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Academic Year/course: 2023/24

447 - Degree in Physics

26920 - Physical Techniques II


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
26920 - Physical Techniques II
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
447 - Degree in Physics
ECTS:
10.0
Year:
3
Semester:
Annual
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

The general objective of this subject is to deepen in the measurement systems, establishing the characteristics of a  system that aims to measure in an automated way one or more physical quantities and the analysis methods necessary to achieve the result from the measurements, as a basis for its application specifically in the various areas of Physics: Acoustics, Fluids, Radiation-matter interaction and Properties of matter.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals: Goal 4: Education of quality; Goal 8: Decent work and economic growth.

 

2. Learning results

  • Acquire knowledge of the physical fundamentals and criteria for the selection of physical magnitude sensors.

  • Analyse and design the signal conditioning of a measurement system.

  • Understand the fundamentals of signal sampling and quantification.

  • Know and know how to choose between the different measurement automation systems.

  • Handle specific measurement and control instrumentation in different experimental areas of Physics: Acoustics, Fluids, Radiation-matter interaction and Properties of matter.

  • Use computer tools for the acquisition, automation and processing of measurements.

 

3. Syllabus

First semester:

Block I. Fundamentals of DAQs. 

Block II. Sensors. Physical principles Characterization and applications. Selection criteria.

Block III. Conditioners. Operational amplifiers. Instrumentation amplifiers. Filtering.

Block IV. Signal Converters. Sampling and quantification. A/D and D/A converters.

Block V. Acquisition, Control and Processing. Basic instrumentation. Computer interface systems: DAQ cards, instrumentation buses. Control and processing software tools.

Laboratory Practices.

Session 1: Conditioning systems.

Session 2: Signal conversion.

Session 3: Acquisition of physical quantities by means of DAQ.

Session 4: Acquisition of physical quantities by means of computer-controlled instrumentation.

Session 5: Automated electronic measurement, control and processing system.


Second semester:

Session 6: Simulation of physical systems.

Session 7: Measurement of thermal and optical properties of matter.

Session 8: Interaction of ionizing radiation with matter.

Session 9: Acoustics.

 

4. Academic activities

The subject consists of 10 ECTS distributed as follows:

S1: 4 ECTS

Master classes: 2.5 ECTS

Problems: 0.5 ECTS

Laboratory: 0.5 ECTS

S2: 6 ECTS

Laboratory: 4 experiences of 1.5 ECTS each

 

5. Assessment system

  • Activity 1 (25%): Completion of a theoretical-practical test on a date pre-established by the teacher. With this part students can achieve up to 2.5 points, but it is necessary to obtain a minimum of 1.

  • Activity 2 (5%): Resolution of exercises derived from the theoretical classes, their delivery on the established dates and the possible presentation in class. Exercises not submitted on time will be graded with 0 points. With this part students can achieve up to 0.5 points.

  • Activity 3 (10%): Resolution of a questionnaire for sessions 1 to 5 of the laboratory practices and its delivery on the established dates. Questionnaires not submitted on time will be graded with 0 points. With this part students can achieve up to 1.0 points, but it is necessary to obtain a minimum of 0.5.

  • Activity 4 (60%): Writing of the reports of sessions 6 to 9 of the laboratory practices and their delivery in the established dates Reports not submitted on time will be graded with 0 points. With this part students can achieve up to 6 points, but it is necessary to obtain a minimum of 0.6 in each of the sessions from 6 to 9 and a minimum of 3 points in total.

Passing the subject by means of a single global test. Students who have not passed the subject with the four previous activities, or who wish to improve their grade may take a theoretical test (40%) and another practical test (60%), on the dates established by the official exam calendar. Up to 4 points may be obtained in the theoretical test and up to 6 points in the practical but it is necessary to obtain a minimum of 3 points in the latter. 

 


Curso Académico: 2023/24

447 - Graduado en Física

26920 - Técnicas físicas II


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
26920 - Técnicas físicas II
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
447 - Graduado en Física
Créditos:
10.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Anual
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo general de esta asignatura es profundizar en los sistemas de medida, estableciendo las características que debe poseer un sistema que pretenda medir de forma automatizada una o varias magnitudes físicas y los métodos de análisis necesarios para alcanzar el resultado a partir de las medidas, como base para su aplicación de forma específica en las diversas áreas de la Física: Acústica, Fluidos, Interacción radiación-materia y Propiedades de la materia.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible: Objetivo 4: Educación de calidad; Objetivo 8: Trabajo decente y crecimiento económico.

2. Resultados de aprendizaje

  • Adquirir conocimiento sobre los fundamentos físicos y criterio para la selección de sensores de magnitudes físicas.
  • Analizar y diseñar el acondicionamiento de señales de un sistema de medida.
  • Comprender los fundamentos del muestreo y cuantificación de señales.
  • Conocer y saber elegir entre los diferentes sistemas de automatización de medidas.
  • Manejar instrumentación específica de medida y control en diversas áreas experimentales de la Física: Acústica, Fluidos, Interacción radiación-materia y Propiedades de la materia.
  • Emplear herramientas informáticas para la adquisición, automatización y procesado de las medidas.

3. Programa de la asignatura

Primer semestre:

Bloque I. Fundamentos de SADs. 

Bloque II. Sensores. Principios físicos Caracterización y aplicaciones. Criterios de selección.

Bloque III. Acondicionadores. Amplificadores operacionales. Amplificadores de instrumentación. Filtrado.

Bloque IV. Convertidores de Señales. Muestreo y cuantificación. Convertidores A/D y D/A.

Bloque V. Adquisición, Control y Procesado. Instrumentación básica. Sistemas de interfaz con computador: tarjetas DAQ, buses de instrumentación. Herramientas software de control y procesado.

Prácticas de Laboratorio.

Sesión 1: Sistemas de acondicionado.

Sesión 2: Conversión de señales.

Sesión 3: Adquisición de magnitudes físicas mediante DAQ.  

Sesión 4: Adquisición de magnitudes físicas mediante instrumentación controlada por ordenador.

Sesión 5: Sistema electrónico automatizado de medida, control y procesado.

 

Segundo semestre:

Sesión 6: Simulación de sistemas físicos.

Sesión 7: Medida de propiedades térmicas y ópticas de la materia.

Sesión 8: Interacción de la radiación ionizante con la materia.

Sesión 9: Acústica.

4. Actividades académicas

La asignatura consta de 10 ECTS distribuidos de la siguiente forma:

S1: 4 ECTS

Clases magistrales: 2.5 ECTS

Problemas: 0.5 ECTS

Laboratorio: 0.5 ECTS

S2: 6 ECTS

Laboratorio: 4 experiencias, de 1.5 ECTS cada una

5. Sistema de evaluación

  • Actividad 1 (25%): Realización de una prueba teórico-práctica en fecha preestablecida por el profesorado. Con esta parte se pueden conseguir hasta 2.5 puntos, siendo necesario obtener un mínimo de 1.
  • Actividad 2 (5%): Resolución de ejercicios derivados de las clases teóricas, su entrega en las fechas marcadas y la posible presentación en clase. Los ejercicios no entregados en plazo se calificarán con 0 puntos. Con esta parte se pueden conseguir hasta 0.5 puntos.
  • Actividad 3 (10%): Resolución de un cuestionario para las sesiones 1 a 5 de las prácticas de laboratorio y su entrega en las fechas marcadas. Los cuestionarios no entregados en plazo se calificarán con 0 puntos. Con esta parte se pueden conseguir hasta 1.0 puntos, siendo necesario obtener un mínimo de 0.5.
  • Actividad 4 (60%): Redacción de los informes de las sesiones 6 a 9 de las prácticas de laboratorio y su entrega en las fechas marcadas. Los informes no entregados en plazo se calificarán con 0 puntos. Con esta parte se pueden conseguir hasta 6 puntos, siendo necesario obtener un mínimo de 0.6 puntos en cada una de las sesiones 6 a 9 y un mínimo de 3 puntos en total.

Superación de la asignatura mediante una prueba global única. El alumno que no haya superado la asignatura con las cuatro anteriores actividades, o que desee subir la nota podrá realizar una prueba teórica (40%) y otra prueba práctica (60%), en las fechas establecidas por el calendario oficial de exámenes. En la prueba teórica podrán obtenerse hasta 4 puntos y en la prueba práctica hasta 6 puntos, siendo necesario obtener un mínimo de 3 puntos en esta última.