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Academic Year: 2022/23

430 - Bachelor's Degree in Electrical Engineering

29642 - Electrical Measurements


Teaching Plan Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
29642 - Electrical Measurements
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
430 - Bachelor's Degree in Electrical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The course aims to instruct the students on basics concepts related to electrical measurements, including the working principle of some sensors and their computational simulation. Besides, the course includes fundamental knowledge about sensor networks.

The course objectives are aligned with some of the Sustainable Development Goals (SDG) by 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/) so that the knowledge provided to the students makes them capable of accomplishing them partially or totally.

  • SDG 7: Affordable and Clean Energy
    • 7.3 By 2030, double the global rate of improvement in energy efficiency
  • SDG 9: Build resilient infrastructure, promote sustainable industrialization and foster innovation
    • 9.4 By 2030, upgrade infrastructure and retrofit industries to make them sustainable, with increased resource-use efficiency and greater adoption of clean and environmentally sound technologies and industrial processes, with all countries taking action in accordance with their respective capabilities

1.2. Context and importance of this course in the degree

The course is taught during the second semester of the fourth year of Electrical Engineering Degree. In order to have a good performance, it is recommended to have previous knowledge of electricity and magnetism, circuits theory, and programming.

1.3. Recommendations to take this course

It is recommended to have previous knowledge of electricity and magnetism, circuits theory, and programming. Besides, rudiments of instrumentation for electrical engineering are desirable.

2. Learning goals

2.2. Learning goals

  • Understand the working principle of several sensors and their signal conditioning.
  • Comprehend the interactions between the sensors and microcontrollers and their programming.
  • Understand the working principle of small communication networks and the Internet of Things.
  • The students will work with multidisciplinary teams due to the various topics and fields involved in this course.
  • The students will understand the implications of adopting electrical measurements from societal, environmental, economic, and industrial perspectives.

2.3. Importance of learning goals

The students are going to acquire essential knowledge to complement their technical and scientific background with topics related to electrical measurements. Such issues are important to increase their skill in Electrical Engineering.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

  • Experiments and practical work in the laboratory (80%). The experiments are directly related to the topics discussed in the classroom.
  • Other activities (20%). It could be a report or other activity about a topic of interest in the field of sensors and communications.

The students that do not fulfill this evaluation methodology will have the alternative of a global exam. The global exam considers all of the topics taught during the course. A score of 5 out of 10 is required to pass the exam and the course under this evaluation mode.

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The learning methodology applied in this course is carried out using the techniques presented as follows:

  • Activities in the classroom
  • Activities in the laboratory
  • Evaluation through a Report
  • Evaluation through assignments

4.2. Learning tasks

The activities in the classroom include detailed explanation about fundamental concepts related to the working principles of some sensors and communication technology required to connect them with a data-processing computer. Then, those concepts are discussed from a practical perspective in the laboratory. In general, the course has 12 theoretical classes with 12 sessions in the laboratory.

4.3. Syllabus

  1. Introduction to the simulation of electronic circuits and sensors.
  2. Resistive sensors and their signal conditioning.
  3. Variable reactance sensor
  4. Anti-aliasing filter
  5. Sample and hold, and analog-to-digital conversion
  6. Introduction to communication networks
  7. Introduction to communication networks, including IP addressing and subnetting
  8. Introduction to sensor networks and the internet of things
  9. Introduction to MQTT protocol.

4.4. Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates, other details and further information regarding this course will be provided on the first day of class or please refer to the EINA (Escuela de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad de Zaragoza), website (http://eina.unizar.es). In general, classes are held once a week for two hours and experimental sessions are held once a week for three hours.


Curso Académico: 2022/23

430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica

29642 - Medidas eléctricas


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
29642 - Medidas eléctricas
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

La asignatura pretende proporcionar al alumno una formación relativa a las mediciones eléctricas,
y más concretamente relativa al funcionamiento de diversos sensores, incluyendo su simulación y la
red de telecomunicaciones necesaria para la adquisición y procesamiento de la variable medida.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible,
ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas concretas,
de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación
y competencia al estudiante para contribuir en cierta medida a su logro:

  • ODS 7: Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos
    • Meta 7.3: De aquí a 2030, duplicar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética
  • ODS 9: Industria, innovación e infraestructuras
    • Meta 9.4: De aquí a 2030, modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles,
      utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales
      limpios y ambientalmente racionales, y logrando que todos los países tomen medidas de acuerdo con sus
      capacidades respectivas.

 

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura se imparte en el segundo semestre del cuarto curso del Grado de Ingeniería Eléctrica. Para cursarla,
se recomienda haber superado previamente las asignaturas de Electricidad y Magnetismo, Teoría de Circuitos, y Programación. Además, se requiere tener conocimientos sobre la utilización de instrumentos básicos de un laboratorio eléctrico.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Es recomendable tener conocimientos de las siguientes materias: Electricidad y Magnetismo, Teoría de Circuitos, Programación. Además, se requieren conocimientos sobre la utilización de instrumentos básicos de un laboratorio eléctrico.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Competencias genéricas

  1. Capacidad para combinar los conocimientos básicos y los especializados de Ingeniería Eléctrica para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional (C3).
  2. Capacidad para trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe (C9).
  3. Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería Eléctrica (C10).

Competencias específicas

  1. Capacidad para conocer y comprender los conocimientos básicos sobre el uso y programación programas informáticos con aplicación en instalaciones eléctricas en la ingeniería (C14).
  2. Capacidad para identificar, modelar y describir el comportamiento de los dispositivos y máquinas eléctricas, y su utilización (C21).
  3. Capacidad para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes y planes de labores (C40).

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

  • Entender el funcionamiento de los diferentes sensores y su acondicionamiento de señal.
  • Comprender la interaccion entre los sensores y los microcontroladores asi como tambien su programacion.
  • Discernir la operacion de las redes de comunicación e internet de las cosas.
  • Dada la variedad de topicos y su interest, el estudiante sera capaz de trabajar en equipos multidisciplinares y multilingües.
  • Conocera las implicaciones sociales, ambientales, económicas e industriales de las mediciones eléctricas.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Después de superar la asignatura, el alumno adquirirá conocimientos suficientes para completar su formación científico-técnica, especialmente en lo relativo a los sistemas de medidas, necesarios para desarrollar las correspondientes competencias vinculadas al Grado de Ingeniería Eléctrica.

3. Evaluación

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

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación.

Se considerarán dos metodologías distintas de evaluación: Gradual y Global.

Evaluación Gradual

  • Prácticas de laboratorio (80% de la calificación). Las prácticas se realizarán a lo largo del correspondiente semestre. Cada práctica se valorará por separado.
  • Otras actividades evaluables (20% de la calificación). Además de las prácticas de laboratorio, en el semestre se realizará otra actividad evaluable que podrá consistir en problemas entregables, una prueba parcial escrita, o un trabajo escrito sobre un tema de actualidad referente a los sensores y sus beneficios.

Evaluación Global.

Aquellos alumnos que no completen a lo largo del semestre las pruebas de evaluación propuestas, podrán optar a superar la asignatura mediante la prueba de  evaluación global  que se programará en las fechas del calendario oficial de exámenes del centro.  Esta prueba consistente en un examen general de todos los contenidos de la asignatura. Para superar la asignatura con la  evaluación global  es necesario obtener una puntuación mínima de 5 sobre 10 en el examen.

 

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

  • Clases magistrales
  • Sesiones de prácticas
  • Realización de informes escritos
  • Resolución de problemas

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

Las sesiones de teoría contienen conceptos fundamentales que se aplican a ejercicios prácticos, los cuales contribuyen a entender aquellos conceptos. La metodología consiste en clases magistrales.
Las sesiones prácticas contienen experimentos de laboratorio, incluyendo prácticas por ordenador, donde se analizan situaciones prácticas habitualmente más complejas que las estudiadas en las sesiones de teoría-problemas o que profundizan en las mismas.
Otras actividades evaluables podrán consistir en trabajos escritos sobre temas de relevancia en el área de los sensores y su implementación en la solución de problemas reales. Este método de trabajo se lleva a cabo en 12 sesiones de clase magistral y 12 de practicas de laboratorio.

4.3. Programa

Los contenidos de las sesiones de teoría-practica se estructuran en los siguientes apartados:

  1. Introducción a la simulación de circuitos y sensores.
  2. Sensores resistivos y su acondicionamiento de señal.
  3. Sensores de reactancia variable y electromagnéticos y su acondicionamiento de señal.
  4. Filtros anti-alias.
  5. Muestreo, retención, y conversión analógico-digital.
  6. Introducción a las redes de comunicación.
  7. Introducción a las redes de comunicación incluyendo el direccionamiento IP y la creación de subredes.
  8. Introducción a las redes de sensores e internet de las cosas.
  9. Introducción al protocolo MQTT.

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

Calendario de sesiones y presentación de trabajos

  • Sesiones de teoría a lo largo de todas semanas, a razón de dos horas semanales.
  • Sesiones de prácticas de laboratorio todas las semanas, a razón de tres horas semanales.