Última actualización: 10/06/2021


Curso Académico: 2021/2022

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:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Ninguna.
Objetivos
1.- Conocer 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.- 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.- Conocer los diferentes tipos de sensores y transductores electrónicos y optoelectrónicos de uso más común, sus aplicaciones, sus características metrológicas e instrumentales, y los circuitos de acondicionamiento más utilizados. 4.- Especificar, diseñar y evaluar sistemas de instrumentación electrónica y optoelectrónica, a través del estudio de ejemplos concretos y reales. 5.- Tener las nociones fundamentales sobre sistemas de adquisición de datos, sus arquitecturas y los diferentes estándares (IEEE, VXI, PXI), así como utilizar las herramientas más habituales en estos entornos (LabVIEW). 6.- Tener nociones básicas asociadas a la integración de sistemas de instrumentación electrónica y optoelectrónica en entornos complejos como son los industriales y aeronáuticos. 7.- Tener una visión actual de las aplicaciones más importantes de la instrumentación electrónica y optoelectrónica en campos como la Medicina, Bioingeniería, Ingeniería Aeroespacial, smart sensors y redes de sensores.
Competencias y resultados del aprendizaje
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
Calendario de Evaluación Continua
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).
(*) El acceso a algunos recursos electrónicos puede estar restringido a los miembros de la comunidad universitaria mediante su validación en campus global. Si esta fuera de la Universidad, establezca una VPN


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.