INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA
GRADO EN INGENIERÍA DE MATERIALES
Curso 2024/2025
1. Datos de la asignatura
(Fecha última modificación: 09-05-24 13:15)- Código
- 106916
- Plan
- ECTS
- 4.50
- Carácter
- OBLIGATORIA
- Curso
- 2
- Periodicidad
- Segundo Semestre
- Idioma
- ESPAÑOL
- Área
- ELECTRÓNICA
- Departamento
- Física Aplicada
- Plataforma Virtual
Datos del profesorado
- Profesor/Profesora
- María Moreno Vázquez
- Grupo/s
- 1
- Centro
- Fac. Ciencias
- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Electrónica
- Despacho
- M2323 (Matemáticas)
- Horario de tutorías
- Concertar cita: maria.moreno@usal.es
Martes: 15:00 - 16:00 y 19:00 - 20:00
Viernes: 17:00 - 21:00
Despacho 223. Edificio Magisterio
- URL Web
- -
- maria.moreno@usal.es
- Teléfono
- 923294500 Ext. 6062
- Profesor/Profesora
- Héctor Sánchez Martín
- Grupo/s
- 1
- Centro
- Fac. Ciencias
- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Electrónica
- Despacho
- Sala 05 Edificio I+D+i
- Horario de tutorías
- -
- URL Web
- http://nanoelec.usal.es
- hectorsanchezmartin@usal.es
- Teléfono
- 923294500. Ext. 5544
2. Recomendaciones previas
Se recomienda poseer conocimientos básicos de Física, Matemáticas y Tecnología a nivel de Bachillerato. ES TOTALMENTE NECESARIO tener conocimiento de análisis de circuitos eléctricos, así como HABER CURSADO LA ASIGNATURA DE FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA DEL PRIMER SEMESTRE.
3. Objetivos
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.
4. Competencias a adquirir | Resultados de Aprendizaje
Básicas / Generales | Conocimientos.
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 | Habilidades.
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.
5. Contenidos
Teoría.
Esta asignatura está dedicada a profundizar, por medio de prácticas de laboratorio que juegan el papel principal de la asignatura, en el conocimiento obtenido en la asignatura “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 (DAQ) 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
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. Metodologías Docentes
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.
7. Distribución de las Metodologías Docentes
8. 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
9. Evaluación
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 45%, siendo necesario un mínimo de 4.0 puntos sobre 10 para aprobar la asignatura.
Las pruebas de evaluación continua tendrán un peso del 45%.
La actitud y la participación tendrán un peso del 10%.
Sistemas 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.