Física (plan 2002) 2024-2

Optativas, Temas Selectos de Electrónica e Instrumentación I

Temas Selectos de Electrónica e Instrumentación I

Transductores y adquisición de datos experimentales

Lu, Mi, Vi de 13:00 a 15:00, Taller de control y electrónica, 1er piso edificio del tlahuizcalpan.

Sobre la clase

La asignatura será impartida de manera presencial.

El enlace a esta primera clase, será enviado a los estudiantes inscritos una hora antes de ésta, en caso de no recibir el enlace, solicitarlo a: xochitl.cruz@ciencias.unam.mx y/o fernando.angeles@ciencias.unam.mx

La administración de la clase será a través de Classroom.Registrarse al aula con su cuenta de ciencias.

La adquisición de datos experimentales en los laboratorios determina la correcta interpretación de los fenómenos físicos y la utilidad de los modelos matemáticos concebidos a partir de ellos. En la actualidad existen toda una gama de transductores y sensores que permiten medir y monitorear diversas variables físicas, químicas y biológicas y convertirlas en señales fácilmente manejables.

El objetivo de este curso es preparar a los alumnos para que conozcan la diversidad de estos transductores, su principio físico y cómo pueden utilizarlos para obtener medidas directas o indirectas de variables físicas.

Contenido Temático

1.- Introducción.

2.- Modelado de sistemas físicos.

3.-Teoría General de Sistemas.

Sistemas.

Señales.

Funciones de transferencia.

4.- Actuadores.

Electromagnéticos.

Motores.

Neumáticos.

Músculos poliméricos.

5.- Sensores y transductores.

Sensores de temperatura: termopar, electrónicos.

Sensores de fuerza.

Sensores de luz: fotodiodo, fotoresistencia, fototransductor.

Sensores de Sonido.

Sensores de presión.

6.- Teoría de control.

Sistema retroalimentado.

Linealización, atenuación de perturbaciones,características frecuenciales.

Sistemas PID.

7.- Redes neuronales

Principios de operación.

Aplicaciones en control.

8.- Microcontroladores

Placas de desarrollo.

Sistemas de desarrollo integrado (IDE).

9.- Aplicaciones

Sistemas automáticos y autónomos.

10.- Instrumentación remota.

Protocolos de comunicación microcontrolador - sensor.

Aplicaciones.

Bibliografía básica

• Diefenderfer, A. J. (1986). Guía de instrumentación electrónica. México: McGraw-Hill.

• Baird, D. C. (1998). Experimentación: Una introducción a la teoría de mediciones y al diseño de experimentos (2nd ed.). México: Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A.

• Anderson, N. A. (2000). Instrumentation for process measurement and control. Berlin: Springer.

• Avendaño,L.E. (2020).Fundamentos de Instrumentación. UTP, España.

• Johansen Bertoglio, O. Introducción a la teoría general de sistemas. Limusa. 1982.

• Kendall, K. E. Análisis y diseño de sistemas. Prentice.1991

• Chris Nagy.Embedded Systems Design using the TI MSP430 Series. Elsevier Science.2003.

• Vetelino,J. Introduction to sensors. CRC Press.2011.

• Patranabis. D. Sensors and Transducers. PHI.2003.

Bibliografía complementaria

• Bolton, W. (2010). Mecatrónica: Sistemas de control electrónico en la ingeniería mecánica y eléctrica. Barcelona: Marcombo.

• Areny, R. P. (2007). Sensores y acondicionadores de señal (4th ed.). México: Alfaomega Grupo Editor, de C.V Cibergrafía:

Evaluación

Es necesario contar con el 80% de asistencia al curso para obtener calificación aprobatoria (Estricto)

Tareas 30%

Prácticas 30%

Proyecto 40%

Las tareas se entregan los viernes de la semana siguiente a su planteamiento.

Las prácticas se evalúan en clase.

Se descontará un punto por cada día de retraso en la entrega de tarea y prácticas.

El proyecto tiene fecha de entrega fija y estricta y será anunciada a lo largo del curso