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Fichas de asignaturas 2014-15


INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 21715036 INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Créditos Teóricos 5.25
Título 21715 GRADO EN INGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES - CÁDIZ Créditos Prácticos 2.25
Curso   3 Tipo Obligatoria
Créd. ECTS   6    
Departamento C140 INGENIERIA EN AUTOMÁTICA, ELECTRÓNICA, ARQUITECTURA Y REDES DE COMPUTADORES    

 

Requisitos previos

Aunque no se contempla  ningún requisito expreso, sí es de interés, al igual que
otras asignaturas de este curso, haber estudiado previamente materias que
faciliten las exposiciones teóricas de esta asignatura, tales como Electrónica y
E. Analógica y E. Digital.

 

Recomendaciones

-   Seguimiento de la asignatura a diario para facilitar la interrelación de los
conceptos y poder hacer más interesantes las experiencias de laboratorio.
-   Dichas sesiones de prácticas en el laboratorio son -como las clases-
igualmente importantes y obligatorias y deben ser asimiladas conceptualmente.

-   Un enfoque práctico soportado por los conocimientos teóricos permite el
desarrollo con seguridad de proyectos profesionales.

-   Es recomendable también que el alumnado esté predispuesto a realizar en casa,
adquiriendo un instrumental sumamente básico, algunas tareas prácticas de diseño
o programación y que permitirán asentar las bases de forma más recreativa.

-   Dado que es en el idioma Inglés  en el que se encontrarán descritas la mayor
parte de las especificaciones e instrucciones de los distintos componentes
propios de la instrumentación, así como los
instrumentos de medida y lenguajes de programación, es aconsejable no
solo conocer los fundamentos del idioma y su gramática escrita, sino también
adquirir un nivel aceptable de entendimiento a la hora de
utilizar manuales de tipo técnico.

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
JOSE MARIA GUERRERO RODRIGUEZ Profesor Titular Escuela Univ. 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
CB2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación 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
CB3 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
CB4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no GENERAL
CB5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía GENERAL
CG1 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tengan por objeto, GENERAL
CG3 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones GENERAL
CG4 Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial GENERAL
CG6 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento GENERAL
CT1 Capacidad para la resolución de problemas. TRANSVERSAL
CT15 Capacidad para interpretar documentación técnica. TRANSVERSAL
CT4 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica TRANSVERSAL
CT7 Capacidad de análisis y síntesis TRANSVERSAL
EI05 Conocimiento aplicado de instrumentación electrónica ESPECÍFICA OPTATIVA

 

Resultados Aprendizaje

Identificador Resultado
R01 a.- Ser capaz de explicar de manera comprensible los principios relacionados con la medida, el funcionamiento de los sensores e instrumentos y las topologías de circuitos más utilizados en instrumentación.
R02 b.- Ser capaz de manejar sensores e instrumentos electrónicos de medida en el ámbito de la ingeniería industrial en electrónica e interpretar los resultados de las lecturas.
R03 c.- Diseñar y conformar equipos electrónicos de medida en base a sensores, transductores y circuitos electrónicos de adquisición de señales.

 

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.
-Referencias continuas a las aplicaciones
prácticas, muchas de las cuales se desarrollarán
experimentalmente en las sesiones de laboratorio.
42 CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG4 CG6 CT15 CT7 EI05
04. Prácticas de laboratorio
- Modalidad organizativa: clases prácticas.
- Método de enseñanza-aprendizaje: resolución de
problemas y casos prácticos de diseño de
topologías propias de instrumentación y circuitos
de medida, utilizando en su caso diferentes
técnicas para conseguir los mejores resultados
prácticos.

Como optimización del proceso de aprendizaje,
estos resultados pueden ser los planteamientos de
partida de algunas prácticas de laboratorio.


- Modalidad organizativa: prácticas de
laboratorio.
- Método de enseñanza-aprendizaje: estudio de
casos y montaje de circuitos y/o simulación por
ordenador. La actividad estará orientada a
pequeños grupos con el material e instrumentación
adecuados y secuenciada mediante un guión
conocido a priori. Según cada tipo de
experiencia, puede requerirse que el alumno
trabaje aportando  una serie de resultados
previos antes de la realización de la experiencia
para proceder a su comprobación, o, en otros
casos,  confección de  un análisis posterior en
función de los resultados instrumentales
obtenidos de la experimentación.  Dichos
resultados y sus conclusiones formarán parte de
la evaluación continua del alumnado en esta
actividad de tipo práctico.
18 CB2 CB3 CB4 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05
10. Actividades formativas no presenciales
Estudio individual y trabajo autónomo sobre los
contenidos de la asignatura. Preparación de las
prácticas antes de la asistencia al laboratorio.
82 Reducido CB2 CB3 CB4 CB5 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05
11. Actividades formativas de tutorías
Atención personal (sin exclusión de la
posibilidad de atención a grupos en situaciones
puntuales) al alumnado con el fin de asesorarlo
sobre los distintos aspectos relativos al
desarrollo de la asignatura.
4 Reducido CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05
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.
4 Grande CB2 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05

 

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

-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.

-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 considerarán
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.

-Evaluación de las competencias actitudinales:
Según los criterios de la EEES, la actitud del alumnado hacia la materia
también es una componente de la evaluación.
Se considera, en general, que la asistencia continuada a las clases de teoría y
problemas supone el punto de partida para poder desarrollar las competencias que
se pretenden de la especialidad. Por lo tanto se establece obligatoria la
presencia en este tipo de actividades de las alumnas/os que cursen esta
asignatura, con una asistencia mínima de un 80% respecto del total de clases del
semestre.

Sin embargo, dado que en casos particulares pudiera darse la circunstancia de
alumnas/os egresados que continúan cursando otras especialidades o que su
profesión le impida esta asiduidad, el método de evaluación escrita contemplará
un apartado extra que permita a dichas personas justificar que han desarrollado
adecuadamente las competencias oportunas así como presentar algún tipo de memoria
experimental, desarrollo de un caso práctico y/o resolución personal de problemas
adicionales que supla los contenidos dejados de recibir.

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
Cuestionarios de Laboratorio Medida del aprovechamiento del trabajo y el tiempo en el laboratorio (técnica instrumental) así como el tratamiento adecuado de la información, evaluado mediante cumplimentado de las hojas de respuesta o informes oportunos, según cada tipo de experiencia y a partir de los resultados y conclusiones obtenidos en la experiencia.
  • Profesor/a
  • Co-Evaluación
CB2 CB3 CB4 CB5 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05
Cuestionarios generales y/o Problemas solucionario por el alumnado de cuestionarios/lotes de problemas sobre algunos aspectos importantes del temario como control del proceso de aprendizaje. También pequeños trabajos de investigación acordes a la asignatura.
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
CB2 CB3 CB4 CG1 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05
Exámenes 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. Para el apartado de problemas, se solicitará la resolución numérica de ejercicios, situaciones concretas acerca de circuitos y/o programas propios de la instrumentación, casos prácticos o diseños específicos, que en cualquier caso se adecuarán a las competencias adquiridas hasta este momento.
  • Profesor/a
CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05

 

Procedimiento de calificación

La calificación final de la asignatura se realizará de manera distinta según
cada actividad:

- Prácticas de laboratorio: 20% del total de la calificación, siendo obligatoria
tanto la asistencia como la presentación de los informes o resultados exigidos de
cada práctica.  Dentro de esta calificación se contemplan, además, la evaluación
de los resultados de las actividades tales como cumplimiento de plazos,
participación, integración y actitud positiva en el aprendizaje, así como
cualquier actividad extra que justifique la excepcional ausencia a las mismas.

- Cuestionarios generales: 10%, siempre que cumplan, además de los objetivos
cientifico-técnicos acordados,  los requisitos de presentación y eficacia
impuestos a cada uno de los trabajos (plazos de entrega, profundidad de la
exposición, idoneidad y  resultados esperados, gráficos, diagramas, esquemas,
etc.).

- Examen final: 70% para completar una puntuación total máxima de 10.0 puntos.
Dentro de este 70% se contemplarán controles y/o las actividades anexas que
justifiquen la falta de asistencia de los casos excepcionales.

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados
            Tema 1: MEDIDA Y ERRORES EN EL PROCESO DE MEDIDA. CALIBRACIÓN.

Tema introductorio, que presenta los principios de la medida y el error, así como las características fundamentales
de los instrumentos y puentes de medida.
        
CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG3 CG4 CG6 CT7 EI05 R01
            Tema 2: MULTÍMETROS.

Tema que presenta los equipos de medida más básicos y usuales, fundamentales para el desarrollo de la ingeniería
eléctrica y electrónica.
        
CB2 CB3 CB4 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05 R01 R02
            Tema 3: GENERADORES DE FUNCIÓN Y OSCILADORES.

El generador de función como instrumento y los fundamentos de osciladores lineales y digitales.
        
CB2 CB3 CB4 CB5 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05 R01 R02
            Tema 4: MEDIDA DE LA FRECUENCIA Y LA FASE.

Presenta los conocidos frecuencímetros, tacómetros y fasímetros.
        
CB2 CB3 CB4 CB5 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05 R01 R02
            Tema 5: El OSCILOSCOPIO.

Fundamentos del funcionamiento del instrumento y consejos de utilización.
        
CB2 CB3 CB4 CB5 CG3 CG4 CG6 CT15 CT4 CT7 EI05 R01 R02
            Tema 6: OTROS EQUIPOS DE TEST

Una descripción somera del resto de instrumentos utilizados en la instrumentación electrónica como son las fuentes
programables de alimentación, puentes de medida, analizadores, etc..
        
CB2 CB3 CB4 CB5 CG3 CG4 CG6 CT15 CT4 EI05 R01 R02
            Tema 7:  SENSORES Y TRANSDUCTORES.

Tema largo que contempla los principales sensores y transductores utilizados en la industria, atendiendo a las
variables que son capaces de evaluar (temperatura, velocidad, aceleración, fuerza, presión, radiación lumínica,
etc...) , dividido en capítulos según la magnitud física a captar.
        
CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05 R01 R02 R03
            TEMA 8: TRATAMIENTO BÁSICO DE LA SEÑAL Y FILTRADO.

Análisis de soluciones y topologías de circuito que permiten el tratamiento de la información que procede de los
elementos transductores para su utilización práctica así como una introducción al tratamiento digital de la señal.
        
CB2 CB3 CB4 CB5 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05 R01 R03
            TEMA 9: INSTRUMENTACIÓN PROGRAMABLE Y BUSES DE INSTRUMENTACIÓN.

Introducción a la técnica del test controlado por ordenador mediante instrumentos programables y su interconexión
con un equipo digital. Introducción para la implementación y ejecución práctica de sistemas de medida y test como
redes de instrumentos y su problemática asociada.
        
CB2 CB3 CB4 CB5 CG3 CG4 CG6 CT15 CT4 CT7 EI05 R01 R02 R03
            xTema X: INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL.

Fundamentos de la creación de instrumentos software apoyados por el entorno LabVIEW de la firma National Instrument.
        
CB2 CB3 CB5 CG3 CG4 CT1 CT15 CT4 CT7 EI05 R01 R02 R03

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

* TEORÍA:

- M.A. Pérez, J.C. Álvarez  et al. " Instrumentación Electrónica ", Thomson-Paraninfo, 2.004.

- J.M. Guerrero. “ Instrumentación Básica del Laboratorio Electrónico ”. Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática, Tecnología Electrónica y Electrónica de la UCA. 2.000. Cádiz.

- J.M. Guerrero. “ Captación de Parámetros Físicos y Tratamiento de Señal ”. Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática, Tecnología Electrónica y Electrónica y Electrónica de la UCA. 2.000. Cádiz.

- Cooper – Helfrick, “ Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición “ Prentice Hall, 1.991.  

 

* PROBLEMAS:

- Guerrero, Lucas, Cifredo. “ Instrumentación Electrónica: Problemas Resueltos ”. Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática, Tecnología Electrónica de la UCA. 2.000. Cádiz.

- R. Pallás, O. Casas y R. Bragós, "Sensores y Acondicionadores de Señal:Problemas Resueltos ", Ed. Marcombo, 2.008.

- P. Pinto  et al. " Problemas Resueltos de Instrumentación Electrónica ", Universidad de Sevilla. Servicio de Publicaciones, ISBN: 9788447210619, 1ªed., 2.006.  

 

* PROGRAMACIÓN:

- J.R. Lajara, J. Pelegrí, " LabVIEW: entorno gráfico de programación ", Marcombo S.A., 2.007.

- A. Manuel Lázaro, J. del Rio, “ LabVIEW 7.1 “, Thomson, 2.005.

- A. Manuel Lázaro, “ LabVIEW “, Paraninfo, 1.997.- R. H. Bishop, " LabVIEW 2009 student edition " (CD + book), Ed. Prentice Hall, 2010.

- Página web de National Instrument(LabVIEW) en < www.ni.com > .  

 

* VIRTUAL:

- Transparencias de temas, hojas de datos de componentes, enunciados de problemas, guiones de prácticas, catálogos de fabricantes y cualquier otro material auxiliar serán expuestos en los instantes oportunos en la zona de la asignatura dentro del Campus Virtual de la UCA.

 

Bibliografía Específica

- R. Pallás Areny, " Sensores y Acondicionadores de Señal ", 4ª ed. Marcombo, 2.007.

- R. Pallás Areny, "Adquisición y distribución de señales", Ed. Marcombo S.A.

- J.J. González - A. Moreno Muñoz " Circuitos electrónicos aplicados con amplificadores operacionales: teoría y problemas ", Servicio de Publicaciones Universidad de Cádiz, ISBN: 978-84-7786-488-2, 1ªed., 2.009.

- C.L. Phillips, H.T. Nagle, " Sistemas de Control Digital: análisis y diseño ", Gustavo Gili, S.A. 1987 (capítulos sobre filtros digitales).

- R. Pallás / F. Reverté, " Direct Sensor to Microcontroller interface circuits ", Marcombo S.A.

- A. Creus Solé, "Instrumentación Industrial ", Marcombo, S.A., 2005.  

 

Bibliografía Ampliación

- Bolton, W., " Mediciones y pruebas eléctricas y electrónicas ", Marcombo S.A., 1995.

- E. Mandado, “ Instrumentación Electrónica “, Ed. Alfa Omega, 1.997.

-  Molina Martínez, Jose Miguel / Jimenez Buendía, Manuel, "Programación Gráfica para Ingenieros ", MARCOMBO, S.A. 2010.

- M. Faundez Zauny, " Tratamiento Digital de Voz e Imagen ", Marcombo S.A. 

 

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.