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Instrumentación electrónica I, 2008

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Autores: Carmen Vázquez, Ernesto García Ares
Se trata de conocer los conceptos de un sistema generalizado de instrumentación y medida, centrándonos en el estudio de los sensores y transductores de tipo eléctrico y de los circuitos acondicionadores asociados. Mediante el estudio de las características estáticas de los sensores y analizando los circuitos potenciométrico, puente de Wheatstone y circuitos amplificadores, en especial el amplificador de instrumentación; se dotará al alumno de los esquemas básicos utilizados en instrumentación electrónica. Finalmente, se analizarán los sensores y los circuitos acondicionadores correspondientes que se utilizan en las medidas de mayor uso y aplicación industrial.
Imagen Curso Instrumentación Electrónica

CARMEN VÁZQUEZ GARCÍA
ERNESTO GARCÍA ARES

Departamento de Tecnología Electrónica.
Escuela Polictécnica Superior.
Universidad Carlos III de Madrid

Área: Tecnología Electrónica.

2º curso
Titulación: Ingeniería Técnica Industrial especialidad Electrónica Industrial

Septiembre 2008

 Imagen cortesía de la UC3M

Horas de clase totales: 4 créditos
Horas de teoría: 31
Horas de laboratorio: 9
Tiempo total previsto de aprendizaje. 5 créditos ECTS
 

PRERREQUISITOS Y CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS

Tecnología Electrónica I, Teoría de Circuitos y cursar paralelamente Electrónica Analógica.

 

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA

Con los sistemas de instrumentación se miden magnitudes físicas para obtener datos de interés para controlar múltiples procesos industriales, para conocer la evolución del clima en nuestro planeta, o simplemente para asegurarnos de que las condiciones ambientales en nuestra vivienda son las adecuadas.

Ya Sir Isaac Newton en su obra The Principia, 1687 y según una traducción de Andrew Motte, determina que "In experimental philosophy we are to look upon propositions collected by general induction from phenomena as accurately or very nearly true, notwithstanding any contrary hypotheses that may be imagined, till such time as other phenomena occur, by which they may either be made more accurate, or liable to exceptions “determinando la necesidad de desarrollar experimentos que nos permitan aproximarnos de la forma más precisa posible a la realidad. En el mundo actual en todos esos experimentos se utilizan sensores que nos permiten medir las diferentes magnitudes presentes en la naturaleza. Pero además, cada vez con mayor frecuencia se plantea la necesidad de medir magnitudes de menor amplitud y en entornos ruidosos. Este reto se puede lograr actualmente gracias al gran desarrollo que ha tenido la electrónica, tanto en lo relativo a su capacidad para procesar información como para traducir la naturaleza en señales eléctricas, fáciles de acondicionar y tratar por los sistemas electrónicos. Así, si revisamos nuestro entorno, en nuestra casa, en el coche, en múltiples procesos industriales, en los hospitales, nos encontramos con una gran diversidad de instrumental electrónico y de sistemas de medida que nos permiten mantener nuestra calidad de vida actual.

En todos estos procesos es fundamental poder medir magnitudes físicas y convertirlas a señales de tipo electrónico mucho más fáciles de procesar. Son diferentes los enfoques que se pueden dar al estudio de la instrumentación, en esta asignaturas se abordan desde una perspectiva que permita comprender y diseñar sistemas de instrumentación tanto al nivel de los elementos que permiten la traducción del mundo físico al mundo electrónico, es decir los sensores, como de los circuitos que permiten utilizar fácilmente esa información que se obtiene con los mismos.

 

OBJETIVOS: CONOCIMIENTOS Y CAPACIDADES

En primer lugar, conocer los conceptos de un sistema generalizado de instrumentación y medida, centrándonos en el estudio de los sensores y transductores de tipo eléctrico y de los circuitos acondicionadores asociados. Mediante el estudio de las características estáticas de los sensores y analizando los circuitos potenciométrico, puente de Wheatstone y circuitos amplificadores, en especial el amplificador de instrumentación; se dotará al alumno de los esquemas básicos utilizados en instrumentación electrónica. Finalmente, se analizarán los sensores y los circuitos acondicionadores correspondientes que se utilizan en las medidas de mayor uso y aplicación industrial.

 

MATERIAL DOCENTE

En este curso se podrá encontrar material docente de las unidades didácticas impartidas en formato PDF. Son transparencias asociadas a las clases teóricas impartidas, así como los guiones para el desarrollo de las prácticas en el laboratorio y ejercicios de repaso de los distintos temas.

 

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN O TAREAS PRÁCTICAS

Se desarrollarán 3 sesiones de laboratorio de 3 horas cada una donde los alumnos desarrollarán montajes prácticos de sensores de amplia aplicación industrial, incluyendo tanto la caracterización de los sensores como el diseño y puesta a punto de sus circuitos acondicionadores.

Así mismo, se rellenarán unos cuestionarios teóricos relacionados con el contenido de la asignatura y los aspectos prácticos que se van a tratar en el laboratorio que deben ser entregados de forma individual por los alumnos y tras una revisión por parte del profesor se discutirán de forma global en el aula de teoría.
A las sesiones prácticas de laboratorio llevarán dichos cuestionarios corregidos y elaborados de forma conjunta por cada grupo de prácticas, típicamente formado por 2 ó 3 alumnos.
Tras finalizar las sesiones de prácticas los alumnos entregan el informe de medidas junto con las estimaciones teóricas previamente desarrolladas.

Al final de la asignatura el alumno desarrolla un examen escrito con cuestiones de aspectos clave de las asignaturas y problemas de análisis y diseño de sistemas de instrumentación.

 

OBSERVACIONES

Se aconseja el uso de herramientas como Internet para la obtención de hojas de catalógo y consulta de los nuevos productos.

 

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