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 del 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  situación nueva
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

- 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.- Teoría y utización de instrumentos básicos del laboratorio:

* 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 comerciales
industriales.
* TRATAMIENTO ANALÓGICO DE LA SEÑAL(I): AMPLIFICACIÓN. RUIDO.
INTERFERENCIA.
* TRATAMIENTO ANALÓGICO DE LA SEÑAL (II): FILTRADO.
* CONVERSIÓN A/D e 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 virtuales para mejorar la secuenciación de
las experiencias en el laboratorio.

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: 45  
• Clases Prácticas: 39  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 3  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 3  
  • Sin presencia del profesorado: 12  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 85  
  • 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.
- 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, 1ª
ed., 2.009.

- 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.