Fichas de asignaturas 2016-17
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INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS DE MEDIDA |
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Asignatura |
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Profesorado |
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Competencias |
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Resultados Aprendizaje |
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Actividades Formativas |
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Sistemas de Evaluación |
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Contenidos |
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Bibliografía |
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Código | Nombre | |||
Asignatura | 10618054 | INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS DE MEDIDA | Créditos Teóricos | 3.75 |
Título | 10622 | 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 | |
JOSE MARIA | SIERRA | FERNANDEZ | Investigador Uca - Profesor Sustituto Interino | S |
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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 |
CB4 | Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado | GENERAL |
CB5 | Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía | 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 |
CG5 | Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos | 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 |
CT8 | Capacidad de adaptación a nuevas situaciones | TRANSVERSAL |
CT9 | Creatividad y espíritu inventivo en la resolución de problemas científico-técnicos | TRANSVERSAL |
Resultados Aprendizaje
Identificador | Resultado |
R03 | Capacidad para interpretar los resultados de los equipos electrónicos de medida industriales, así como de los sensores y transductores empleados en la industria. |
R02 | 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 | CB2 CB4 CB5 CG3 CG4 CG5 CT1 CT7 CT8 CT9 | |
02. Prácticas, seminarios y problemas | Resolución de problemas y casos prácticos utilizando en su caso diferentes técnicas para conseguir los mejores resultados prácticos. |
4 | CB4 CB5 CG3 CG4 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 CT9 | |
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. |
26 | CG4 CG5 CG6 CT1 CT15 CT7 | |
10. Actividades formativas no presenciales | Estudio individual y trabajo autónomo sobre los contenidos de la asignatura. |
82 | Grande | CB2 CB4 CB5 CG3 CG4 CT1 CT7 CT8 CT9 |
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 | CB2 CB5 CT1 CT7 CT9 |
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 | CB2 CB5 CG4 CT1 CT7 CT9 |
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. |
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CB4 CG5 CG6 CT1 CT15 CT4 CT7 CT8 |
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. |
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CB2 CB4 CB5 CG4 CT1 CT7 CT9 |
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. |
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CB2 CB4 CB5 CG4 CG6 CT1 CT15 CT7 CT8 CT9 |
Procedimiento de calificación
La calificación final de la asignatura se realizará de manera distinta según cada actividad: - Prácticas de laboratorio: 15% del total de la calificación, siendo obligatoria tanto la asistencia como la presentación de los informes o resultados exigidos de cada práctica. - Trabajos: 5% del total de la calificación. - Examen final: 80% para completar una puntuación total de 10.0 junto a la calificación de laboratorio y los trabajos.
Descripcion de los Contenidos
Contenido | Competencias relacionadas | Resultados de aprendizaje relacionados |
CHAPTER 1. CHARACTERISTICS OF THE ELECTRONIC MEASUREMENT INSTRUMENTS 1. Range, resolution, sensibility. 2. Sampling frequency. Frequency response. 3. Overshot, settling time. 4. Uncertainty. |
CB4 CG3 CG5 CG6 CT15 CT4 | R03 R02 R01 |
CHAPTER 2. EVALUATION OF MEASUREMENT DATA. GUIDE TO THE EXPRESSION OF UNCERTAINTY IN MEASUREMENT 1. General metrological terms. 2. Type A and type B standar uncertainty. 3. Combined uncertainty, Expanded uncertainty, Reporting uncertainty. 4. The true value and tha corrected value. Graphical representation. |
CB4 CG3 CG5 CG6 CT15 CT4 | R03 R02 R01 |
CHAPTER 3. RANDOM DATA, MEASUREMENTS AND EXPLORATORY DATA ANALYSIS 1. Sources or errors in electronic measurement equipment. 2. Statistical estimators in measurement: biased and unbiased. 3. Autocorrelation and spectra. |
CG3 CG5 CT4 | R03 R02 R01 |
CHAPTER 4. DATA ACQUISITION: THEORY AND PRACTICE 1. Electronic equipment functional blocks. 2. Analog to digital converters. 3. Sampling theorem. Aliasing and leakage effects. 4. Discrete spectra. |
CB5 CG3 CG5 CG6 CT15 CT4 CT7 | R03 R02 R01 |
CHAPTER 5. INTERFERENCES AND NOISE 1. Types of interferences. 2. Coupling mechanisms. 3. Modeling interferences. 4. Noise in electronic circuits. 5. Short term stability. |
CG3 CG5 CT4 | R03 R02 R01 |
CHAPTER 6. SENSORS AND TRANSDUCERS 1. Classification of sensors and transducers. 2. Electronic conditioning. 3. Displacement. 4. Temperature. 5. Accelerometers. Vibration characterization. 6. Force and torque. 7. Flow. 8. Other magnitudes. 9. Smart sensors. |
CB2 CB5 CG3 CG5 CG6 CT1 CT15 CT4 | R03 R02 R01 |
CHAPTER 7. NON-DESTRUCTIVE TESTING (NDT) 1. Acoustic Emission (AE): testing and monitoring. 2. Piezoelectric acoustic emission sensors. 3. Electromagnetic method. 4. Digital imaging 5. Ultrasonics. 6. Leak testing method. 7. Radiology (X and Gamma) method. 8. Radiology (neutron) method. |
CG3 CG5 | R03 R02 R01 |
CHAPTER 8. NOISE AND VIBRATION CONTROL THROUGH ELECTRONICS 1. Electronics as the key to vibration control. 2. Structure of a control electronic system. 3. Electronic mesurement and diagnostics. 4. Vibration transducers: more. 5. Equipment. |
CG3 CG5 CG6 CT15 CT4 | R03 R02 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. |
CG3 CT1 CT15 CT4 | R03 R02 R01 |
LAB EXPERIENCE 2. FREQUENCYMETERS AND PULSE COUNTERS Frequency measurement. Period measurement. Time-interval counters. Totalizers: event counters. |
CB2 CB5 CG3 CG5 CT1 CT15 CT4 CT7 | R03 R02 R01 |
LAB EXPERIENCE 3. A/D AND D/A CONVERTERS Design and Simulation of A/D and D/A converters via PSPICE. |
CB2 CB5 CG3 CG5 CT1 CT15 CT4 CT7 | R03 R02 R01 |
LAB EXPERIENCE 4. DATA ACQUISITION Data acquisition and random data in measurement equipment. Data acquisition boards and MATLAB to handle data. |
CB2 CB5 CG3 CG5 CT1 CT15 CT4 CT7 | R03 R02 R01 |
LAB EXPERIENCE 5. SENSORS AND TRANSDUCERS Temperature, position, vibration, ultrasonics transducers, torque sensors, load cells. |
CB2 CB5 CG3 CG5 CT1 CT15 CT4 CT7 | R03 R02 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.