INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

DOBLE TITULACIÓN GR. EN ING.DE MATERIALES/ GR. EN ING. MECÁNICA

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 22:00)
Código
106916
Plan
ECTS
4.50
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
2
Periodicidad
Segundo Semestre
Área
ELECTRÓNICA
Departamento
Física Aplicada
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Ignacio Íñiguez de la Torre Mulas
Grupo/s
1
Departamento
Física Aplicada
Área
Electrónica
Centro
E. Politécnica Superior de Zamora
Despacho
201 Ed. Politécnica (Campus Viriato)
Horario de tutorías
-
URL Web
http://diarium.usal.es/indy/
E-mail
indy@usal.es
Teléfono
+34 677 565 427
Profesor
Yahya Moubarak Meziani
Grupo/s
1
Departamento
Física Aplicada
Área
Electrónica
Centro
E. Politécnica Superior de Zamora
Despacho
223 Ed. Magisterio (Campus Viriato)
Horario de tutorías
-
URL Web
-
E-mail
meziani@usal.es
Teléfono
923294436. Ext. 6331

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Tecnologías y Aplicaciones de Materiales

Papel de la asignatura.

Asignatura de carácter Obligatorio, dentro del segundo curso del plan de estudios.

En la asignatura se presentan y describen determinados instrumentos y circuitos electrónicos en cuyo funcionamiento juegan un papel fundamental los dispositivos electrónicos estudiados previamente en la asignatura de Fundamentos de Electrónica del primer curso. La comprensión más avanzada de las propiedades físicas de los principales materiales empleados en microelectrónica se presenta en la asignatura de Comportamiento Electrónico de los Materiales del tercer curso. Las aplicaciones en el sector industrial se tratan en la asignatura de Materiales para dispositivos microelectrónicos, nanoelectrónicos y fotovoltaicos del cuarto curso y los procesos de fabricación y el procesamiento de los materiales electrónicos son explicados en la asignatura de Procesos y tecnologías de fabricación en electrónica del cuarto curso.

Perfil profesional.

Conocimiento y manejo de los instrumentos electrónicos básicos (y sus diferentes bloques funcionales) para la realización de medidas y generación de señales en laboratorio, sensores y sistemas de adquisición de datos en ámbitos multidisciplinares. Investigación y docencia. Caracterización experimental de nuevos materiales.

3. Recomendaciones previas

Se recomienda poseer conocimientos básicos de Física, Matemáticas y Tecnología a nivel de Bachillerato. Es totalmente necesario además tener conocimiento de análisis de circuitos eléctricos, así como haber cursado la asignatura de Fundamentos de Electrónica del primer semestre.

4. Objetivo de la asignatura

Generales: Desarrollo de capacidades y conocimiento de los principales instrumentos electrónicos para la medida y caracterización de diversas magnitudes físicas. Adquisición por el futuro ingeniero de materiales de conocimientos básicos de instrumentación electrónica: circuitos y sistemas electrónicos destinados a la medición, visualización, generación y conversión de señales eléctricas.

Específicos: Conocimiento de los diversos tipos y categorías de instrumentos electrónicos y de sus bloques funcionales básicos. Descripción de errores de medida y de errores de instrumentación. Funcionamiento de multímetros y osciloscopios como instrumentos fundamentales de medida y visualización de señales eléctricas. Bloques funcionales para conversión de magnitudes físicas a magnitudes eléctricas (transductores y sensores en general), circuitos adaptadores de señal, conversores analógico-digitales, fuentes de alimentación en continua y generadores de señales de alterna empleados en instrumentación electrónica. Sistemas de adquisición de datos.

5. Contenidos

Teoría.

Esta asignatura está dedicada a profundizar por medio de prácticas de laboratorio, que juegan el papel principal de la asignatura, el conocimiento obtenido en la asignatura de Fundamentos de Electrónica del primer semestre. Se estudiarán el principio de funcionamiento de los instrumentos electrónicos (multímetros, osciloscopios, fuentes de alimentación, generadores de señales, etc) y de los bloques funcionales básicos (sensores, transductores, circuitos adaptadores de señal, conversores analógico-digitales, filtros, etc.).

Para el desarrollo de las prácticas se utilizará un sistema de adquisición de datos conectado a una protoboard y software de simulación de circuitos por ordenador. Además, se aprenderá a controlar y visualizar los datos obtenidos con el DAQ mediante una programación específica. La distribución es la siguiente:

Bloque A: Sistema de adquisición de datos (DAQ) y simulación de circuitos

Lección 0: Introducción e inicio rápido

Lección 1: Equivalente Thévenin, potencia y efectos de carga

Lección 2: Laboratorio de audio

Lección 3: Respuesta en frecuencia: Filtros

Lección 4: Circuitos de acondicionamiento de señales: Amplificador Operacional

Lección 5: Generación de señales

Lección 6: Equipos de medida: Multímetro y Osciloscopio, generador de funciones

Lección 7: Conversores digitales/analógicos

Bloque B: Control del sistema de la adquisición de datos

Lección 8: Introducción a la instrumentación virtual (LabVIEW)

Lección 9: Implementación de un instrumento virtual.

Lección 10: Circuitos de acondicionamiento de señales: Diodos

Lección 11: Circuitos de acondicionamiento de señales: BJT y MOSFET

Lección 12: Mini proyecto: fabricación de circuitos en placas PCB

Los contenidos se presentarán en sesiones de laboratorio de 2-3h de duración en donde se explicarán/repasarán los contenidos teóricos necesarios antes de realizar el montaje y visualización de los circuitos. Se propondrán ejercicios para resolver en casa y complementar los conceptos explicados en clase.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

CG1. Que los estudiantes adquieran la capacidad de trabajo interdisciplinar inherente a la ciencia e ingeniería de los materiales.

CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en el área/s de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel, que si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.

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 resolución de problemas dentro de su área de estudio.

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.

CB4. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

Específicas.

CEI2. Que los estudiantes adquieran comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

CEE1. Que los estudiantes identifiquen las estructuras de los diversos tipos de materiales, y conozcan las técnicas de caracterización y análisis de los materiales.

CEE2. Que los estudiantes describan y modelicen el comportamiento (mecánico, electrónico, óptico, térmico, magnético, químico) de los materiales y su integración en componentes y dispositivos.

CEE4. Que los estudiantes identifiquen los procesos de selección, diseño, evaluación, fabricación y transformación de materiales, teniendo en cuenta sus aplicaciones.

7. Metodologías

Actividades de teoría:

Antes de cada práctica se presentarán a los estudiantes, de manera colectiva, los fundamentos teóricos básicos de las medidas y/o diseños que van a realizar.

Prácticas de laboratorio:

Las clases prácticas se realizarán en el Laboratorio de Electrónica (210, Ed. Piedra). Consistirán en el montaje de circuitos, su control, visualización y la utilización de la instrumentación asociada, aplicando los conceptos explicados en las actividades introductorias. Los circuitos exigirán su confirmación y diseño por simulación en el ordenador. Los estudiantes elaborarán un cuaderno de laboratorio e informes sobre los resultados obtenidos en las prácticas.

Tutorías

Las tutorías tienen como objetivo fundamental que los estudiantes puedan exponer las dificultades y dudas que les hayan surgido, tanto en la comprensión de la teoría como en la resolución de los problemas.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

Instrumentación Electrónica, M.A: Pérez y otros, Thomson, 2004.

Microelectronic Circuits, A.S. Sedra y K.C. Smith, Oxford University Press, 2010

LABVIEW. Entorno gráfico de programación. J.R. Lajara y J. Pelegrí, Marcombo, 2011.

Instrumentación Electrónica. Mandado E., Mariño P. y Lago A. Ed. Marcombo (1995)

Instrumentación Electrónica Básica. Pallás Areny R. Ed. Marcombo (1987)

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

Libros online:

NI myDAQ and NI Multisim Problems for Circuits, Ed Doering, Fawwaz T. Ulaby and Michel M. Maharbiz, National Technology and Science Press 2011

(http://www.ni.com/white-paper/52047/es/)

Problems and Explorations in Microelectronics with NI myDAQ and Multisim, Ed Doering, National Technology and Science Press 2012

(http://www.ni.com/white-paper/52063/en/)

Electrical Circuits with NI MyDAQ http://forums.ni.com/t5/Educators/Electrical-Circuits-with-NI-myDAQ/ta-p/3519428

Material proporcionado a través del Campus Virtual (Studium) de la USAL

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación de las competencias de la asignatura se basará en el trabajo continuado, controlado periódicamente con diferentes instrumentos de evaluación, conjuntamente con una prueba escrita final.

Criterios de evaluación.

La adquisición de las competencias se evaluará a partir de la valoración de los resultados de aprendizaje de carácter teórico y práctico mediante actividades de evaluación continua y una prueba escrita final de acuerdo con los siguientes pesos porcentuales sobre la nota final:

  • La prueba escrita final tendrá un peso del 50%, siendo necesario un mínimo de 4.0 puntos sobre 10 para la aprobación de la asignatura.
  • La evaluación de las prácticas tendrá un peso del 40%.
  • La evaluación de la resolución de problemas tendrá un peso del 10%.

Instrumentos de evaluación.

Prueba escrita final en forma de cuestiones prácticas y teóricas.

Asistencia activa a las prácticas de la asignatura incluyendo la elaboración de informes, discusión, análisis y conclusiones de los resultados a través de un cuaderno de laboratorio.

Resolución individual de ejercicios propuestos.

Recomendaciones para la evaluación.

Para la adquisición de las competencias previstas en esta asignatura se recomienda la asistencia y participación activa en todas las actividades programadas.

Recomendaciones para la recuperación.

Al igual que en la evaluación ordinaria, se recomienda haber asistido y participado activamente en las actividades programadas durante el periodo lectivo.

11. Organización docente semanal