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Academic Year/course: 2019/20

424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering

28839 - Advanced Electronic Instrumentation


Syllabus Information

Academic Year:
2019/20
Subject:
28839 - Advanced Electronic Instrumentation
Faculty / School:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Degree:
424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The objective of the subject is to train the student in the theoretical and practical concepts of the data acquisition systems, digital processing and virtual instrumentation.

The subject and its expected results respond to the following approaches and goals:

  • Establish knowledge about network instrumentation, card-based instrumentation, programming and Interconnection of Instruments.
  • Distinguish the technological, structural and functional characteristics to be able to choose the sensor type, circuits of signal conditioning, acquisition system and the most suitable signal processing, to obtain a certain solution.
  • Introduce the student in the management of advanced instruments.
  • Establish the foundations on the problem of interference, and its treatment.
  • Know how to develop the essential blocks that make up an intelligent instrumentation system.
  • Encourage students to develop real application projects.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject of Advanced Instrumentation is part of the group of subjects that are part of the module called electricity and electronic. This optional subject complements the 3rd year subject Electronic Instrumentation, extending the contents in data acquisition, digital processing of the signal, communications between digital instruments and intelligent instrumentation.

1.3. Recommendations to take this course

There is no prerequisite to take this subject. Nevertheless, the contents to be taken will require the contest of the abilities and skills acquired, mainly, in the subjects of: Electronic Instrumentation, Electrical Engineering, Programmable Electronic Instruments, Electronic Technology I and Electronic Technology II.

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as: 

1 Lectures: The theoretical concepts of the subject are explained and illustrative examples are developed as a support to the theory when necessary,  focus on calculation, design, and development of a mechatronic system

2. Laboratory Workshop. These classes are highly recommended for a better understanding of the concepts because those items whose calculation is done in theory classes are shown in working mode.

3. Tutorials related to any concept of the subject. This activity is developed in a presencial mode with a defined schedule or through the messaging and forum of the virtual classroom Moodle.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

Lectures. It will take 2 hours per week till the 30 hours, necessary to accomplish the objectives of the subject study, will be reached

Laboratory Workshop. It will take 15 sessions of 2 hours duration. The group is divided up into various groups, according to the laboratory capacity.

Study and personal work. This off-site part is valued in about 90 hours, necessary for the study of theory, problem-solving and revision of documents

Individual tutorials. Each teacher will publish a schedule of attention to the students throughout the four-month period

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

 

Advanced instrumentation.

Topic 1

Data acquisition systems.

Topic 2

Digital signal processing.

Topic 3

Instrumentation software.

Topic 4

Communication protocols instrumentation.

Topic 5

Smart instrumentation.

 

4.4. Course planning and calendar

Schedule of Face-to-face generic activities and presentation of papers
The dates of the final exams will be those that are officially published at https://eupla.unizar.es/asuntos-academicos/examenes
In continuous evaluation methodology, the students delivering several partial works and a final work whose schedule will be defined during the course.
* The final dates will be published in the digital platform (moodle)
The overall test for not continuous evaluation system will be set at the end of the semester and will consist of a written test based on theoretical arguments and problems of all topics covered in class.

 

4.5. Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=28839&year=2019

 

                        Material

Format

Topic theory notes

Topic presentations

Paper/repository

Topic theory notes

Topic presentations

Topic problems

Related links

Digital/Moodle

E-Mail

technical manuals

Papel/repositorio

Digital/Moodle

Acquisition system NI USB-6008laboratory

laboratory

Software LabView 2012

laboratory work station

Software Matlab Simulink

laboratory work station

 


Curso Académico: 2019/20

424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica

28839 - Instrumentación avanzada


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
28839 - Instrumentación avanzada
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Titulación:
424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

El objetivo de la asignatura es formar al estudiante en los conceptos teórico práctico de los sistemas de adquisición de datos, procesado digital e Instrumentación virtual.

Adicionalmente se establecen los siguientes objetivos específicos de la asignatura:

  • Establecer los conocimientos sobre la instrumentación en red, instrumentación basada en tarjetas, programación e Interconexión de Instrumentos.
  • Distinguir las características tecnológicas, estructurales y funcionales para la elección del tipo de sensor, circuitos de acondicionamiento de señal, sistema de adquisición y procesado de la señal más adecuados para obtener una determinada solución.
  • Introducir al estudiante en el manejo Instrumentos avanzados.
  • Establecer los fundamentos sobre el problema de las interferencias, y su tratamiento.
  • Saber desarrollar los bloques esenciales que componen un sistema de instrumentación inteligente.
  • Motivar a los estudiantes a que desarrollo proyectos de aplicación real.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura de Instrumentación Avanzada forma parte del grupo de asignaturas que conforman el módulo denominado Electricidad y Electrónica. Dicha asignatura de carácter optativo complementa a la asignatura Instrumentación Electrónica de 3º curso ampliando los contenidos en adquisición de datos, tratamiento digital de la señal, comunicaciones entre instrumentos digitales e instrumentación inteligente.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

No hay ningún requisito previo para cursar esta asignatura. No obstante, los contenidos a cursar van a requerir del concurso de las habilidades y destrezas adquiridas, principalmente, en las asignaturas de: Instrumentación electrónica, Tecnología electrónica I y II, Ingeniería eléctrica y Sistemas electrónicos programables.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Como competencias genéricas y específicas el alumno adquirirá:

GI03: Conocimientos 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.

GI04: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento critico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.

GC02: Interpretar datos experimentales, contrastarlos con los teóricos y extraer conclusiones.

GC03: Capacidad para la abstracción y el razonamiento lógico.

GC08: Capacidad para localizar información técnica, así como su comprensión y valoración.

GC14: Capacidad para comprender el funcionamiento y desarrollar el mantenimiento de equipos e instalaciones mecánicas, eléctricas y electrónicas.

GC16: Capacidad para configurar, simular, construir y comprobar prototipos de sistemas electrónicos y mecánicos.

EI05: Conocimientos de los fundamentos de la electrónica.

EE02: Conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica analógica.

EE04: Capacidad para diseñar sistemas electrónicos analógicos y digitales.

EE08: Conocimiento aplicado de instrumentación electrónica.

2.2. Resultados de aprendizaje

  1. Conocer diferentes tipologías de sensores y transductores.
  2. Comprender e interpretar la documentación de equipos comerciales.
  3. Realización e interpretación de planos y esquemas en función de la normativa y simbología apropiada.
  4. Entender los bloques y circuitos que componen las tarjetas de adquisición de datos.
  5. Saber elegir la tarjeta adecuada para cada aplicación.
  6. Integrar diferentes sistemas de medida.
  7. Simular, analizar, diseñar y aplicar los elementos con instrumentación virtual.
  8. Utilizar los protocolos de comunicación industrial.
  9. Entender la problemática asociada al ruido electromagnético y sabe cómo abordarlo.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los aspectos tratados en esta asignatura capacitan al estudiante para abordar proyectos de instrumentación electrónica, instrumentación inteligente e instrumentación virtual, muy difundidos en el entorno industrial. Es decir, ofrecer una formación con contenidos de aplicación y desarrollo inmediato en el mercado laboral y profesional. Las competencias adquiridas a través de ella son imprescindibles para el diseño y puesta en marcha de cualquier aplicación, planta, proceso, sistema, mecanismo, etc. incluidas dentro del ámbito de la Ingeniería Mecatrónica.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

Evaluación continua.

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante: 

—Prácticas de laboratorio: En cada una de las prácticas se valorarán los resultados obtenidos y el proceso seguido. Una vez realizadas las prácticas se entrega una memoria de las mismas. Esta actividad se valora de 0 a 10 puntos y se debe alcanzar una puntuación mínima de 4 puntos para promediar. Esta actividad se realizará de forma individual.

—Pruebas de evaluación escritas y trabajos propuestos: La prueba de evaluación podrá constar de cuestiones teóricas, problemas a resolver y cuestiones teórico-prácticas. Los trabajos propuestos podrán sustituir al examen de una parte de la asignatura en el método de evaluación continua. Estas actividades se valorarán de 0 a 10 puntos y se debe alcanzar una puntuación mínima de 4 puntos en cada una de ellas para promediar.

Actividad de evaluación

Ponderación

Prácticas de laboratorio

40%

Pruebas evaluatorias escritas y trabajos propuestos

60%

Para optar al sistema de Evaluación Continua se deberá asistir al menos al 80% de las clases presenciales (prácticas, visitas técnicas, clases, etc.)

Prueba global de evaluación.

Siguiendo la normativa de la Universidad de Zaragoza al respecto, en las asignaturas que disponen de sistemas de evaluación continua o gradual, se programará una prueba de evaluación global para aquellos estudiantes que decidan optar por este segundo sistema.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

1. Clases magistrales, impartidas al grupo completo, en las que el profesor explicará la teoría de la asignatura y resolverá problemas relevantes para el cálculo de instalaciones y la determinación de las características de bombas/ventiladores/turbinas y el cálculo y desarrollo de aplicaciones industriales basadas en sistemas hidráulicos y neumáticos

2. Prácticas de laboratorio. Estas prácticas son altísimamente recomendables para una mejor comprensión de la asignatura porque se ven en funcionamiento real elementos cuyo cálculo se realiza en clase magistral.

3. Tutorías relacionadas con cualquier tema de la asignatura de forma presencial en el horario establecido o a través de la mensajería y foro del aula virtual Moodle.

4.2. Actividades de aprendizaje

  1. Clases magistrales. Se desarrollarán a razón de dos horas semanales, hasta completar las 30 horas necesarias para cubrir el temario.
  2. Prácticas de laboratorio. Se realizarán quince sesiones a razón de dos horas por sesión con subgrupos adaptados a la capacidad del laboratorio.
  3. Estudio y trabajo personal. Esta parte no presencial se valora en unas 90 horas, necesarias para el estudio de teoría, resolución de problemas y revisión de guiones
  4. Tutorías. Cada profesor publicará un horario de atención a los estudiantes a lo largo del cuatrimestre.

4.3. Programa

Los contenidos teóricos se articulan en base a cinco unidades didácticas, véase la tabla adjunta. Los temas recogen los contenidos necesarios para la adquisición de los resultados de aprendizaje predeterminados.

 

 

Instrumentación Avanzada.

Tema 1

Sistemas de adquisición de datos.

Tema 2

Procesado digital de la señal.

Tema 3

Software de Instrumentación.

Tema 4

Comunicaciones y Buses de instrumentación.

Tema 5

Instrumentación inteligente.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Las fechas de los dos exámenes finales serán las publicadas de forma oficial en https://eupla.unizar.es/asuntos-academicos/examenes

En la metodología de evaluación continua se establece la entrega de varios trabajos parciales y un trabajo final de asignatura cuyas fechas de entrega se definirán durante el curso.

 *las fechas definitivas se publicarán en el anillo digital docente (moodle)

La prueba global de evaluación no continua se realizará al final del semestre y consistirá en una prueba escrita sobre argumentos teóricos y problemas de todos los temas tratados en clase.

 

Las fechas y horario de impartición de clases se encontrarán en la página web de EUPLA http://www.eupla.unizar.es/

Además, los alumnos dispondrán, al principio del curso, de las fechas y lugares de los exámenes necesarios para superar esta materia.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=28839&year=2019

 

                        Material

Soporte

Apuntes de teoría del temario

Transparencias temario tradicionales

Papel/repositorio

Apuntes de teoría del temario

Presentaciones temario

Enlaces de interés

Digital/Moodle

Correo electrónico

Manuales técnicos

Papel/repositorio

Digital/Moodle

Sistema de adquisición NI USB-6008

laboratorio

Software LabView 2012

Pc’s laboratorio

Software Matlab Simulink

Pc’s laboratorio