Ministerio de Cultura y Educación Universidad Nacional de San Luis Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias Departamento: Ingeniería Área: Electrónica |
I - Oferta Académica | ||||||||||
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II - Equipo Docente | ||||||||||||||||
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III - Características del Curso | |||||||||||||||||||||||||||||||
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IV - Fundamentación |
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El estudio de la asignatura abarca temas relacionados con la seguridad en los laboratorios, la tecnología de los materiales
utilizados en los circuitos de medición, las técnicas de las mediciones eléctricas y electrónicas, la evaluación de errores, los tipos de instrumentos básico en un laboratorio de medición, el funcionamiento de los principales equipos de medición utilizados, así como la introducción a la instrumentación virtual, y la confección de informes en formato científico. El curso, está relacionado con otras asignaturas tales como Física 2, Probabilidad y Estadística, Matemáticas Especiales y Acreditación de Inglés. El enfoque apunta a una formación integral, teórico-práctica. |
V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje |
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Resultados de Aprendizaje:
Seleccionar los instrumentos adecuados para prevenir, daños a la persona, al equipo a medir y al instrumento a manipular. Reconocer los diferentes equipos y técnicas de medición para realizar mediciones correctas a través de prácticas de laboratorio. Identificar las características técnicas de equipos y componentes necesarios para su adquisición. Debatir el desarrollo y los resultados de las prácticas con sus compañeros para propiciar el trabajo en equipo. Desarrollar pensamiento analítico y creatividad para poder resolver los problemas de mediciones en la vida laboral futura. |
VI - Contenidos |
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1 UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LAS MEDICIONES.
1.1 Introducción a las Mediciones. Sistemas de Unidades. 1.2 Patrones. Terminología de metrología dimensional. Normas y Normalización. Patrones. Calibración 1.3 Tipos de mediciones: directas, indirectas, de cero, de deflexión, de comparación, y de sustitución. 1.4 Recomendaciones de Seguridad para el trabajo en Laboratorio. Dispositivos de Seguridad Eléctricos. Reglas básicas de Higiene y Seguridad. 2 UNIDAD 2. CARACTERIZACIÓN DE INSTRUMENTOS 2.1 Rango de Indicación, Rango de Medición, Alcance y Cero 2.2 Resolución analógica y digital, Linealidad, Precisión, Exactitud, Sensibilidad, Deriva. 2.3 Error absoluto y relativo. Errores sistemáticos, aleatorios y de discretización. 2.4 Normas de redondeo y presentación numérica de resultados. 3 UNIDAD 3: MULTÍMETROS DIGITALES Y MEDICIÓN DE IMPEDANCIA 3.1 Multímetro Digital. Conversión Analógica Digital y Resolución. Tipos de Multímetros. True-RMS. 3.2 Medición de Tensión y Corriente. Seguridad con Multímetros 3.3 Pinzas de corriente CC y CA. Medición de temperatura. 3.4 Medición de Inductancia. Medición directa e indirecta. Medidor LCR y métodos industriales. 3.5 Medición con 4 Hilos. Unidad de Fuente y Medición (SMU). 4 UNIDAD 4: OSCILOSCOPIOS DIGITALES 4.1 Clasificación y Utilización de osciloscopios. 4.2 Conversión Analógica Digital. Osciloscopio de Memoria Digital, de fósforo digital, de muestreo de Señal mixta y de Dominio mixto: Diagramas y aplicaciones. 4.3 Parámetros característicos, Mediciones: directas, cuadrícula y cursores. Disparo. Errores. 4.4 Uso De Funciones Especiales Del Osciloscopio: Canal matemático y Modo XY 5 UNIDAD 5: FUENTES DE ALIMENTACIÓN Y SEÑAL DE CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA 5.1 Generadores de Señales. Clasificación 5.2 Conversión Digital Analógica. Generador de Señales Digitales. Generadores de True-Arb y DDS: Arquitectura y principio de funcionamiento. 5.3 Fuentes de Alimentación de Corriente Alterna y Continua. Principios de Funcionamiento. 5.4 Parámetros, Tipo de fuentes de Banco de CC. Reemplazo de batería, Fuente de Tensión Constante, de Tensión/Corriente Constante, de múltiples salidas, de potencia constante y Fuente programable o digital. Medición con fuentes. 6 UNIDAD 6: PUNTAS DE OSCILOSCOPIOS 6.1 Introducción. Carga de sonda. 6.2 Impacto de la entrada: Resistencia, Capacitancia e Inductancia. Calibración. 6.3 Tipos de Sondas: Pasivas, Activas, Diferenciales, Lógicas. Puntas de corriente de CA y CC. 6.4 Técnicas de Mediciones Flotantes. 7 UNIDAD 7. CALIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA 7.1 Problemas de suministro eléctrico. Carga Lineal y no lineal. Serie de Fourier y espectro de frecuencias. 7.2 Clasificación de armónicos (orden, paridad, secuencia). Efecto de los armónicos 7.3 Mediciones de Señales Distorsionadas (RMS, THD, TDD, CF, Factor K) 7.4 Normas de regulación de armónicos. Soluciones y errores en las mediciones. 7.5 Instrumentos de medición: Analizadores calidad de energía y Registradores de potencia y energía. 7.6 Factor de Potencia y desplazamiento. 8 UNIDAD 8: INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL 8.1.1 Introducción a la instrumentación virtual. Componentes. Comparación con instrumentos tradicionales. 8.1.2 Software: Introducción, manejo. Ejercicios de aplicación. 8.1.3 Hardware: Conexiones. Masas, sensores, placas DAQ. 8.1.4 Instrumentación Virtual con Placa de Sonido y con Arduino. 9 UNIDAD 9. MEDICIONES MECÁNICAS 9.1 Mediciones con Instrumentos básicos. 9.2 Calibre Vernier. Calibre de Carátula. Calibres Digitales. Usos y características. 9.3 Micrómetros. Micrómetros de Interiores. Micrómetros de Profundidad. Micrómetros Digitales. Usos y características. 9.4 Medidores Angulares. Patrones angulares. Goniómetro. Usos y características. |
VII - Plan de Trabajos Prácticos |
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Se realizarán trabajos prácticos de laboratorio para que los estudiantes aprendan el uso de instrumentos y su principio de funcionamiento.
Los trabajos prácticos se encuentran enmarcados en el método de aprendizaje basado en problemas. Se deberán presentar informes y resultados de mediciones en escritura científica y en formato digital. Al finalizar el dictado de los Trabajos Prácticos los estudiantes deberán utilizar el método de clase invertida en la que tendrán que investigar el principio de funcionamiento y las características de al menos 3 opciones de un instrumento, concluyendo con la selección de uno de ellos de acuerdo con una premisa propuesta por el estudiante. TRABAJO PRÁCTICO 1. Medición de Impedancias con Multímetros y Medidor LCR TRABAJO PRÁCTICO 2. Osciloscopios Digitales TRABAJO PRÁCTICO 3. Generadores De Señales Arbitrarias y Modo XY del Osciloscopio TRABAJO PRÁCTICO 4. Uso del Disparo en Osciloscopios Digitales. TRABAJO PRÁCTICO 5. Uso de Funciones Especiales del Osciloscopio. Canal Matemático TRABAJO PRÁCTICO 6. Mediciones de Calidad de Energía Eléctrica TRABAJO PRÁCTICO 7 Instrumentación Virtual. Software TRABAJO PRÁCTICO 8. Instrumentación Virtual con Placa de sonido TRABAJO PRÁCTICO 9. Instrumentación Virtual con Arduino. Introducción TRABAJO PRÁCTICO 10. Instrumentación Virtual con Arduino. Aplicación TRABAJO PRÁCTICO 11. Mediciones con Calibre, Micrómetro y Reloj Comparador PRESENTACIÓN. Exposición sobre un instrumento |
VIII - Regimen de Aprobación |
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A - METODOLOGÍA DE DICTADO DEL CURSO:
La asignatura cuenta con clases teóricas que versa sobre los instrumentos, técnicas de medición, y consideraciones prácticas. Además, relacionan las teorías de las asignaturas de la carrera relacionadas con el diseño y función de los instrumentos presentados. Asimismo, incluye trabajos prácticos grupales donde se utilizan los instrumentos enseñados en aplicaciones de electricidad, electrónica y piezas mecánicas. A modo de explorar las competencias blandas de los estudiantes (expresión oral, clasificación de la información, presentación de la información, trabajo en equipo), se incluye una exposición oral con apoyo multimedio sobre un instrumento en particular. B - CONDICIONES PARA REGULARIZAR EL CURSO Para obtener la regularidad, se exige lo siguiente 1. Asistencia al 70% de las clases prácticas. 2. Aprobación de (2) dos parciales teóricos-prácticos. Se brindará la posibilidad de (2) dos recuperatorios por examen. Al momento de rendir cada parcial deberá tener presentados los informes de laboratorio correspondientes. 3. Aprobación de los informes de laboratorio y presentación. Esta se presentará 15 días luego de terminado cada laboratorio en formato digital. C – RÉGIMEN DE APROBACIÓN CON EXÁMEN FINAL La aprobación de la asignatura se realiza mediante la presentación de un trabajo final integrador. El mismo consiste del desarrollo de un prototipo funcional con su respectivo informe y exposición mediante presentación multimedia. D – RÉGIMEN DE PROMOCIÓN SIN EXAMEN FINAL El curso no contempla régimen de promoción E – RÉGIMEN DE APROBACIÓN PARA ESTUDIANTES LIBRES El curso no contempla régimen de aprobación para estudiantes libres |
IX - Bibliografía Básica |
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[1] INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. Manuel A. Pérez García, Paraninfo, 2008
[2] Tipo: Libro [3] Formato: impreso [4] Disponibilidad: Biblioteca VM [5] INSTRUMENTACION VIRTUAL: ADQUISICIÓN, PROCESADO Y ANÁLISIS DE SEÑALES. Manuel Antoni Domingo Biel. EDIT: Alfaomega, 2002 [6] Tipo: Libro [7] Formato: impreso [8] Disponibilidad: Biblioteca VM [9] GUIA PARA MEDICIONES ELECTRONICAS Y PRACTICAS DE LABORATORIO - Stanley Wolf- Richard Smith. Prentice Hall, 1992 [10] Tipo: Libro [11] Formato: impreso [12] Disponibilidad: Biblioteca VM [13] EL XYZ DE LOS OSCILOSCOPIOS – Tektronix, 2016. [14] Tipo: Manual. [15] Formato: digital [16] Disponibilidad: Distribución gratuita [17] https://www.tek.com/en/documents/primer/oscilloscope-basics |
X - Bibliografia Complementaria |
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[1] SENSORES Y ACONDICIONADORES DE SEÑAL - Ramón Pallas Areny, Marcombo, 2003.
[2] Tipo: Libro [3] Formato: impreso [4] Disponibilidad: Biblioteca VM [5] MEASURAMENT AND INSTRUMENTATION PRINCIPLES – Alan S. Morris, Butterworth-Heinemann, 2001. [6] Tipo: Libro [7] Disponibilidad: Sin disponibilidad [8] METROLOGÍA – Carlos Gonzalez, Ramón Velazquez. McGraw Hill, 2000. [9] Tipo: Libro [10] Disponibilidad: Sin disponibilidad [11] DIGITAL SIGNAL PROCESSING SYSTEM-LEVEL DESIGN USING LABVIEW. Nasser Kehtarnavaz and Namjin Kim, Newnes, 2005. [12] Tipo: Libro [13] Disponibilidad: Sin disponibilidad [14] PROGRAMMING ARDUINO WITH LABVIEW. Marco Schwartz and Oliver Manickum. Packt Publishing, 2015. [15] Tipo: Libro [16] Disponibilidad: Sin disponibilidad |
XI - Resumen de Objetivos |
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Seleccionar los instrumentos adecuados
Reconocer los diferentes equipos y técnicas de medición Identificar las características técnicas de equipos y componentes necesarios Debatir el desarrollo y los resultados de las prácticas con sus compañeros Desarrollar pensamiento analítico y creatividad |
XII - Resumen del Programa |
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1 UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LAS MEDICIONES.
2 UNIDAD 2. CARACTERIZACIÓN DE INSTRUMENTOS 3 UNIDAD 3: MULTÍMETROS DIGITALES Y MEDICIÓN DE IMPEDANCIA 4 UNIDAD 4: OSCILOSCOPIOS DIGITALES 5 UNIDAD 5: FUENTES DE ALIMENTACIÓN Y SEÑAL DE CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA 6 UNIDAD 6: PUNTAS DE OSCILOSCOPIOS 7 UNIDAD 7. CALIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA 8 UNIDAD 8: INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL 9 UNIDAD 9. MEDICIONES MECÁNICAS |
XIII - Imprevistos |
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En el caso de que por algún motivo de fuerza mayor no se pudiese dictar todo el programa, se dará alguna clase recuperatoria
con los temas principales faltantes. En caso que las actividades sean virtuales o no presenciales, se dictarán las clases con apoyo de la plataforma de Google, tanto en reuniones mediante Google Meet como en aula virtuales en Google Classroom y para los prácticos se utilizará software de simulación de circuito e instrumentos. |
XIV - Otros |
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