afectan a los equipos electrónicos. Incluye originales simulaciones con MATLAB y resolución de problemas adaptados a la práctica. Resume perfectamente todas las fuentes de ruido y su tratamiento estadístico mediante densidades espectrales de potencia, tensión y corriente.

 

 

Bibliografía Ampliación

PALLÁS ARENY, R. (1989). Transductores y Acondicionadores de Señal. Marcombo, Boixareu Editores.

 

El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente. En aplicación de la Ley 3/2007, de 22 de marzo, para la igualdad efectiva de mujeres y hombres, así como la Ley 12/2007, de 26 de noviembre, para la promoción de la igualdad de género en Andalucía, toda alusión a personas o colectivos incluida en este documento estará haciendo referencia al género gramatical neutro, incluyendo por lo tanto la posibilidad de referirse tanto a mujeres como a hombres.