La adquisición de datos, el sensado y el control son importantes en aplicaciones industriales y científicas. .Para ello se debe conocer los diferentes tipos de sensores, sus campos de aplicación, su selección, y el diseño de los circuitos acondicionadores de señal correspondientes.
Además en aplicaciones de instrumentación se necesita habitualmente transferir datos entre PCs, instrumentos, sistemas basados en microcontroladores, empleándose comunicaciones en paralelo o en serie. Para lograr esto se deben conocer los diferentes estándares de comunicación, y como implementar programas en lenguajes C o assembler para cada aplicación específica.
También es necesario en aplicaciones de control, la excitación de cargas eléctricas a partir de dispositivos lógicos

1. 1-1.Conceptos introductorios: Dominio del tiempo y de la frecuencia. Teorema del muestreo: enunciado e interpretación , su relación con el tema de procesamiento de señales y conversores.
1-2.Conversores Digital/analógicos. Aplicaciones. Métodos de Conversión: a) suma de corrientes ponderadas, b) red en escalera (R-2R), c) fuentes de corriente ponderadas, generación de una tensión de salida.
1-3.Especificación de Conversores: Resolución, error de ganancia, linealidad (precisión relativa), monotonidad, tiempo de propagación, error de offset, selección de conversores D/A.
1-4 Ejemplo de aplicación del conversor DAC 0808 en la placa multipropósito de adquisición y control para PC, ADTES-8324.

2- Conversores Analógicos/Digitales. Aplicaciones.
2-1.Principios básicos de la conversión A/D: Métodos a) paralelo, b) paralelo ampliado, c) ponderado, d) del contador: 1 de pendiente única 2 de doble pendiente y 3 de doble pendiente con equilibrio automático del cero.
2-2.Descripción de los conversores 7109, 7106 y 7107: bloques funcionales y selección de componentes: capacitor y resistencia de integración, tensión de referencia.
2-3.Errores de conversión.
Selección de conversores A/D. Aplicaciones
Ejemplo de aplicación: Termómetro con display con LCD y con 7 segmentos.

3- Comunicación en Paralelo
3.1 Excitación de entradas CMOS y TTL.
3.2 Excitando lógica digital desde comparadores y amplificadores operacionales
3.3 Excitando cargas digitales externas desde CMOS y TTL
3.4 Optoacopladores, reles, reles de estado sólido. Interruptores ópticos. Emisores y detectores.
3.5 Puertas E/S programables 8255 (PPI).
3.6 Puerto Paralelo de la PC
3.7 Interfaces de dispositivos externos con: a) puerto paralelo de la PC, b) microprocesadores, c) microcontroladores. Interfase de dispositivos: pulsadores, teclados, display.

4- Comunicación serie
4.1 Definición. Ventajas y Desventajas. Comunicación serie sincrónica y asincrónica.
4.2 Estándar RS232: Niveles de tensión, Velocidad Máxima y estándares, Longitud Máxima, Tipos de conectores y cables.
4.3 Accesorios para RS232: Monitor RS232, Adaptadores DB25-DB9 y DB9-DB25, Conmutador RS232, Loop-back.
4.4 UARTs
4.5 Drivers y Receivers RS232. Circuito placa RS232 en la PC. El puerto serial RS232 en la PC.
4.6 Estándares RS422 y RS485. Especificaciones. Receivers y Drivers. Configuraciones. Resistencias de terminación. Polarización.

5- Sensores Resistivos y sus acondicionadores
5.1 Tipos de Sensores resistivos
5.1.1 Potenciométricos
5.1.2 Galgas Extensiométricos
5.1.3 Detectores de temperatura resistivos (RTD)
5.1.4 Termistores
5.1.5 Fotorresistencias (LDR)
5.2 Acondicionadores de sensores resistivos
5.2.1 Medida de resistencias
5.2.2 Divisores de tensión
5.2.3 Puentes de Wheastone. Medidas por comparación
5.2.4 Puente de Wheastone. Medidas por deflexión
5.2.5 Amplificadores de instrumentación
5.2.5 Interferencias

6- Sensores de reactancia variable y electromagnéticos y sus acondicionadores
6.1 Tipos de sensores de reactancia variable y electroagnéticos
6.1.1 Sensores Capacitivos
6.1.2 Sensores Inductivos
6.1.3 Sensores Electromagnéticos
6.2 Acondicionadores de señal para sensores de reactancia variable
6.2.1 Puentes y amplificadores de alterna
6.2.2 Amplificadores de portadora y deteccion coherente
6.2.3 Acondicionadores específicos para sensores capacitivos

7- Sensores generadores y sus acondicionadores
7.1 Tipos de sensores generadores
7.1.1 Sensores termoeléctricos: termopares
7.1.2 Sensores piezoeléctricos
7.1.3 Sensores fotovoltaicos
7.2 Acondicionadores de señal para sensores generadores
7.2.1 Amplificadores con bajas derivas
7.2.2 Amplificadores electrométricos
7.2.3 Amplificadores de carga

8- Sensores digitales y otros métodos de detección
8.1- Codificadores de poosición
8.1.1 Codificadores incrementales
8.1.2 Codificadores absolutos
8.2 Caudalímetros de vórtices (digitales)
8.3 Sensores basados en uniones semiconductoras
8.3.1 Termómetros basados en uniones semiconductoras
8.3.2 Sensores basados en ransistores MOSFET
8.3.3 Sensores basados en acoplamiento de carga (CCD)
8.3.4 Sensores basados en ultrasonido
8.3.5 Sensores basados en fibras ópticas

PRACTICA 1: CONVERSORES D/A

Determinación de las características de diferentes conversores D/A comerciales. Selección según diferentes especificaciones.

PRACTICA 2: CONVERSORES D/A

Generación de diferentes tipos de señales utilizando el conversor D /A a puertas de salida digital conectadas a la PC, y a la Puerta Centronics de la PC. Fuente de alimentación controlada por interfase Centronics. Control de velocidad de un motor de corriente continua variando su tensión de alimentación por medio de la salida de un conversor D/A.


PRACTICA 3: CONVERSORES A/D

Determinación de las características de diferentes conversores A/D comerciales. Desarrollo de circuitos para conectar conversores A/D a microcontroladores. Utilización de un conversor A/D con entradas multiplexadas. Diagramas para conectar varias entradas analógicas a un conversor A/D de una entrada simple. Circuito para conectar entradas analógicas diferenciales a conversores A/D con entrada no diferencial. Circuito para conectar entradas analógicas no diferenciales a conversores A/D con entradas diferenciales.

PRACTICA 4: CONVERSORES A/D

Realización de circuitos para conectar entradas analógicas a los conversores A/D de las placas ADTES 8324, ADQ12-B y PCX I/O. Realización de programas para su control.

PRACTICA 5: COMUNICACIÓN EN PARALELO

Excitación de puertos de entrada lógicos desde dispositivos con salida analógica. Realización de circuitos de excitación de cargas desde puertos de salida lógicas. Comunicación de datos y excitación de cargas empleando placas de adquisición de datos para PC, desde lo puertos de un microcontrolador, y desde el puerto paralelo de la PC. Desarrollo de programas en lenguajes C y assembler para la comunicación de datos y excitación de cargas.

PRACTICA 6: COMUNICACIÓN EN SERIE

Comunicación serie RS232, RS422 y RS 485. Comunicación entre PCs, entre microcontroladores, entre microcontroladores y PC. Desarrollo de circuitos y programas en lenguajes C y assembler para la comuniciación serie.

PRACTICO 7: SENSORES RESISTIVOS

Desarrollo de problemas empleando sensores resistivos y diseño de acondicionadores. Realicación de circuitos de acondicionamiento para sensores resistivos: NTC, RTD, Strain Gage, etc.


PRACTICA 8: SENSORES DE REACTANCIA VARIABLE Y ELECTROMAGNETICOS

Desarrollo de problemas empleando sensores capacitivos, inductivos y electromagnéticos. Realización de Circuitos empleando sensores de reactancia variable y electromagnéticos.

PRACTICA 9: SENSORES GENERADORES, DIGITALES

Desarrollo de problemas empleando sensores digitales y detectores basados en uniones semiconductoras. Realización de circuitos empleando codificadores de posición, sensores de temperatura semiconductores.

Esta Materia no se aprueba por el Régimen de Promoción.
Aprobación de todos los parciales (4). Cada parcial tiene una recuperación. Existe una recuperación extraordinaria de uno de los parciales.
Aprobación de todos los trabajos prácticos con su informe correspondiente. (Asistencia del 80 % a las clases prácticas).
Presentación de un proyecto o presentación de un trabajo sobre un tema relacionado a la asignatura. En ambos casos debe aprobarse el informe correspondiente.
ESTA ASIGNATURA NO SE PUEDE RENDIR COMO ALUMNO LIBRE