Sistema de Mediciones 15 Semanas/4Hrs

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15 Semanas/4Hrs
Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica (INCE)
I7292 Sistemas de Medición
Sistema de Medición
1
• Maestro:
•
•
•
•
Nombre
Estudios
Experiencia laboral
Áreas de interés
• Alumno:
•
•
•
•
Nombre
Preparatoria de procedencia
Área de interés
Trabajo
I7292 Sistemas de Medición
Presentación
2
• Hardware
•
•
•
•
•
Arduino
Multímetro
Fuente bipolar (+5, +12, -5, -12)
Elementos electrónicos varios
Computadora
• Software
• Multisim y/o Proteus
• Scilab ( http://www.scilab.org/ )
• Bibliografía
• Measurement and data analysis for engineering and science,
Patrick F. Dunn.
• Guia para mediciones electrónicas y prácticas de laboratorio,
Wolf
I7292 Sistemas de Medición
Requisitos de curso
3
N°
Criterio
Puntaje
Observaciones
1
Examen
15
15 Puntos Máximo
14
Actividades
30
14 Prácticas con cuestionarios y reporte
40 Puntos Máximo
N
Tareas
15
Número de tareas que el profesor crea
conveniente
N
Exámenes
10
Exámenes de seguimiento (Recomendado 2,
Máximo 4)
1
Proyecto final
30
Equipos integrados por máximo 2 estudiantes.
N
Asistencias
0
80% Ordinario
60% Extraordinario
Total
100
I7292 Sistemas de Medición
Evaluación
4
• La materia de Sistemas de Mediciones tiene como fin:
• Que el alumno estudie y utilice diferentes sistemas de
medición electrónica.
• Que conozca las diferentes técnicas para manejo y
adquisición de datos.
• Que identifique posibles soluciones para la medición
de variables físicas
I7292 Sistemas de Medición
Propósito general
5
• Formar en los estudiantes la capacidad para diseñar y
utilizar sistemas de medición en el campo de la
electrónica, que les permita su interacción y la medición
de variables físicas.
I7292 Sistemas de Medición
Objetivo final
6
• Este curso se ofrece a los estudiantes que se encuentran
en los primeros ciclos de su carrera, por lo que es
conveniente, motivarlos a ampliar sus conocimiento en
diferentes disciplinas así como a la utilización, diseño y
construcción de sistemas de medición, enfatizando la
importancia de estudiar a mayor profundidad temas
como el análisis de Señales, Sistemas Lineales,
Transductores, Acondicionadores de Señales, Sistemas
Digitales, Micro-controladores, Instrumentación y
Sistemas de Control.
I7292 Sistemas de Medición
Conocimientos a adquirir
7
• Además, el estudiante deberá comprender la
importancia de entender y conocer conceptos básicos
sobre cálculo, física general, electrónica básica y teoría
de Fourier. Así como nociones de algún lenguaje de
programación como seudo C, MatLab (Scilab) , Matcad y
simuladores como Multisim y/o Proteus.
I7292 Sistemas de Medición
Conocimientos a adquirir
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• Los estudiantes adquirirán la habilidad para utilizar
instrumentos electrónicos tales como: multímetros,
osciloscopios y generadores de señales entre otros.
• Diseñar sistemas que realicen mediciones directas,
indirectas y diferenciales (métodos nulos).
• Además, los estudiantes serán capaces de generar
principalmente las siguientes competencias en
integración: Identificación, análisis y aplicación de
sistemas de medición.
I7292 Sistemas de Medición
Habilidades y destrezas a desarrollar
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• Se fomentará en el alumno las actitudes de auto-gestión del
conocimiento, disposición a la investigación y a la aplicación
del conocimiento adquirido para su aplicación a la búsqueda
de soluciones útiles a problemas de ingeniería.
• Además, se fomentarán en el alumno:
•
•
•
•
•
Los valores del trabajo y colaboración en equipo
El respeto y cuidado del entorno
Su disposición por los procesos de mejora continua
El sentido de responsabilidad social
El orden y la disciplina en las tareas que deba ejecutar dentro y
fuera de la clase
• Su compromiso con la honestidad, la asistencia, la puntualidad
I7292 Sistemas de Medición
Actitudes y valores a fomentar
10
• --------------------------------------• ---------------------------------------
I7292 Sistemas de Medición
Conocimientos previos
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• Módulo 1.-Conceptos básicos
•
•
•
•
•
•
Conceptualización de la medición
Carga, Voltaje, Corriente (Ley de Ohm)
Sistema de Unidades, patrones y calibración
Concepto de Medida
Formas de Onda
Valor promedio, Valor máximo, Valor pico a pico, Valor
eficaz
I7292 Sistemas de Medición
Contenido
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• Módulo 2.-Datos y Errores
• Registro de datos
• Presentación gráfica de datos
• Errores
•
•
•
•
•
Error absoluto
Error Relativo y Relativo porcentual
Errores de Medición
Precisión
Exactitud
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Contenido
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• Calibración y respuesta de un sistema de medición
• Sistemas de orden cero (Ganancia)
• Sistemas de primer orden (Constante temporal)
• Sistemas de segundo orden (Amortiguamiento )
•
•
•
•
•
•
Resolución, resolución infinita.
Zona muerta
Offset
Sensibilidad
Cifras significativas
Ajuste de curvas
I7292 Sistemas de Medición
Contenido
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• Módulo 3.-Sistemas de Medición Directos
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Medidores analógicos y digitales
Voltímetro CD/AC
Amperímetro CD/AC
Óhmetro
Medidor de capacitancia e inductancia
Efecto de carga de los instrumentos en las mediciones
Prueba de dispositivos semiconductores
Normas de Seguridad
Osciloscopio
Generador de Funciones
I7292 Sistemas de Medición
Contenido
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• Módulo 3.- Sistemas de Medición Diferenciales
•
•
•
•
Amplificador Diferencial
Amplificador Operacional
Amplificador de Instrumentación
Sistemas de medición por métodos nulos
• Puentes
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Contenido
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• Módulo 4.- Medición de variables físicas y
mediciones indirectas (Arduino)
•
•
•
•
•
Voltaje, Resistencia y Corriente
Temperatura
Presión
Aceleración
Etc.
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Contenido
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• Módulo 5.-Técnicas básicas de diseño y
fabricación de circuitos impresos
• Eagle
• Proteus
• Utilboard
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Contenido
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• Actividad 1.- Simuladores electrónicos
• Actividad 2.- Seguridad en el laboratorio
• Actividad 3.-Ley de Ohm (Multímetro)
• Actividad 4.- Voltímetro, Óhmetro (Arduino)
• Actividad 5.- Errores y gráficas
• Actividad 6.-Sistemas de primer orden (Carga y
descarga de capacitor)
• Actividad 7.-Osciloscopio y Generador de funciones
(Acoplamiento de impedancias)
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Actividades
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• Actividad 8.- Amplificadores operacionales
(Sumador, restador, comparador, amplificador)
• Actividad 9.- Amplificadores operacionales con
osciloscopio y generador de funciones
• Actividad 10.- Sistemas nulos (Puentes)
• Actividad 11.- Variables físicas
• Actividad 12.- Diseño de un PCB básico
• Actividad 13.- *Propuesta de proyecto
• Actividad 14.- *Diseño PCB para proyecto
(Avances de Proyecto)
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Actividades
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• Total: 30 puntos
• * Equipos de máximo dos personas.
• Cada equipo deberá entregar obligatoriamente :
• Un informe técnico por escrito.
• Un prototipo funcionando en PCB.
TODO LO ANTERIOR DE ACUERDO AL FORMATO
ESTANDAR PROPUESTO PARA LA MATERIA
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Actividad 15.- *Proyecto Final
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•ACUERDO DE HONESTIDAD EN LA MATERIA
SISTEMA DE MEDICIÓN
• El propósito de este documento es explicar y aclarar la
política de honestidad del curso que se aplicará en la
realización y presentación de informes de los ejercicios de
laboratorio y los cuestionarios en línea. Es muy importante
que lean y comprendan estas circunstancias específicas. Si
se tiene alguna duda referente a esto, es su responsabilidad
a aclarar cualquier ambigüedad con el profesor.
Si al terminar de leer el código están de acuerdo, por favor
fírmenla y devuélvanla en la siguiente clase.
I7292 Sistemas de Medición
Código ético
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Consultas sugeridas
Texto:
Autor:
Editorial:
Mechanical Engineers’ Handbook 3rd Ed.
Myer Kutz
Wiley (2006)
Instrumentación Industrial 4ta Ed.
Antonio Creus.
Alfaomega. (1992)
Título:
Autor:
Editorial:
Process Control Instrumentation Technology 8 th Ed.
Curtis D. Jhonson
Prentice Hall (2006)
Titulo:
Autor:
Editorial:
Mediciones Mecánicas 3ra Ed.
R. S. Figliola y D. E. Beasley
Alfaomega. (2003)
Titulo:
Autor:
Editorial:
Handbook of Modern Sensors 3rd Ed.
Jacob Fraden
AIP Press (2004)
Titulo:
Autor:
Editorial:
Instrumentación Electrónica Moderna 1ra Ed.
W. D. Cooper y A. D. Helfrick
Prentice Hall. (1991)
Titulo:
Autor:
Editorial:
Electronic Circuit Guidebook (VOL I)
Joseph J. Carr
PROMPT Publications (1997)
Titulo:
Sistemas de Medición e Instrumentación –Diseño y
aplicación- 5ta Ed.
Autor:
E. Doebelin
Editorial:
Mc Graw Hill (2005)
Titulo:
Autor:
Editorial:
Principles of Engineering Instrumentation
D. C. Ramsay
Arnold (1996)
Titulo:
1stEd.
Autor:
Editorial:
Titulo:
1stEd.
Autor:
Editorial:
Data Acquisition and Signal Processing for Smart Sensors
Titulo:
Autor:
Editorial:
Instrumentation for Engineering Measurements 2ndEd.
J. W. Dally, W. F. Riley and K. G. McConnell
Wiley. (1993)
Titulo:
2da Ed.
Autor:
Editorial:
Sistemas de Medición (Principio y aplicaciones)
Titulo:
Autor:
Editorial:
Bentley
CECSA (2000)
Electronic Measurement and Instrumentation
K. B. Klaassen
Cambridge. (1996)
Titulo:
Instrumentation and Measurement for Electronics
Technicians 2ndEd.
Autor:
R. B. Gillies
Editorial:
Macmillan. (1993)
N. V. Kirianaki y S. Y. Yurish
Wiley. (2002)
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Bibliografía recomendada
23
• Biblioteca virtual de UdeG
• http://wdg.biblio.udg.mx/
• Usuario: Código de estudiante
• Contraseña: Contraseña de siiau
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Biblioteca virtual de UdeG
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• Que el alumno realice un Examen Diagnóstico
que le de información general de su situación
académica actual respecto a los conocimientos
que se requerirán durante el curso.
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Examen diagnóstico (30 min)
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