Encabezado Facultad de Ciencias
Presentación

Física Biomédica (plan 2015) 2021-1

Tercer Semestre, Instrumentación y Calibración

Grupo 3006, 25 lugares. 16 alumnos.
Laboratorio Sergio Enrique Solís Nájera ma ju 10 a 13
Laboratorio José Agustín Pérez Ahumada
Laboratorio Jehú López Aparicio
Ayud. Lab. Luis Fernando Patiño Schivy

 

Presentación del curso: https://www.youtube.com/watch?v=pvgUpHgcTgc

Información adicional del curso

  • La plataforma que se utilizará es G-suite (google): classroom, meet, jamboard, drive.

  • El link para las sesiones en meet es: https://meet.google.com/mqu-nfaj-zfz

  • El link para el classroom es: https://classroom.google.com/c/MTYxNjgzNTM2Mzc4?cjc=y2qyl4b

  • Los temas de los diferentes módulos se irán publicando conforme avance el semestre, los cuales incluirán videos, presentaciones, lecturas, ejercicios y tareas.

  • El calendario de entrega de tareas, trabajos de investigación, se publicará durante el semestre.

  • Se realizará sesiones de asesorías virtuales en horario de clase, (no habrá clases presenciales)

Entregables del curso

  • Tareas

  • Reportes

  • Trabajos de Investigación

  • Simulaciones

  • Experimentos

Sobre el método de evaluación:

  • Se realizarán evaluaciones, rúbricas, etc. de cada módulo.

  • Para tener derecho a examen global es necesario que al menos se tenga el 80% de los entregables del curso.

  • ¡No hay examen de recuperación!

Requisitos mínimos para obtener calificación aprobatoria del curso:

  • Promedio aprobatorio final de los 4 módulos de 8

  • Promedio aprobatorio de los entregables

Desglose de la calificación final:

  • Prácticas y tareas tienen un 50 %

  • Evaluación y/o rúbricas un 30 %

  • Proyecto Final 20 %

Asesorías:

Los medios de comunicación para dudas serán los martes a jueves y se resolverán durante las asesorías virtuales.


Objetivo principal: El alumno adquiera los conocimientos básicos necesarios para el análisis, diseño e instrumentación de sistemas eléctricos/electrónicos de acondicionamiento de variables físicas.

Objetivos específicos:

  • El alumno pueda realizar el análisis del comportamiento de un circuito eléctrico/electrónico y sea capaz de expresarlo de manera clara.

  • El alumno comprenda las características fundamentales de los diferentes sensores utilizados en la medición de variables y sea capaz de plantear de manera lógica la selección de un tipo de sensor particular de acuerdo a una aplicación específica.

  • El alumno adquiera una metodología de trabajo que le permita realizar el planteamiento, análisis e implementación de una solución, de acuerdo con una problemáticas definida (medico/biológico).




Contenido temático:


Módulo 1

  1. Instrumentación con Elementos Lineales (introducción circuitos eléctricos):

    1. Magnitudes eléctricas básicas

      1. Ley de Ohm

      2. Ley de Coulomb

      3. Diferencia de Potencial

      4. Elementos Resistivos


  1. Conexiones eléctricas básicas

    1. Conexión en serie

    2. Conexión en Paralelo


    1. Métodos de análisis de circuitos eléctricos

      1. Leyes de Kirchhoff (nodos y mallas)

      2. Divisores de Voltaje

      3. Divisores de Corriente


    1. Características dinámicas de las señales eléctricas

      1. Valor RMS

      2. Promedio

      3. Voltaje Pico

      4. Voltaje pico a pico

      5. Potencia eléctrica


Módulo 2

  1. Instrumentación con Elementos No Lineales:

    1. Elementos Pasivos (reactancia)

      1. Capacitancia

      2. Inductancia

      3. Circuitos RC

      4. Respuesta en el tiempo de circuitos RC y constantes de tiempo


    1. Proyecto Integrativo Diseño de circuitos RC

      1. Instrumento de aprendizaje: Osciloscopio y generador de funciones

      2. Circuitos con elementos pasivos No Lineales


  1. Elementos Activos (Introducción Semiconductores)

    1. Diodos (rectificadores: media onda, onda completa)

    2. Diodos Emisores de Luz

    3. Transistores

Módulo 3

  1. Física de los Transductores en Biomedicina:

    1. Transductores y sensores (Principio físico y características)

    2. Sensores resistivos

    3. Sensores de Efecto Hall

    4. Electrodos (Sensores de variables fisiológicas)

    5. Aplicaciones de los transductores y sensores



Módulo 4

  1. Diseño e instrumentación:

    1. Introducción al álgebra de bloques

    2. Fuentes dependientes

    3. Modelo eléctrico del amplificador operacional

    4. Características y modelo ideal

      1. Lazo abierto

    5. Amplificador Inversor, no inversor, buffer y restador

    6. Amplificador de instrumentación

    7. Otras configuraciones utilizadas en sistemas de acondicionamiento de señales

      1. Transimpedancia

      2. Derivador e integrador

      3. Filtros activos (primer orden)

      4. Sumador

    8. Diseño de un dispositivo de transducción y acondicionamiento (temperatura).


Módulo 5

  1. Proyecto Final









Bibliografía sugerida:


  1. Roben L. Boylestad, Introducción al análisis de circuitos, 12va Edición, Pearson.

J.M. Albella Martínez D., Fundamentos de electrónica física y microelectrónica, Addison Wesley/Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, España.


  1. Storey, N., Electronics: A systems approach, 1992, Addison Wesley, GB.

Tietze, U., Schenk, Ch., 1991, Electronic circuits, design and applications, Springer Verlag,Alemania.


  1. Coughlin, R.F., Driscoll, F.F., 1993, Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales, Prentice Hall Hispanoamericana.


  1. S.A. Allocca, J.A., 1984, Transducers theory and applications, Reston Publishing Co., A Prentice Hall.


  1. Diefendefer, A.J., 1984, Instrumentación electrónica, Nueva Editorial Interamericana.



  1. Pallas, A.R., 1994, Sensores y acondicionadores de señal, segunda edición, Marcombo


  1. Millman, J., 1991, Microelectrónica, 6a edición, Hispanoeuropea, Barcelona.



  1. M.J. Usher and D.A. Keating,. Sensors and Transducers Characteristics, Applications,Instrumentation, Interfacing 2nd Edition, Department of Cybernetics, University of Reading


  1. Butterworth-Heinemann, Measurement and Instrumentation Principles, 3rd Edition. 2001. ISBN0750650818].


  1. Davidovits P. Physics in biology and medicine. 3rd ed. USA: Elsevier Inc; 2008.



  1. Moore JH, Davis CC, Coplan MA, Greer SC. Building scientific apparatus. 4th ed. Cambridge: Cambridge University Press; 2009.



Anexos



 


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