Carrera	Plan	Carácter	Cantidad de Semanas	Año	Semestre
03023EE - Ingeniería en Energía Eléctrica	2018	Obligatoria	Totales: 0 Clases: 0 Evaluaciones: 0	4to	7º -

CORRELATIVIDADES

Ingeniería en Energía Eléctrica - Plan 2018
PARA PROMOCIONAR
(E1206) Circuitos y Sistemas Lineales

Datos Generales

Área:

Departamento: 0

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas (TA)

Ingeniería en Energía Eléctrica - 2018

HORAS BLOQUE
Bloque de CB
	Matemáticas	-
	Física	-
	Química	-
	Informática	-
	Total	0 hs
Bloque de TB	hs
Bloque de TA	hs
Bloque de Complementarias	hs
Total	hs

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs		SEMANALES: 6 hs
TEORÍA 48.0 hs	PRÁCTICA 48.0 hs	TEORÍA 3 hs	PRÁCTICA 3 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental 8.0 hs	Resol. de Problemas abiertos 0.0 hs	Proyecto y Diseño 8.0 hs	PPS 0.0 hs

TOTAL COMPUTABLES	HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
96.0 hs	0.0 hs

Los grandes avances tecnológicos en los campos de las mediciones y las comunicaciones electrónicas, y su inminente introducción en los sistemas eléctricos, como por ejemplo en las redes inteligentes, hacen que sean necesarios ingenieros cada vez más calificados y con conocimientos sólidos que les permitan adaptarse a las nuevas tecnologías. Para ello es indispensable que se contemple en el diseño curricular de la carrera de Ingeniería Eléctrica, una sólida formación en los principios y aplicaciones de los sistemas de mediciones y comunicaciones electrónicas. Los objetivos de esta asignatura son impartir las nociones básicas de las mediciones y las comunicaciones electrónicas a los alumnos de la Carrera de Ingeniería Eléctrica. Los alumnos podrán, así, comprender los fenómenos, sus justificaciones teóricas y los métodos de cálculo analítico y de diseño con programas de computadora. Los alumnos adquirirán capacidad para la implementación de circuitos prácticos sencillos, la selección de equipos y componentes y la verificación experimental con instrumental profesional. El aprendizaje posibilitará la comprensión de aplicaciones orientadas a la Industria y al Sector Eléctrico, tales como mediciones en sistemas eléctricos públicos e industriales, y la comprensión de los sistemas de comunicaciones básicos asociados a la operación de los Sistemas Eléctricos de Potencia.

Perturbaciones en sistemas eléctricos. Técnicas de análisis y medición. Transductores. Adquisición de señales. Microprocesadores y Microcontroladores. Comunicaciones en sistemas eléctricos. Redes inteligentes. Mediciones fasoriales.

Año: 2023, semestre: 1

Vigencia: 29/08/2017 - Actualidad

Respuesta en frecuencia de los sistemas lineales.
Repaso de serie de Fourier. Integral de Fourier y sus propiedades. Señales a través de los sistemas lineales: respuesta en frecuencia. Respuesta de las redes. Efectos de la variación de la fase en la transmisión de señales. Impulsos y respuestas a impulso de una red. Densidad espectral de potencia.

Tecnicas de medición de tensiones y corrientes.
Transformadores de tensión y corriente: Características. Circuitos equivalentes. Respuesta en frecuencia y ancho de banda. Clases de exactitud. Comportamiento en estado de saturación. Comportamiento ante transitorios. Aplicaciones. Divisores de tensión: Topologías. Circuitos equivalentes. Respuesta en frecuencia y ancho de banda. Aplicaciones. Sensores de corriente: Shunts, pinzas de corriente con núcleo magnético y bobinas de Rogowsky. Circuitos equivalentes. Especificaciones. Aplicaciones. Sensores de campo eléctrico y magnético. Principio de funcionamiento. Respuesta en frecuencia y ancho de banda. Aplicaciones. Sensores ópticos: Principio de funcionamiento. Aplicaciones.

Transductores.
Sensores: Características. Sensores de temperatura. Sensores mecánicos (medidas de caudal, presión, nivel). Sensores de proximidad (inductivos, capacitivos). Optoelectrónica. Circuitos de adecuación de señal. Aplicaciones. Actuadores: Características. Electroválvulas. Servomotores y motores paso a paso.

Adquisición de señales
Señales de tensión y corriente: Lazos de corriente. Señales de modo común y diferencial. Aislamiento galvánico. Separadores. Acoplamiento capacitivo e inductivo. Métodos de protección. Blindajes. Puesta a tierra. Ruido. Muestreo y reconstrucción de señales: Teorema del muestreo. Cuantización. Conversión analógica-digital (conversión AD) y conversión digital-analógica (conversión DA). Topologías. Aplicaciones.

Microprocesadores y microcontroladores
Microprocesadores y microcontroladores: Introducción. Modelo de computadora. El microprocesador. La memoria de acceso aleatorio (RAM). La memoria de sólo lectura (ROM). El reloj. Entradas y salidas digitales y analógicas. Interrupciones. Herramientas de programación. Operaciones aritméticas. Programas básicos. Manejo de entradas y salidas. Comunicaciones. Computadoras en la industria. Control de procesos.

Introducción a las comunicaciones
Repaso de unidades: dB, dBm, dBW. Ruido. Ruido de disparo y ruido térmico. Potencia de ruido. Consideraciones del ruido térmico. Relación de potencia de señal a ruido. Factor de ruido y Figura de ruido. Temperatura equivalente de ruido. Fórmula de Friis. Medios de transmisión guiados: Par trenzado, cable coaxial y fibra óptica. Características de atenuación. Anchos de banda. Aplicaciones. Medios de transmisión inalámbricos: Microondas terrestres, microondas satelitales y ondas de radio. Características de atenuación. Pérdida en el espacio libre. Anchos de banda. Aplicaciones. Cálculos de enlaces.

Sistemas de comunicaciones analógicas
Principios de modulación de amplitud (AM). Análisis matemático. La envolvente de AM. Índice de modulación. Distribución de tensiones y potencias de una señal de AM. Espectro de frecuencias y ancho de banda de AM. Circuitos transmisores de AM. Circuitos receptores de AM. Modulación Angular (FM). Análisis matemático. Desviación de frecuencia e índice de modulación. Distribución de tensiones y potencias de una señal de FM. Espectro de frecuencias y ancho de banda de FM. Ancho de banda de Carson. Circuitos transmisores de FM. Circuitos receptores de FM.

Sistemas de comunicaciones digitales
Introducción. Teorema de muestreo. Demostración. Reconstrucción de señales muestreadas. Sistemas PAM. Conversión analógica a digital: aplicación a la modulación por codificación de pulsos (PCM). Ruido de cuantización en PCM. Multicanalización de señales en el tiempo (TDM). Ejemplos de sistemas PAM y PCM. Probabilidad de error de bit (BER) de los sistemas PCM: relaciones entre potencia de señal, potencia de ruido y ancho de banda y velocidad de transmisión. Sistemas M-arios. Capacidad del sistema. Límite de Nyquist y límite de Shannon. Relación entre ambos.

Técnicas de modulación digital
Introducción. Comunicaciones binarias. Manipulación por encendido y apagado (OOK) o (ASK). Probabilidad de error de bit. Ancho de banda. Manipulación por corrimiento de frecuencia (FSK). Probabilidad de error de bit. Ancho de banda. Manipulación por corrimiento de fase (PSK). Probabilidad de error de bit. Ancho de banda. Eficiencia espectral. Comparación de desempeño de sistemas. Modems: aplicación a la transmisión de datos mediante el empleo de los equipos telefónicos. Telefonía Celular.

Comunicaciones digitales en los sistemas eléctricos
Redes inteligentes. Conceptos básicos. Ventajas y desventajas. Sistemas de medición de energía inteligentes. Ejemplos de implementación en diversos países. Automatización de subestaciones eléctricas. Sistema SCADA. Telecontrol. IEC 61850. Criterios de diseño de subestaciones. Requerimientos de comunicaciones. Sistema de medición Fasorial (sincrofasores). Desarrollo de un sistema de medición fasorial. Unidades de medición fasorial (PMU). Medición de frecuencia y modos de oscilación. Aplicaciones.

Año: 2023, semestre: 1

Vigencia: 29/08/2017 - Actualidad

• Clayton R. Paul: Introduction to Electromagnetic Compatibility. Wiley-Interscience. 2006. ISBN: 978-0-471-75500-5.
• Henry W. Ott: Electromagnetic Compatibility Engineering. Wiley. 2009. ISBN: 978-0-470-18930-6.
• Paul M. Embree: C Algorithms for Real-Time DSP. Prentice Hall.1995. ISBN: 0-13-337353-3.
• Thomas L. Floyd: Fundamentos de Sistemas Digitales. Pearson. Prentice Hall. 2006. ISBN: 10-84-8322-085-7.
• John G. Webster: Electrical Measurement, signal processing and Displays. CRC Press. 2004. ISBN: 0-8493-1733-9.
• Ramón Pallás Areny: Sensores y Acondicionadores de señal. Marcombo. 2005. ISBN: 842-671-3440.
• Robert B. Northrop: Introduction to Instrumentation and Measurements. CRC. Taylor and Francis. 2005. ISBN: 978-1-4200-5785-0.
• León. W. Couch: Sistemas de Comunicaciones Digitales y Analógicos. Pearson. Prentice Hall. 2008. ISBN: 978-970-26-1216-2.
• Wayne Tomasi: Sistemas de Comunicaciones Electrónicas. Pearson Education. 2003. ISBN: 970-26-0316-1.
• William Stalling: Comunicaciones y Redes de Computadoras. Pearson. Prentice Hall. 2004. ISBN: 978-84-205-4110-5.

Primer Módulo
Trabajo Práctico Nº 1. Respuesta en frecuencia de los sistemas lineales. Transformada de Fourier (2 clases)
Trabajo Práctico Nº 2. Técnicas de medición de tensiones y corrientes. (2 clases)
Trabajo Práctico Nº 3. Transductores. (3 clases)
Trabajo Práctico Nº 4. Transmisión y adquisición de señales. (2 clases)
Trabajo Práctico Nº 5. Microprocesadores y microcontroladores. (4 clases)

Trabajo experimental Nº 1: Microprocesadores y Microcontroladores (1 clase)

Segundo Módulo
Trabajo Práctico Nº 6. Introducción a las comunicaciones. (3 clases)
Trabajo Práctico Nº 7. Sistemas de comunicaciones analógicas. (3 clases)
Trabajo Práctico Nº 8. Sistemas de comunicaciones digitales. (3 clases)
Trabajo Práctico Nº 9. Técnicas de modulación digital. (3 clases)
Trabajo Práctico Nº 10. Comunicaciones digitales en los sistemas eléctricos. (2 clases)

Trabajo experimental Nº 2: Respuesta en frecuencia de sistemas lineales y Teorema del Muestreo (1 clase)
Trabajo experimental Nº 3: Técnicas de modulación (1 clase)

Este curso forma parte del 7º semestre de la carrera de Ingeniería Electricista, y es la única materia que trata las técnicas de mediciones y de comunicaciones digitales, disciplinas éstas que constituyen la base de la Electrónica. Al finalizar el curso el alumno debe estar en condiciones de hacer uso de estas herramientas para algunas aplicaciones básicas, disponer de un conocimiento general de la mayoría de los temas, apto para especificar requerimientos de esta índole para aplicaciones eléctricas y, en fin, entenderse con los profesionales de estas disciplinas. Por lo expuesto la asignatura deberá desarrollar los conceptos básicos que hacen a las disciplinas de mediciones y de comunicaciones digitales, y ejemplificar con aplicaciones orientadas al sector eléctrico.
El método de enseñanza es el siguiente:
Clases de explicación teórica: Explicaciones conceptuales, desarrollo por parte del profesor de los aspectos sustanciales de cada tema, presentación de casos.
Clases de explicación práctica: En casos que lo ameriten, explicación en el pizarrón de problemas pertenecientes a la Guía de Trabajos Prácticos.
Clases de consulta: Asistencia de los docentes de la cátedra a los alumnos sobre consultas específicas asociadas a la realización de la guía de trabajos prácticos. Discusiones generales.
Actividades prácticas: Implementación por parte de los docentes de la cátedra de las tres prácticas de laboratorio de la asignatura.

La evaluación del aprendizaje de cada alumno se realiza mediante dos (2) evaluaciones parciales, distribuidas igualmente en el cuatrimestre. Cada una de las evaluaciones es escrita y de carácter teórico-práctico. Los alumnos que no hayan alcanzado el nivel satisfactorio, disponen de una fecha de recuperación por cada evaluación parcial. Adicionalmente, al finalizar el curso, los alumnos disponen de una única Fecha de Recuperación Adicional que puede utilizarse para recuperar el primer parcial o el segundo, y que brinda una nueva oportunidad para que los alumnos aprueben la asignatura. Aquellos alumnos cuya calificación final sea igual o superior a 6 aprobarán la materia por el régimen de promoción, mientras que los que hayan obtenido una calificación igual o mayor a 4 e inferior a 6 obtendrán la cursada de la materia y deberán rendir un examen final para su aprobación.

Las clases teóricas, las guías de trabajos prácticos y las prácticas de laboratorio se encuentran en todo momento disponibles para su visualización y descarga por parte de los alumnos, en la página web de la asignatura, dentro de la herramienta MOODLE de la Facultad de Ingeniería de la UNLP. Dicho material se adecua todos los años.
Adicionalmente, en la página de la cátedra el alumno podrá consultar el listado de bibliografía, el cronograma de la cátedra y los resultados obtenidos en cada una de las evaluaciones.

Actividad #1

Tema

Microprocesadores y Microcontroladores 

Nombre

Trabajo Experimental Nº 1 

Laboratorio

LAT - Laboratorio de Alta Tensión (IITREE) 

Días y Horarios

A definir
(Carga Horaria: 3 hs.)

Descripción

Descripción:

Manejo de herramientas de programación del microcontrolador. Identificación de componentes de hardware. Programación. Medición de potencia activa, reactiva y factor de potencia. Se realizan tres actividades:
• Ejemplo 1: Manejo de un servomotor.
• Ejemplo 2: Detección de oscuridad y control de lámpara. Utilización de relés.
• Ejemplo 3: Implementación de un medidor de energía monofásico con un microcontroIador.

Herramientas Utilizadas

Placa de desarrollo con microprocesador, Generador de Señales y Osciloscopio.

Equipos y elementos de seguridad para esta tarea:

	ANTIPARRA		CARETASOLDADOR		GUANTESPVC
	PROTECTORFACIAL		CHALECOREFLECTIVO		ZAPATOSSEGURIDAD
	GUANTESALGODON		GUANTESCUERO		GUANTESDIELECTRICOS
	ANTEOJOSSEGURIDAD		PROTECCIONAUDITIVA		PROTECCIONRESPIRATORIA
	BARBIJOSCASCOS		CINTADEMARCATORIA		DETECDEFOXIGENO
	CONSIGNACIONEQUIPOS		MATAFUEGOS		ELEMENTSENIALIZACION
	ARNESSEGURIDAD		EQUIPOPROTECCIONCAIDA		RADIOTRANSMISORRECEPTOR

Teniendo en cuenta que las dependencias de la Facultad cumplen con las normas de Seguridad e Higiene establecidas, por las características de las prácticas de laboratorio propuestas, no se requieren elementos de seguridad adicionales para los alumnos o los docentes involucrados.

Actividad #2

Tema

Respuesta en frecuencia de sistemas lineales y Teorema del Muestreo 

Nombre

Trabajo Experimental Nº 2 

Laboratorio

LAT - Laboratorio de Alta Tensión (IITREE) 

Días y Horarios

A definir
(Carga Horaria: 3 hs.)

Descripción

Visualización con osciloscopio y analizador de espectro del proceso de muestreo. Visualización del espectro de la señal muestreada. Reconstrucción con un filtro pasabajos. Visualización del espectro de señales periódicas. Implicancias de modificar el ciclo de trabajo. Señales a la salida de un filtro pasabajos. Se realizan dos actividades:
• Ejemplo 1: Implementación de un sistema de muestreo mediante multiplicador analógico.
• Ejemplo 2: Respuesta de canales. Aplicación de pulsos y onda sinusoidal. Comprobación de velocidad de transmisión vs. Ancho de banda.

Herramientas Utilizadas

Plaquetas con componentes construidas especialmente. Generador de señales. Osciloscopio. Analizador de espectros

Equipos y elementos de seguridad para esta tarea:

	ANTIPARRA		CARETASOLDADOR		GUANTESPVC
	PROTECTORFACIAL		CHALECOREFLECTIVO		ZAPATOSSEGURIDAD
	GUANTESALGODON		GUANTESCUERO		GUANTESDIELECTRICOS
	ANTEOJOSSEGURIDAD		PROTECCIONAUDITIVA		PROTECCIONRESPIRATORIA
	BARBIJOSCASCOS		CINTADEMARCATORIA		DETECDEFOXIGENO
	CONSIGNACIONEQUIPOS		MATAFUEGOS		ELEMENTSENIALIZACION
	ARNESSEGURIDAD		EQUIPOPROTECCIONCAIDA		RADIOTRANSMISORRECEPTOR

Teniendo en cuenta que las dependencias de la Facultad cumplen con las normas de Seguridad e Higiene establecidas, por las características de las prácticas de laboratorio propuestas, no se requieren elementos de seguridad adicionales para los alumnos o los docentes involucrados.

Actividad #3

Tema

Técnicas de modulación 

Nombre

Trabajo Experimental Nº 3 

Laboratorio

LAT - Laboratorio de Alta Tensión (IITREE) 

Días y Horarios

A definir
(Carga Horaria: 2 hs.)

Descripción

Se visualiza la forma de onda temporal de las señales moduladas (analógicas y digitales) con osciloscopio y se analiza el contenido espectral con analizador de espectro. Se realizan modificaciones de parámetros significativos. Se obtienen conclusiones generales. Se realizan cinco actividades:

• Ejemplo 1: Modulación en amplitud (AM).
• Ejemplo 2: Modulación en frecuencia (FM).
• Ejemplo 3: Manipulación por encendido y apagado (OOK).
• Ejemplo 4: Manipulación por corrimiento de frecuencia (FSK).
• Ejemplo 5: Manipulación por corrimiento de fase (PSK).

Herramientas Utilizadas

Plaquetas con componentes construidas especialmente. Generador de señales. Osciloscopio. Analizador de espectros.

Equipos y elementos de seguridad para esta tarea:

	ANTIPARRA		CARETASOLDADOR		GUANTESPVC
	PROTECTORFACIAL		CHALECOREFLECTIVO		ZAPATOSSEGURIDAD
	GUANTESALGODON		GUANTESCUERO		GUANTESDIELECTRICOS
	ANTEOJOSSEGURIDAD		PROTECCIONAUDITIVA		PROTECCIONRESPIRATORIA
	BARBIJOSCASCOS		CINTADEMARCATORIA		DETECDEFOXIGENO
	CONSIGNACIONEQUIPOS		MATAFUEGOS		ELEMENTSENIALIZACION
	ARNESSEGURIDAD		EQUIPOPROTECCIONCAIDA		RADIOTRANSMISORRECEPTOR

Teniendo en cuenta que las dependencias de la Facultad cumplen con las normas de Seguridad e Higiene establecidas, por las características de las prácticas de laboratorio propuestas, no se requieren elementos de seguridad adicionales para los alumnos o los docentes involucrados.