Última actualización: 26/04/2019


Curso Académico: 2019/2020

Instrumentación Electrónica y Optoelectrónica
(14313)
Titulación: Master Universitario en Ingenieria de Telecomunicación (227)
Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas


Coordinador/a: GARCIA SOUTO, JOSE ANTONIO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Tecnología Electrónica

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Materias que se recomienda haber superado
Ninguna.
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.Más información en este enlace
1.- Conocimientos sobre los principios generales asociados a la medida de magnitudes físicas e instrumentación y, en especial, de los Sistemas de Instrumentación Electrónica y Optoelectrónica y su caracterización metrológica. 2.- Capacidad para diseñar, documentar y caracterizar circuitos y esquemas de acondicionamiento de señal para sensores electrónicos y Optoelectrónicos, incluyendo aspectos como ruido e interferencia y las técnicas utilizadas para su tratamiento. 3.- Conocimiento de los diferentes tipos de sensores y transductores electrónicos y optoelectrónicos de uso más común y sus aplicaciones: características metrológicas e instrumentales, así como los circuitos de acondicionamiento más utilizados. 4.- Capacidad, mediante el estudio de ejemplos concretos y reales, de especificar, diseñar y evaluar sistemas de instrumentación electrónica y optoelectrónica. 5.- Adquisición de las nociones más importantes sobre sistemas de adquisición de datos, las arquitecturas y los diferentes estándares asociados: IEEE, VXI, PXI, así como la capacidad de usar las herramientas más utilizadas en estos entornos (Labview). 6.- Adquisición de las nociones básicas asociadas a la integración de sistemas de instrumentación electrónica y optoelectrónica en entornos complejos como son los industriales y aeronáuticos. 7.- Adquisición de una visión actual de las aplicaciones más importantes de la Instrumentación Electrónica y optoelectrónica en campos como la Medicina, Bioingeniería, Ingeniería Aeroespacial, así cómo de los smart sensors y array/redes de sensores.
Descripción de contenidos: Programa
1.- Introducción a los sistemas de instrumentación 1.1 Concepto de sistema de instrumentación, sensores y transductores 1.2 Características metrológicas estáticas y dinámicas 1.3 Errores en instrumentación y su tratamiento 2.- Acondicionamiento de señal 2.1 Acondicionamiento analógico 2.2 Acondicionamiento de sensores resistivos, capacitivos, e inductivos 2.3 Puentes en continua y alterna 2.4 Amplificadores de instrumentación, aislamiento y auto-cero 2.5 Conformación de señales y acondicionamiento de sensores optoelectrónicos 3.-Ruido e interferencia en sistemas de instrumentación 3.1 Tipos, propiedades y caracterización del ruido en instrumentación 3.2 Evaluación de la resolución de un sistema de medida 3.3 Técnicas específicas de bajo ruido: lock-in y Boxcar 3.4 Interferencias y EMC: apantallamiento y puesta a tierra 4.- Sensores electrónicos y medida de magnitudes físicas 4.1 Medida de posición y desplazamiento y magnitudes asociadas 4.2 Extensometría 4.3 Medida de Temperatura 4.4 Sensores ultrasónicos y aplicaciones 4.5 Medida de otras magnitudes mecánicas 5.- Sensores opticos y optoelectrónicos y medida de magnitudes físicas 5.1 Sensores de amplitud óptica 5.2 Interferometría, polarimetría y espectroscopía 5.3 Sensores CCD 5.4 Ejemplos de medida de magnitudes físicas con sensores optoelectrónicos 6.- Sistemas de adquisición e integración de sistemas de instrumentación 6.1 Sistemas de adquisición de datos, buses más utilizados (IEEE VXI, PXI, etc.) e instrumentación modular 6.2 Sensores "digitales" y sensores "inteligentes" 7.- Instrumentación virtual: hardware y software 7.1 LabVIEW como ejemplo de software de instrumentación 8.- Integración de sistemas de instrumentación en entornos complejos 8.1 Ejemplos industrial y aeronáutico 9.- Introducción a la instrumentación biomédica
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Las diferentes actividades formativas se enmarcan en tres realizaciones distintas: 1.- Clase magistral: En ellas se presentarán a los estudiantes los conceptos y contenidos fundamentales de la asignatura. Dichas clases se complementarán con material de apoyo (bibliografía recomendada) y material específico. 2.- Clases prácticas: En ellas se guiará a los estudiantes en ejemplos, casos prácticos y realizaciones de lo presentado en las clases magistrales. 3.- Trabajo en el Laboratorio. En el laboratorio los estudiantes trabajarán, por un lado, con sistemas reales de instrumentación para proceder a su evaluación y, por otro, con las herramientas software de instrumentación virtual más utilizadas. 4.- Trabajos en Grupo. Los estudiantes formarán equipos, cada uno de los cuales desarrollará un trabajo de diseño de un sistema de instrumentación. Abordarán diferentes aspectos técnicos (sistema, acondicionamiento analógico, adquisición, integración, procesamiento, hardware y software), de documentación (informe), autoevaluación y presentación.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 40
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 60
Bibliografía básica
  • 1 Robert B. Northrop. Introduction to Instrumentation and Measurements (Second Editioin). CRC Press (2005).
  • 2 Jacob Fraden. Handbook of Modern Sensors. Physics, Designs, and Applications (Third Edition). Springer (2004).
  • 3 M.A. Pérez García y otros. Instrumentación Electrónica. Thomson (2004).
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
Bibliografía complementaria
  • Anton FP Van Putten. Electronic Measurement Systems (Second Edition). IOP Publishing (1996).
  • James A. Blackburn. Modern Instrumentation for Scientists and Engineers. Springer (2001).
  • John G. Webster, Ed.. Medical Instrumentation. Application and Design (Fourth Edition). Wiley (2010).
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El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.