UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO LICENCIATURA INGENIERÍA EN ENERGÍAS RENOVABLES CENTRO DE INVESTIGACION EN ENERGÍA INSTITUTO DE INGENIERÍA

Denominación de la Asignatura: Sistemas de Instrumentación y Control Clave:

Semestre: 4

Campo de conocimiento: Ciencias de la Ingeniería

Carácter: Obligatoria (X ) Optativa ( ) de Elección ( )

Teóricas:

Tipo: Teórico / Práctica

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Modalidad: Curso

Seriación:

Horas al semestre No. Créditos:

Horas por semana Prácticas: 2

80

8

Duración del programa: Semestral

Si ( ) No ( X )

Obligatoria (

)

Indicativa ( )

Asignatura con seriación antecedente: Ninguna Asignatura con seriación subsecuente: Ninguna Objetivo general: Dar al alumno las herramientas necesarias para que tenga la capacidad de uso, selección y aplicación de los instrumentos de medición de variables físicas. Asimismo, tendrá el conocimiento para adquirir, caracterizar e interpretar los datos obtenidos de los sistemas de instrumentación y control principalmente enfocados a la aplicación de energías renovables. Objetivos específicos: El alumno:  Sabrá identificar los elementos que integran un sistema de medición. Conocerá sus características estáticas y dinámicas así como, los diferentes tipos de error que existen en la medición.  Conocerá las normas de medición que se deben aplicar al momento de cuantificar variables físicas.  Conocerá los principios de funcionamiento de los diferentes instrumentos de medición de variables físicas.  Sabrá que es un sistema de instrumentación, incluyendo sistemas de adquisición de datos.  Aprenderá a diseñar y desarrollar sistemas de medición y control mediante microcontroladores.

Índice Temático Unidad

Temas 1. 2. 3. 4. 5.

Conceptos básicos de medición y de los sistemas de instrumentación Normas asociadas a instrumentos de medición Principios de funcionamiento de instrumentos de medición y técnicas de medición Sistemas de instrumentación Microcontroladores Total de horas: Suma total de horas:

Horas Teóricas 7 8 12

Prácticas 5 5

12 9 48

8 6 32

8

80

Contenido Temático Unidad 1.

Tema Conceptos básicos de medición y de los sistemas de instrumentación 1.1. 1.2. 1.3. 1.4.

2.

Normas asociadas a instrumentos de medición 2.2. 2.3. 2.4.

3.

Importancia del proceso de medición. El concepto de instrumento y del sistema general de medición. Estudio de las características estáticas y dinámicas de los instrumentos. Análisis general de errores asociados a las mediciones.

Conceptos y definiciones. Estructura. Normas de instrumentación.

Principios de funcionamiento de instrumentos de medición y técnicas de medición 3.1. Instrumentación para medición de variables físicas. 3.1.1. Voltaje. 3.1.2. Corriente. 3.1.3. Potencia. 3.1.4. Temperatura. 3.1.5. Presión. 3.1.6. Irradiancia. 3.1.7. Nivel. 3.1.8. Flujo.

4.

Sistemas de instrumentación 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6.

5.

Configuración de los sistemas de instrumentación. Sensores, transductores y transmisores. Acondicionamiento de señales. Adquisición de datos. Actuadores. Procesamiento, visualización y almacenamiento de datos.

Microcontroladores 5.1. 5.2. 5.3. 5.4.

Introducción a los microcontroladores. Microcontrolador PIC16F877A. Programación de microcontroladores. Desarrollo de un sistema de adquisición de datos.

Bibliografía básica: Richard S., Figliola y Donald E. Beasley, 2003. Mediciones mecánicas, teoría y diseño, México, Alfa omega. John G. Webster, 1999. The Measurement instrumentations and sensor Handbook, Boca Raton, Florida, CRC Press, IEEE Press. CRC Press, IEEE Press, 1997. The Electrical Engineering Handbook, Volumen 1, 2a. edición, Boca Raton, Florida. Process Measurement and analysis, CRC Press, 1995. Instrument Engineers Handbook, Volumen 1, 3a. edición, Boca Raton,

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Florida. Pallas Areny, Ramón, 2001. Sensores y acondicionadores de señal, 3a. edición, México, Alfa Omega-Marcombo. Mike James, Microcontroller cookbook, 2ª edición, Newnes. Bibliografía complementaria: Matic, Nebojsa, PIC microcontrollers, for beginners too, Libro electrónico disponible en: http://www.mikroe.com/en/books/picbook/0_Uvod.htm Fraden, Jacobo, 1996, Modern Sensor, Melvilla, New York, AIP-PRESS. Doebelin, E.O.O., 1997, Measurement System Application and Design, New York, Mc Graw-Hill. Colman, Jack, 1986, Métodos experimentales para ingenieros, 2a. edición, México, D.F., McGraw-Hill. Cibergrafía: Sugerencias didácticas:

Métodos de evaluación:

Exposición oral (X) Exposición audiovisual (X) Ejercicios dentro de clase (X) Ejercicios fuera del aula (X) Seminarios ( ) Lecturas obligatorias ( ) Trabajo de investigación (X) Prácticas de taller o laboratorio (X) Prácticas de campo (X) Otras: Ejercicios de programación y uso de herramientas computacionales (p. ej., MAPLE, MATHEMATICA, MATLAB) ( X)

Exámenes parciales (X) Examen final escrito (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X) Exposición del Alumno ( ) Exposición de seminarios por los alumnos ( ) Participación en clase (X) Asistencia ( ) Seminario ( ) Prácticas (X) Otros: Uso de métodos modernos de enseñanza. (X)

Perfil profesiográfico: Ingenieros o Físicos preferentemente con posgrado que hayan implementado o desarrollado sistemas de medición o de adquisición de datos.

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