Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE CS. FISICO MAT. Y NAT.

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: INTERFASES Y PERIFERICOS II

DEPARTAMENTO DE:   FISICA
AREA: Area V: Electronica y Microprocesadores AÑO: 2004 (Id: 3432)
Estado: En tramite de Aprobación

 

I - OFERTA ACADÉMICA

CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO

PLAN DE ESTUDIOS
ORD. Nº

CRÉDITO HORARIO

   

SEM.

TOTAL

TECNICO UNIVERSITARIO EN MICROPROCESADORES8/9212180

II - EQUIPO DOCENTE

Funciones

Apellido y Nombre

Total hs en
este curso

Cargo y Dedic.

Carácter

Responsable

GUARNES, MIGUEL ANGEL20  hs.PROFESOR ADJUNTO EXC.Efectivo
Auxiliar de 1ºMURDOCCA, ROBERTO MARTIN 20  hs.AYUDANTE DE 1RA. SEMI. Temporal
Auxiliar de 2ºLUCERO DANIEL 10  hs.AYUDANTE DE 2DA. SIMP.Temporal

III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO

CREDITO HORARIO SEMANAL
MODALIDAD
REGIMEN

Teórico/

Práctico

Teóricas

Prácticas de

Aula

Práct. de lab/ camp/

Resid/ PIP, etc.

2c
 Hs.
6 Hs.
 Hs.
6 Hs.
Asignatura
Otro: 
Duración: 14 semanas
Período del 08-08-04 al 12-11-04

IV.- FUNDAMENTACION

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




V.- OBJETIVOS

Desde el punto de vista teórico se pretende que el alumno conozca los diferentes tipos de sensores para la medición de diferentes variables(temperatura, presión, nivel ,caudal, etc.), sus aplicaciones industriales, así como, el acondicionamiento de señal asociado a cada uno ellos. Las clases teóricas serán complementadas con prácticas de laboratorio en las que el alumno realizará circuitos de excitación de cargas desde dispositivos lógicos, interfase a periféricos como teclado, display, comunicación de datos en paralelo y serie, empleo de sensores, elaboración de circuitos acondicionadores de señal de sensores

 


VI. - CONTENIDOS

TEMA 1: Comunicación
1.1 Comunicación en paralelo
1.1.1 Excitación de entradas lógicas desde amplificadores operacionales y comparadores
1.1.2 Excitación de cargas desde dispositivos lógicos
1.1.3 Puerto paralelo de la PC: Puerto Paralelo Estándar (SPP), Puerto Paralelo Mejorado (EPP)
1.1.4 Teclado. Display. Interfases de teclados y display
1.1.5 Puerto de entrada salida programable 8255
1.2 Comunicación en serie:: Estandares RS232, RS422, RS485. Comunicación serie RS232 en la PC mediante lenguaje C.
1.3 Sistemas de adquisición de datos basados en PC: Sistemas basados en Tarjetas de adquisicón de datos,. Sistemas basados en instrumentos. La PC como controlador industrial.

TEMA 2: Conversores
2.1 Conversores D/A: Características: Resolución, linealidad, linealidad diferencial,
2.2 Conversores A/D: Conversores paralelo, paralelo ampliado, aproximaciones sucesivas, simple pendiente, doble pendiente, sigma delta.
2.3 Conversores Tensión /Frecuencia y Frecuencia/Tensión

Tema 3: Especificaciones sensores e instrumentos
Definiciones: sensor, transductor, transmisor
Función de transferencia, span, salida a fondo de escala, precisión, no linealidad, saturación, repetibilidad, resolución, impedancia de salida, características dinámicas, factores ambientales.

Tema 4: Medición de temperatura
4.1 Sensores de temperatura RTD.
4.2 Termistores
4.3 Termocupla
4.4 Sensores resistivos de silicio.
4.5 Sensores semiconductores de juntura PN.
4.6 Sensores de temperatura ópticos.

Tema 5: Medición de presión, fuerza
5.1 Medición de Presión: Sensores piezoresistivos. Sensores capacitivos. Sensores de reluctancia variable. Sensores optoelectrónicos.
5.2 Sensores de Fuerza: y esfuerzo: Galgas extensiométricas. Sensores táctiles, Sensores de fuerza de cuarzo, sensores de fuerza piezoeléctricos.,

Tema 6: Medición de Flujo
6.1 Medidores volumétricos
6.1.1 Instrumentos de presión diferencial. Elementos de presión diferencial: placa-orificio o diafragma, Tubo Venturi, Tubo Pitot, Tubo annubar.
6.1.2Sensores de área variable: rotámetros.
6.1.3 Velocidad: Vertederos y Venturi. Turbinas.
6.1.4 Sensores ultrasónicos.
6.1.5 Medidor magnético de caudal.
6.1.6 Transductores de desplazamiento positivo.

Tema 7: Medición de nivel
7.1 Medición de nivel:
Instrumentos de medida directa. Instrumentos basados en presión hidrostática: Medidor manométrico, membrana, presión diferencial.
7.2 Instrumentos basados en el desplazamiento.
7.3 Instrumentos basados en características eléctricas del líquido.
7.4 Medidores de nivel de sólidos: Detectores de nivel de punto fijo y continuos.

Tema 8: Medición de otras variables

8.1 Sensores de proximidad
8.2 Sensores de desplazamiento
8.3 Sensores de Velocidad y aceleración
8.3 Sensores Presencia y movimiento
8.4 Sensores ultrasónicos.
8.4: Sensores Humedad
8.5 Sensores fotoeléctricos

Tema 9 Elementos finales de control:
9.1 : Válvulas: Tipos: globo, ángulo, de tres vias, mariposa.
9.2 Partes internas: obturador y asiento. Corrosión y erosión de las válvulas. Accesorios: posicionador.

Tema 10: Acondicionamiento sensores
10.1 Acondicioneadores de señal de sensores resistivos: divisores de tensión. Puente de Wheastone. Amplificadores de instrumentación
10.2 Acondicionadores de señal para sensores de reactancia variable:
Puentes y amplificadores de alterna. Convertidores resolver a digital y digital a resolver.
10.3 Acondicionadores de señal para sensores generadores:
Amplificadores con bajas derivas. Amplificadores electrométricos. Amplificadores de carga.


VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS

Laboratorio 1: Interfases de Tecnologías Lógicas
Laboratorio 2: Puerto Paralelo PC
Laboratorio 3: Teclados
Laboratorio 4: Display
Laboratorio 5: Comunicación serie
Laboratorio 6: Conversores Digital / Analógico
Laboratorio 7: Conversores Analógico /Digital
Laboratorio 8: Conversores Tensión/Frecuencia y Frecuencia /Tensión
Laboratorio 9: Sensores de Temperatura 1
Laboratorio 10: Sensores de Temperatura 2


VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN


ESTA MATERIA NO SE APRUEBA POR EL REGIMEN DE PROMOCION
ESTA ASIGNATURA NO SE PUEDE RENDIR COMO ALUMNO LIBRE

A) PARCIALES
Se toman cuatro evaluaciones parciales.
Cada parcial posee una recuperación.
Se puede recuperar de forma extraordinaria un solo parcial.
Los alumnos que figuran como trabajadores en el listado suministrado por Departamento Alumnos, pueden recuperar de forma extraordinaria un parcial mas.
Al finalizar el cuatrimestre se tienen que haber aprobado el 100% de los parciales.

B) PRACTICAS DE LABORATORIO
Antes de comenzar cada práctica se tomará un control de información consistentes en preguntas teóricas y prácticas necesarias para la realización del laboratorio.
Los alumnos que no aprueban dicho informe, deben recuperar la práctica.
Luego de realizar cada práctica debe presentarse un informe antes de siete días. Si mas del 70% del informe es correcto se aprobará la misma, de lo contrario deberá recuperarse.
Se pueden recuperar como máximo tres prácticas.
Al finalizar se tienen que haber aprobado el 100% de las prácticas



IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA



1- AIP Handbook of Modern Sensors. Phisics, Designs and Applications. Jacob Fraden. AIP Press. New York. Tercera impresión 1995.
2- Sensores. Tecnología y aplicaciones. Editado por la Subsecretaría de Informática y Desarrollo. Secretaría de Ciencia y Tecnología. Bs. As. 1994. Rep. Arg.
4- Instrumentación Industrial. Antonio Creus. Edit. Marcombo. 5ta Edición 1993.
5- Interfacing. Stephen Derenzo. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ 07632. 1990.
6- THE ART OF ELECTRONICS . HOROWITZ-HILL. Cambridge University Press. 2nd Edition. 1989. Cap. 9.
7- Autómatas Programables. Jseph Bacells, José Luis Romeral. Ed. Marcombo. Año 1997
8- Total Microcontroller projects in C for the 8051- Dogan Ibrahim. Ed. Butterworth-Heinemann. Año 2000



IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

1-ANALOG-DIGITAL CONVERTION HANDBOOK (3RD Edition) Analog Devices. Prenteice-Hall. 1986.
2- PROGRAMMING AND INTERFACING THE 8051 MICROCONTROLLER. Sencer Yeralan y Ashutosh Ahluwalia. Ed. Addison-Wesley 1995
3- Magnetic Sensors. Data Book. Siemens. 1989.
4- Notas de Aplicaciones, Artículos, Tutoriales de Internet:
a) Publicación sobre sensores: “Sensor Online” http://sensormag.com
b) Notas de Aplicaciones Maxim: http://www.maxim-ic.com/appnotes10.cfm/ln/en
c) Empresa sensores BANNER: http://www.bannerengineering.com
d) Empresa sensores TURK: http://www.turck.com
e) Tutoriales Comunicación Serie, Paralelo, USB, etc: http://www.beyondlogic.org
f- Transactions firma OMEGA sobre medición de presión, nivel, caudal, temperatura
g- Tutoriales de internet firma Banner especializada en sensores
6) CD elaborado por la cátedra conteniendo hojas teórias, de datos de componentes, notas de aplicaciones de fabricantes de dispositivos de interface, links para la búsqueda de información en internet, etc



COMPLEMENTO DE DIVULGACION


OBJETIVOS DEL CURSO


Desde el punto de vista teórico se pretende que el alumno conozca las propiedades físicas de los diferentes tipos de sensores (resistivos, magnéticos, ópticos, etc.), sus aplicaciones industriales, así como, el acondicionamiento de señal asociado a cada uno ellos. Las clases teóricas serán complementadas con prácticas de problemas en las que aprenderá a seleccionar dispositivos, diseñar circuitos de excitación de cargas y acondicionadores de señal y de laboratorio en las que el alumno realizará montajes y mediciones con diferentes tipos de sensores y acondicionadores de señal, realizará programas de comunicación de datos, implementación de circuitos para excitación de cargas.

 

 

PROGRAMA SINTETICO

Excitación de cargas desde tecnologías lógicas. Interfases a teclado y Display. Comunicaciones paralelo y serie desde PC y microcontroladores.
Conversores A/D D/A y tensión/frecuencia. Aplicaciones de los conversores , en la PC, con microprocesadores y en PLC. Criterio de selección de conversores. Principios de funcionamiento de transductores y sensores básicos , para medición de temperatura, presión, nivel, flujo. Actadores. Acondicionamiento de señal proveniente de sensores.

 


IMPREVISTOS