Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2003-04

3105EL0008 INSTRUMENTACIÓ ELECTRÒNICA


Objectius  

Ajudar a l'estudiant a adoptar un enfocament pràctic davant els problemes de mesura i de tractament i adequació de senyals, de manera que tingui els elements de judici per a seleccionar els elements adequats per a una aplicació completa.

 
Prerrequisits  

Recomanats:

                             Teoria de Circuits

                             Electrònica Analògica

 
Contingut (Programa)  

PROGRAMA DE TEORIA

 

Tema 1.- Introducció als sistemes de mesura

                1.1.- Conceptes generals i terminologia

                1.2.- Mesura i instruments de mesura

                1.3.- Característiques dels sistemes de mesura

                1.4.- Sistemes d’unitats

 

Tema 2.- Sensors i actuadors

                2.1.- Tipus de sensors i característiques generals

                2.2.- Sensors primaris

                2.3.- Actuadors

                2.4.- Criteris generals de selecció

 

Tema 3.- Mesura de magnituds físiques I

                3.1.- Introducció

                3.2.- Desplaçament, posició i moviment

                3.3.- Extensometria i sensors de força

                3.4.- Velocitat i acceleració.

 

Tema 4.- Mesura de magnituds físiques II

                4.1.- Temperatura

                4.2.- Pressió, cabal i nivell

                4.3.- Humitat

                4.4.- Aplicacions especials

 

 Tema 5.- Introducció al condicionament de senyal

                5.1.- Problemes de condicionament i alternatives

                5.2.- Condicionament bàsic del senyal

                5.3.- Condicionament de senyals de cc. Pont de Wheatstone

                5.4.- Condicionament de senyals de ca

 

Tema 6.- Amplificació

                6.1.- Circuits amplificadors

                6.2.- Amplificadors diferencials

                6.3.- Amplificadors d’instrumentació

                6.4.- Amplificadors d’aïllament

                6.5.- Aplicacions

 

Tema 7.- Filtrat de senyals analògiques

                7.1.- Introducció

                7.2.- Filtres passius

                7.3.- Filtres actius

                7.4.- Disseny de filtres

 

Tema 8.- Conversió A/D i D/A

                8.1.- Introducció

                8.2.- Conversió de digital a analògic (D/A)

                8.3.- Conversió d’analògic a digital (A/D)

                8.4.- Circuits comercials i exemples d’aplicació

 

Tema 9.- Transmissió de senyals

                9.1.- Multiplexat i Demultiplexat

                9.2.- Bucles de corrent. Conversió V/I i I/V

                9.3.- Conversió V/f i f/V

                9.4.- Comunicació sèrie i comunicació paral·lel

               

Tema 10.- Tècniques avançades de mesura

                10.1.- Introducció

                10.2.- Sistemes d'adquisició de dades

                10.3.- Programes de visualització de dades

                10.4.- Disseny de sistemes de mesura per ordinador

 

Tema 11.- Errors i interferències en els sistemes de mesura

                11.1.- Introducció

                11.2.- Tipus d’errors i la seva propagació

                11.3.- Interferències. Tipus i problemàtica

                11.4.- Correcció dels efectes de les interferències

 

Tema 12.- Condicionament de senyals de sortida

                12.1.- Circuits de sortida i de potència

                12.2.- Amplificadors i interruptors de potència

                12.3.- Accionaments

 

PROGRAMA DE PRÀCTIQUES

 

LABORATORI

 

P1.- L'amplificador operacional

P2.- Amplificació

P3.- El pont de mesura i l’amplificador d’instrumentació: El termomètre resistiu

P4.- Sensors de temperatura: Termòmetres amb sonda NTC i amb CI-AD590

P5.- Filtres actius

P6.- Convertidors D/A i A/D

P7.- Conversió V/I i V/f

P8.- Adquisició de dades

 

La durada de cada pràctica pot ser de més d’una sessió

 

AULA INFORMÀTICA (2n semestre)

 

I1.- Estudi, amb MATLAB,  de comportament de sistemes de mesura (5 hores)

I2.- Disseny de sistemes de mesura amb LABVIEW (10 hores)

 

 
Bibliografia  


Bibliografia:

 

Pallás, Ramón. Sensores y acondicionadores de señal. Marcombo-Boixareu Editores. 1998

Pallás, Ramón. Adquisición y distribución de señales. Marcombo-Boixareu Editores.1993

 

Altra bibliografia utilitzada:

 

Coughlin, Robert. Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales. Prentice Hall. 1998

Creus, Antonio. Instrumentación Industrial. Marcombo-Boixareu Editores. 1997

De Silva, Clarence. Control Sensors and Actuators. Prentice Hall 1989

Franco, Sergio. Design with operational amplifiers and analog integrated circuits. McGraw-Hill 1988

Nachtigal, Chester. Instrumentation and Control. John Wiley &Sons, Inc. 1990

Norton, Harry N.  Sensores y analizadores. Gustavo Gili. 1984

 
Mètodes docents  

Classes de teoria i problemes: 7,5 crèdits

Pràctiques de laboratori: 3,0 crèdits

Aula informàtica: 1,5 crèdits

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

Avaluació de la part de teoria i problemes: Al final de cada semestre es realitzarà un examen de la part corresponent del temari.

 

Avaluació de la part de pràctiques: L’avaluació d’aquesta part (que inclou la part de laboratori i d’aula informàtica) es realitzarà a partir dels informes presentats per l’estudiant, així com de l’actitud d’aquest durant la realització de les pràctiques.

 

Nota final: El valor numèric d'aquesta nota es calcularà a partir de l'expressió següent:

 

Nota_final= 0,65 * (mitjana nota primer semestre i segon semestre) + 0,35 * (nota de pràctiques)

 

sempre que cadascuna de les dues notes (examen i pràctiques) sigui igual o superior a quatre. En cas contrari, la nota final serà l'obtinguda a la part que no s'ha superat.

 

En el cas de haver d’anar a l’examen final, aquest  tindrà una part de teoria i problemes i una part relacionada amb les pràctiques, en una proporció aproximadament igual als coeficients especificats en el càlcul de la nota final.

 
Informació addicional  

La realització de les pràctiques (de laboratori i d’aula informàtica) és indispensable per poder anar als exàmens.

 
Llengua de les classes  

Català