Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2004-05

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 a la instrumentació electrònica

            1.1.- Conceptes generals i terminologia

            1.2.- Mesura i sistemes de mesura

            1.3.- Característiques estàtiques

            1.4.- Característiques dinàmiques

 

Tema 2.- Sensors i actuadors

            2.1.- Tipus de sensors i característiques generals

            2.2.- Sensors primaris

            2.3.- Sensors resistius

            2.4.- Actuadors

            2.5.- 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.- Introducció

            4.1.- Temperatura i humitat

            4.3.- Pressió, cabal i nivell

            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.- Exemples d’aplicació

           

Tema 10.- Adquisició i tractament de dades

            10.1.- Introducció

            10.2.- Sistemes d'adquisició de dades

            10.3.- Programes de tractament i visualització de dades

            10.4.- Bussos d’instrumentació i bussos de camp

            10.5.- 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 (anual)

 

P1.- L'amplificador operacional

P2.- Amplificació

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

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

P5.- Estudi d’altres sensors. Circuits de condicionament

P6.- Filtres actius

P7.- Convertidors D/A i A/D

P8.- Conversió V/I i V/f

P9.- Disseny d’un circuit de tractament de senyal

P10.- Adquisició de dades

 

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

 

AULA INFORMATICA (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  


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

Morris, Alan S. Principios de mediciones e instrumentación. Prentice Hall. 2002

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

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

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

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

Pérez, Miguel et alt. Instrumentación Electrónica. Ed Thomson-Paraninfo. 2004

 
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 l'avaluació d’aquest durant la realització de les pràctiques.

 

Nota final: El valor numèric d'aquesta nota es calcularà a partir de l'expressió següent, on es té en compte el pes específic de cadascuna de les parts:

 

Nota_final= 0,65 x (0,6 x nota primer semestre + 0,4 x nota segon semestre) + 0,35 x (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 d’haver d’anar a l’examen de segona convocatòria, aquest inclourà tot el temari, de manera que 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.

 

Per a més informació, podeu anar a http://eia.udg.edu/~xargayo

 
Llengua de les classes  

Català