Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo: Módulo de Tecnología Específica Eléctrica

Materia: M52 Aplicaciones Industriales

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Descripción/Contenidos

Hoy en día es clave extraer información para la adecuada gestión de numerosas aplicaciones. En un aerogenerador, por ejemplo, es de suma importancia extraer información de diferentes variables que influyen en su funcionamiento, como son la velocidad y el sentido del viento, las fuerzas a las que están sometidas las palas o la velocidad a la que las dinamos interiores rotan para generar electricidad a partir de su movimiento. Gracias a ello se pueden plantear procesos de mejora de funcionamiento, habilitar protocolos de seguridad o iniciar una reparación de la instalación.  

Para ello, la tecnología nos dota de los llamados sistemas de adquisición. Una serie de dispositivos que nos permiten captar la información del mundo físico y procesarla para convertirla en resistencias, tensiones, corrientes, capacidades, inductancias,¿ Magnitudes que son eléctricamente medibles y que pueden ser introducidas en los sistemas de control de una instalación, para que ellos las midan, comparen, tomen decisiones y las ejecuten por sí mismos. Esta asignatura trata de introducir al alumnado al diseño de sistemas de adquisición, que son la base de los procesos de automatización industrial, sobre los cuales se profundizará en asignaturas posteriores del grado.

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Competencias genéricas

CG3: Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG4: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial en las tres tecnologías específicas, Mecánica, Eléctrica y Electrónica Industrial.
CG10: Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.

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Competencias específicas

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Resultados aprendizaje

Tras cursar la asignatura satisfactoriamente, el alumnado sabrá:

R1. Distinguir entre diferentes tecnologías de sensores/transductores electrónicos.

R2. Extraer los parámetros principales de un sensor comercial de su hoja de especificaciones.

R3. Diseñar circuitos básicos de acondicionamiento de señal para convertir los valores obtenidos por un sensor en señales eléctricas procesables.

R4. Escoger un conversor analógico/digital o digital/analógico para una determinada aplicación.

R5. Los fundamentos, el funcionamiento y los problemas relacionados con el diseño de canales de instrumentación en aplicaciones de automatización industrial.

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Metodología

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Evaluación

NOTAS ACLARATORIAS

Para el adecuado seguimiento y aprovechamiento de la asignatura es imprescindible haber cursado la asignatura Fundamentos de Electrónica del 4º semestre del grado.

    Al tratarse de una asignatura de 3 ECTS, la no asistencia supone la pérdida de información valiosa para su seguimiento. Por ello, la asistencia a las sesiones de prácticas y su entrega, así como la asistencia y participación en las sesiones de presentación de los trabajos finales es preceptiva. En caso de no poder asistir por asunto urgente, será necesario presentar justificación oficial de la no asistencia, sea cual sea la razón que la sustente. Sin dicha justificación, no se tendrá derecho a evaluación.

1. El examen consistirá en una combinación de preguntas de tipo test y de respuesta corta sobre las temáticas de la asignatura. Se podrán incluir cuestiones acerca de las prácticas, así como análisis de hojas de especificaciones y ejercicios relacionados con el diseño de sistemas de adquisición de datos.
2. Se prevé la entrega de un cuestionario de prácticas final que, además, podrá ser evaluado parcialmente tras cada sesión de laboratorio.
3. Se prevé la elaboración de un trabajo escrito relacionado con el diseño de sistemas de adquisición, así como su presentación en el aula durante un tiempo limitado.

     La realización de cualquier actividad de las anteriores contabiliza como convocatoria presentada.

    Para promediar con el resto de calificaciones de la asignatura en cualquiera de sus convocatorias, es necesario obtener al menos 5 puntos en el 50% correspondiente al examen. Tanto las prácticas como el trabajo podrán ser recuperables en la evaluación extraordinaria, también mediante la realización de la correspondiente prueba escrita. En caso de no superar la asignatura en cualquiera de los períodos de evaluación, la nota final será promediada hasta un máximo de 4,9.

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Temario

Tema 1: Sensores y caracterización de sistemas de medida

       1.1.  Sistemas de medida. Definiciones.

       1.2.  Caracterización de sistemas de medida. Terminología.

       1.3.  Sensores y sus hojas de especificaciones

Tema 2: Acondicionamiento de señal

       2.1. Acondicionamiento primario: divisor de tensión y puente de Wheatstone.

       2.2. Acondicionamiento secundario con amplificadores operacional y de instrumentación. Hojas de especificaciones.

Tema 3: Conversión analógico-digital y digital-analógica

       3.1. Mundo analógico vs mundo digital

       3.2. Conversión analógico-digital (CAD): parámetros y hojas de especificaciones.

       3.3. Conversión digital-analógica (CDA) y sus parámetros.

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Programa de prácticas experimentales

Práctica 1: Manejo de instrumentación (osciloscopios, multímetros, fuentes de tensión, placas de desarrollo, ...).

Práctica 2: Caracterización de sensores.

Práctica 3: Acondicionamiento basado en divisor de tensión + amplificador operacional.

Práctica 4: Acondicionamiento basado en puente de Wheatstone + amplificador de instrumentación.

Práctica 5: Conversión analógico-digital. Conversión digital-analógica.

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Bibliografía

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

Básica

1. R. Pallàs Areny, "Sensores y acondicionadores de señal". Ed. Marcombo, Barcelona, 2008.
2. R. Pallàs, O. Casas y R. Bragós, "Sensores y acondicionadores de señal: problemas resueltos". Ed. UPC, Barcelona, 1999.
3. M.A. Pérez, J.C. Álvarez, J.C. Campo, F.J. Ferrero, G.J. Grillo, "Instrumentación Electrónica¿, Ed. Paraninfo, 2004.
4. M. A. Pérez, "Instrumentación Electrónica. 230 problemas resueltos". Ed. Garceta, 2012.

Complementaria

1. J. Fraden, "Handbook of modern sensors: physics, designs, and applications". New York: Springer.
2. E.O. Doebelin, "Sistemas de medición e instrumentación: diseño y aplicación". McGraw-Hill Interamericana.
3. J. G. Webster, "The Measurement, instrumentation, and sensors handbook". New York: IEEE Press.

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Idiomas

     La docencia se imparte en castellano, aunque la mayoría de las referencias y los textos de lectura están escritos en inglés, ya que los proveedores habituales de sensores e instrumentación funcionan a nivel global. Es responsabilidad del alumnado acostumbrarse y adquirir la nomenclatura usada en este tipo de dispositivos, con independencia de si se ha conseguido la competencia lingüística o no.

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Lugar de impartición

Teoría: Aulas habilitadas en el Aulario

Prácticas: Laboratorios del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

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