Profesorado

JOSE MARIA GUERRERO RODRIGUEZ

Situación

Prerrequisitos

Aunque en los actuales planes de estudio no existe ninguna imposición
particular expresa, sí es importante para una comprensión efectiva haber
cursado previamente las asignaturas de la especialidad impartidas en cursos
anteriores (Electrónica Analógica y Digital, Tecnología, Circuitos Analógicos
Aplicados, etc.) así como conocimientos suficientes  de cálculo, física y
programación en algún lenguaje de alto nivel como herramientas para abordar el
contenido de esta asignatura.

Contexto dentro de la titulación

Esta asignatura se imparte en el último curso de la titulación y es
fundamental para conocer el manejo de los  instrumentos de medida más
genéricos de la especialidad así como introducir al alumnado en el vasto campo
de la medición industrial mediante sensores y transductores. Por ello esta
asignatura se convierte en imprescindible de cara a la preparación práctica de
alumno para permitirle su incorporación en el cada vez más exigente mundo
empresarial que valora principalmente las habilidades de tipo práctico y
resolutivo.
Desde el punto de vista curricular, esta asignatura pone de manifiesto la
relación entre distintas asignaturas de la especialidad y se soporta sobre
ellas para demostrar la funcionalidad de los equipos de medida.
La asignatura, por su aplicación en el currículo profesional,  debe
constituirse en una asignatura eminentemente  práctica (de ahí la necesidad de
asistir al laboratorio) pero sustentada en unos fundamentos teóricos sobre la
medida en sí como disciplina y los circuitos electrónicos de medida  que
permitirán extrapolar los conocimientos y experiencias adquiridas a cualquier
nueva situación en el marco empresarial y científico.

Recomendaciones

Seguimiento de la asignatura a diario a la vez de repasar ciertos conceptos
previamente estudiados en otras asignaturas para facilitar la comprensión de
los desarrollos de los contenidos. Las sesiones experimentales en el
laboratorio son igualmente importantes y deben ser asimiladas
conceptualmente.  La resolución de problemas distintos a los expuestos en
clase permite adquirir madurez profesional para conseguir resolver cada vez
más casos prácticos reales.

Es recomendable también que el alumno 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 necesario no solo conocer los fundamentos del idioma y su
gramática escrita, sino de adquirir un nivel aceptable de desenvolvimiento a
la hora de comprender manuales de tipo técnico.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

a)Instrumentales:

- Capacidad de análisis y síntesis.
- Capacidad de organización y planificación.
- Conocimientos de programación  e informática de usuario.
- Resolución de problemas.

b)Personales:

- Trabajo en equipo.
- Razonamiento crítico.

c)Sistémicas:

- Aprendizaje autónomo.
- Adaptación a nuevas situaciones.
- Creatividad.
- Motivación por la calidad.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  - Técnicas de medida.
  - Manejo de equipos de medida.
  - Instrumentación electrónica moderna.
  - Utilización de sensores y transductores.
  - Realización de mediciones, cálculos, valoraciones e informes.
  - Conocimiento de las necesidades y la realidad industrial.
  

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  - Capacidad de plantear y resolver casos reales.
  - Evaluación de distintas soluciones alternativas y
  determinación/defensa de la solución óptima.
  - Interpretación correcta de los resultados.
  - Capacidad para determinar fallos en un sistema de medida.
  

• Actitudinales:

  - Trabajo en equipo.
  - Desarrollo de la capacidad de relacionarse y comunicarse
  profesionalmente.
  - Capacidad de dar soluciones ingenieriles, organización del trabajo
  y valoración de la calidad del mismo.
  

Objetivos

Objetivos propios de la asignatura:
- Acercar al alumno a la toma de datos experimentales así como su correcta
manipulación  e interpretación.
- Conocer las bases de funcionamiento y utilización de los principales
instrumentos electrónicos de medida.
- Comprender los principios físicos de los sensores y transductores así como
su aplicación en la adquisición de datos.
- Presentar técnicas y estrategias que permitan el  diseño de circuitos y
equipos específicos de medida.
- Conocer las aplicaciones de la programación y los buses de instrumentación
para el desarrollo de test automático e instrumentos virtuales.

Programa

Contenidos Generales:

- Bloque I.- Introducción:

* MEDIDA Y ERRORES EN EL PROCESO DE MEDIDA. CALIBRACIÓN.

- Bloque II.- Instrumentos básicos del laboratorio. Utilización:

* MULTÍMETROS.
* FUENTES DE ALIMENTACIÓN DE LABORATORIO.
* GENERADORES DE FUNCIÓN.
* OSCILOSCOPIOS.
* MEDIDA DE LA FRECUENCIA Y LA FASE.


- Bloque III.- Sensores, acondicionamiento y tratamiento de la señal:

* SENSORES Y TRANSDUCTORES: dispositivos y módulos industriales.
* TRATAMIENTO ANALÓGICO DE LA SEÑAL: AMPLIFICACIÓN. RUIDO. INTERFERENCIA.
* TRATAMIENTO ANALÓGICO DE LA SEÑAL: FILTRADO.
* CONVERSIÓN A/D: Acondicionamiento y Adquisición.
* INTRODUCCIÓN AL TRATAMIENTO DIGITAL.

- Bloque IV.- Instrumentación avanzada:

* INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL.
* BUSES. CONTROL REMOTO DE INSTRUMENTACIÓN.Inst. MODULAR.
* TEST AUTOMATICO CONTROLADO POR ORDENADOR.

NOTA: El orden de los temas puede ser modificado, aunque mínimamente, en aras
de optimizar el apovechamiento de los contenidos de la asignatura ajustandose
con el resto de las asignaturas, especialmente el tema de programación de
instrumentos visrtuales.

Metodología

- En las clases de teoría se presentarán los conceptos en los que se basa la
práctica de la medida y la instrumentación electrónica y se realizarán los
desarrollos necesarios que permitan obtener las conclusiones oportunas en cada
caso.

- Se presentarán los ejemplos y aplicaciones adecuados para apoyar los
conocimientos y que permitirán al alumno abordar la resolución de problemas de
manera individual.

- Las sesiones prácticas se impartirán en aula o en  laboratorio. Las sesiones
de aula se aprovecharán para resolver bien por el profesor o por el alumnado
problemas de tipo numérico y casos prácticos sobre medidas o equipos de medida.
Las sesiones de laboratorio permitirán el desarrollo de experiencias que hacen
uso de instrumentación real, componentes electrónicos, ordenadores y software
de instrumentación. Dichas experiencias serán guiadas mediante un texto que
vale de orientación pero donde es necesaria la participación del alumno que
debe utilizar y poner en juego los conocimientos teóricos explicados y
estudiados previamente.  Sólo con un seguimiento adecuado de la asignatura es
posible obtener el rendimiento deseado de cada práctica.

- Con ayuda de programas de distribución gratuita podrán proponerse problemas y
programas  para su resolución en casa y comprobación posterior en clases de
problemas o mediante el campus virtual.

- Los alumnos deberán resolver por grupos ciertos problemas acerca de técnicas
de medida o tratamiento de la información. La presentación correcta y
desarrollada de las soluciones correspondientes será valorada para elevar la
calificación final.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 175

• Clases Teóricas: 40  
• Clases Prácticas: 40  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 6  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 4  
  • Sin presencia del profesorado: 10  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 72  
  • Preparación de Trabajo Personal:  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 3  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

La asignatura de Instrumentación Electrónica persigue la obtención de
soluciones de medida. Por lo tanto se primará la comprensión de los
conocimientos frente a la memorización de los mismos, la capacidad de aportar
soluciones técnicas y extrapolar los conocimientos a situaciones antes no
planteadas.

Es por ello que las pruebas escritas y prácticas se orientarán para evidenciar
dichas competencias. Es valorable que el alumno aporte soluciones correctas
distintas a las explicadas o resueltas en clase, lo que demostraría que ha
estudiado el tema haciendo uso de distintas referencias bibliográficas.

La evaluación fundamental en las fechas oficiales consistirá en un  examen
escrito donde se solicitarán las explicaciones y desarrollos adecuados a
ciertas cuestiones de índole teórica así como la resolución numérica de algunos
problemas o casos prácticos. La nota obtenida en esta prueba escrita conformará
un 85% de la nota final.

La puntuación definitiva se alcanza añadiendo la evaluación continua del
laboratorio que supondrá un 15% del total de dicha calificación final. Los
controles de laboratorio consistirán en la cumplimentación de un formulario que
permita comprobar individualmente los logros y resultados alcanzados en cada
una de las experiencias por los alumnos. Las prácticas de difícil evaluación
serán puntuadas
exclusivamente en función de la asistencia o ausencia a las mismas.

Los trabajos, desarrollos e investigaciones que los alumnos aporten de manera
personal pero  pactada de antemano, en cuanto a objetivos y temporización con
el profesor, modificarán y elevarán la calificación al promediarse
ponderadamente con la nota conjunta del examen escrito y laboratorio.

Recursos Bibliográficos

TEORÍA:

- M.A. Pérez, J.C. Alvarez  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.
- R. Pallás Areny, " Sensores y Acondicionadores de Señal ", 4ª ed. Marcombo,
2.007.
- E. Mandado, “ Instrumentación Electrónica “, Ed. Alfa Omega, 1.997.
- C.L. Phillips, H.T. Nagle, " Sistemas de Control Digital: análisis y
diseño ", Gustavo Gili, S.A. 1987 (capítulos sobre filtros digitales).

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, 1ª ed.,
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.

- 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 material auxiliar
serán expuestos en los instantes oportunos en la zona de la asignatura dentro
del Campus Virtual de la UCA.