Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2023/2024 | Otros años:  2022/2023  |  2021/2022  |  2020/2021  |  2019/2020 
Graduado o Graduada en Ingeniería en Tecnologías Industriales por la Universidad Pública de Navarra
Código: 242615 Asignatura: INSTRUMENTACIÓN
Créditos: 6 Tipo: Optativa Curso: 3 Periodo: 2º S
Departamento: Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación
Profesorado:
ANDUEZA UNANUA, ANGEL Mª (Resp)   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Tecnología Industrial/ Tecnologías Industriales Avanzadas

Subir

Descripción/Contenidos

Diseño y cálculo de los sistemas de adquisición de información mediante el uso de sensores y transductores.  Adquisición de los conocimientos necesarios acerca del diseño y cálculo de sistemas electrónicos para el acondicionamiento de dichas señales. Familiarización con los problemas habituales en entornos industriales que pueden dificultar el uso de estas señales para ser utilizadas por sistemas complejos de diagnóstico o control.

Subir

Competencias genéricas

CG1, CG2, CG3, CG4, CG5, CG6, CG10

 

Subir

Competencias específicas

CEI1, CEI4, CEI5

Subir

Resultados aprendizaje

R1- Diseñar un sistema de instrumentación con sus distintos componentes: sensores y actuadores, circuito de interfaz, y adquisición, almacenamiento y monitorización de datos.

R2- Resolver problemas existentes en un sistema de instrumentación o actualizar un sistema de instrumentación para dotarlo de más capacidades.

R3- Realizar mediciones y cálculos con un sistema de instrumentación.

R4- Diseñar sistemas analógicos complejos a partir de CI comerciales.

R5- Evaluar la influencia del ruido introducido por los componentes al diseñar un sistema analógico.

R6- Determinar la influencia de las no idealidades en la respuesta de los componentes.

R7- Conocer los fenómenos de alta frecuencia que afectan a la calidad en la transmisión de señales analógicas.

R8- Adquirir la capacidad de buscar, seleccionar y analizar información sobre los contenidos de la asignatura.

Subir

Metodología

Metodología - Actividad
Horas Presenciales
Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas
34
 
A-2 Prácticas
15
15
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
 
 
A-4 Elaboración de trabajo
15
25
A-5 Lecturas de material
 
 
A-6 Estudio individual
 
40
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
3
 
A-8 Tutorías individuales
3
 
 
 
 
Total
70
80

Subir

Idiomas

Castellano. Parte de documentación en Inglés.

Subir

Evaluación

 

Resultados de
aprendizaje		 Actividad de
evaluación		 Peso (%) Carácter
recuperable		 Nota mínima
requerida
R2,R4,R8 Trabajos escritos diarios de carácter personal o en grupo que apliquen, analicen, desarrollen o recojan los diferentes aspectos analizados en las sesiones y favorezcan el aprendizaje basado en la curiosidad y el trabajo en equipo. 15 Si No
R2,R3,R4,R5 Redacción de trabajos en grupo que apliquen, analicen, desarrollen o recojan los diferentes aspectos analizados en las sesiones experimentales. Para poder presentarse al examen teórico se deben realizar todas las sesiones prácticas de laboratorio. 15 No No
R1,R3,R4,R5 Diseño, desarrollo y fabricación de un prototipo experimental de medida e instrumentación. Elaboración de una memoria técnica que detalle el proyecto realizado. Montaje y prueba in situ en el laboratorio. 30 No No
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7 Examen teórico individual. Para superar la asignatura se requiere al menos una calificación igual o superior a 5 en el examen teórico. 40 Si Si. 5

 

Es requisito imprescindible para poder presentarse al examen haber completado las cuatro sesiones de prácticas de la asignatura y entregado los informes correspondientes a dichas prácticas en los plazos establecidos. Una ausencia no justificada de las prácticas supone una calificación de NO PRESENTADO en la asignatura.

 

Se deberá obtener una nota mínima de 5/10 en el examen teórico final para promediar con el resto de aspectos evaluados. De no alcanzarse dicha calificación, la nota final de la asignatura será el valor del examen con un máximo de 4.9.

Subir

Temario

A.- Temas de teoría

 

Capítulo I. Introducción.

         -Tema 1. Sistemas de medida. Definiciones.

         -Tema 2. Caracterización de los sistemas de medida. Terminología.

         -Tema 3. Sistemas de lógica programable. Arduino

Capítulo II. Bloques fundamentales de un sistema de medida.

         -Tema 4. Acondicionamiento primario de señal. Puente de Wheatstone.

         -Tema 5. Acondicionamiento secundario: Amplificación. No idealidades.

         -Tema 6. Conversión A/D y D/A.

         -Tema 7. Transductores

Capítulo III. Efectos no deseados en Instrumentación.

         -Tema 8. Ruido electrónico e interferencias.

Capítulo IV. Sistemas de medida específicos.

         -Tema 9. Extensiometría.

         -Tema 10. Medidas de temperatura.

         -Tema 11. Medidas de presión.

         -Tema 12. Medidas de nivel y caudal de fluidos.

         -Tema 13. Medidas de corriente y tensión

 

B.- Temas prácticos

 

Práctica 1-  Medidas de temperatura. Distintos transductores y constantes de tiempo

Práctica 2 - Galgas extensiométricas para medir pesos

Práctica 3 - Detectores de posición y control con relés del sentido de giro de un motor

Práctica 4 - Medida con sensor capacitivo

 

Subir

Programa de prácticas experimentales

En el laboratorio se realizarán actividades experimentales orientadas a aplicar los conceptos teóricos estudiados en la asignatura con objeto de que su aplicación refuerce la adquisición de las competencias específicas indicadas en la guía docente.

Estas actividades experimentales a realizar en el laboratorio, vienen a emplear los siguientes contenidos del temario:

  • Análisis de las características y propiedades de funcionamiento de sensores de temperatura, galgas extensiométricas, sensores inductivos y capacitivos, aplicando los conceptos del Tema 2. Caracterización de los sistemas de medida y Tema 7. Transductores. Tema 9. Extensometría. Tema 10. Medidas de temperatura.
  • Diseño y montaje de circuitos de acondicionamiento para sensores de temperatura/capacitivo/inductivo que permita la conexión del sensor con el sistema de adquisición de datos empleado, Arduino.
    • Empleo de amplificadores de instrumentación/operacionales como elemento fundamental en el acondicionamiento de la señal analógica. Tema 4. Acondicionamiento primario de señal. Puente de Wheatstone. Tema 5. Acondicionamiento secundario: Amplificación. No idealidades.
    • Consideración de las no idealidades de los dispositivos amplificadores así como de los efectos del ruido y la interferencia electromagnética en los sistemas de medida empleados en el laboratorio. Tema 5. Acondicionamiento secundario: Amplificación. No idealidades. Tema 8. Ruido electrónico e interferencias.
  • Desarrollo de un software específico en la herramienta Arduino para el control y obtención de los resultados del sistema de medida diseñado, teniendo en cuenta las propiedades de este sistema como dispositivo electrónico para aplicaciones de tipo industrial. Tema 3. Sistemas de lógica programable. Arduino. 
  • Uso y programación de un convertidor analógico/digital para la digitalización de las señales analógicas acondicionadas y su posterior procesamiento mediante el programa desarrollado en la plataforma Arduino. Tema 6. Conversión A/D y D/A. Tema 3. Sistemas de lógica programable. Arduino.

Subir

Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


La docencia se apoya principalmente en los Apuntes confeccionados por el equipo docente. Se proponen como textos básicos los siguientes:

  1. Ramón Pallás Areny. Sensores y acondicionadores de señal. Marcombo 2008.
  2. M. Pérez, J. Álvarez, J. Campo, F.J. Ferrero y G.J. Grillo. Instrumentación electrónica. Thomson. 2004.
  3. Harry Norton. Sensores y analizadores. Gustavo Gili S.A., 1984.
  4. A. Creus. Instrumentación Industrial. Marcombo, Barcelona 1989.
  5. B.R. Bannister y D.G. Whitehead. Instrumentación, Transductores e Interfaz. Adison- Wesley Iberoamericana, Wilmington (Delaware, USA), 1994.
  6. P.H. Sydenham (Ed.). Handbook of Measurement Science. John Wiley and Sons, 1992.
  7. Adel S. Sedra y Kenneth C. Smith. Microelectronic Circuits. Holt Rinehart and Winston inc.
  8. R. Pallás. Sensores y acondicionadores de señal. Prácticas.  Edicions UPC, Barcelona, 1995.

 

Bibliografía Complementaria

 

  1. W. Bolton. Instrumentation and control systems. Ed. Oxford Newnes, 2004.
  2. Ernest O. Doebelin. Measurement systems: application and design. Ed. McGraw-Hill Higher Education, 2004.
  3. John G. Webster (editor-in-chief). The Measurement, instrumentation, and sensors handbook. Ed. CRC Press.
  4. Alan S. Morris. Measurement and instrumentation principles. Ed. Oxford, 2001.

Subir