Esta guía proporciona unas orientaciones generales sobre la asignatura. Se recomienda que realice una lectura detallada de la misma para que se forme una idea completa de la temática de la asignatura y la metodología de trabajo a seguir para alcanzar los objetivos fijados.
 
La asignatura “Sensores y Actuadores” se imparte en el primer cuatrimestre del curso, consta de seis créditos y tiene carácter optativo. Está orientada a proporcionar al estudiante una exposición actualizada de los elementos de Medida y Control utilizados tanto en procesos industriales como de laboratorio, pero está más enfocada como una introducción al mundo de la instrumentación industrial.
 
En ella, se describen los principales instrumentos de medida de las variadas variables más usadas en esos campos. El enfoque se centra tanto en la elaboración de la señal, según el sensor sea resistivo, capacitivo, electromagnético, etc., como en la generación de la señal (térmica, magnética, fuerza, presión...). Por otro lado, se presentan los principales actuadores (válvulas de control, actuadores eléctricos, hidráulicos, neumáticos...) que operan como elementos finales en los sistemas de control.

Dado que la señal que parte de los sensores y que actúa en los actuadores es el resultado de numerosas transformaciones, esta asignatura está relacionada con otras asignaturas del Master como Tratamiento de señales, Minería de datos e Identificación de sistemas.

Tal y como se ha adelantado, los contenidos de esta asignatura están fundamentalmente orientados a la obtención de la medida de una variable. Por esta razón, se trabaja en general en el mundo analógico, tanto en la toma de datos como en su actuación sobre el proceso. De forma sintética, los contenidos son:

• Características de las señales analógicas y digitales.
• Caracteristicas de los sistemas de medida.
• Tipos de sensores.
• Caracterización de los sensores.
• Sensores resistivos y su transformación en señal analógica.
• Sensores slectromagnéticos y su tratamiento para obtener la señal analógica.
• Sensores generadores de señal y su tratamiento.
• Sensores digitales e Instrumentación digital.
• Otros sensores.
• Valvulas de control.
• Actuadores eléctricos.
• Actuadores neumáticos e hidráulicos.

En resumen, la inclusión de esta asignatura en el plan de estudios persigue los siguientes objetivos generales:

• Adquirir conceptos básicos sobre el funcionamiento de los sensores y actuadores.
• Conocer los métodos de medida con su correspondientes tratamientos para obtener los datos del proceso.
• Conocer los métodos de actuación sobre el proceso a fin de obtener los resultados deseados con el control. 
• Proporcionar herramientas y conocimientos necesarios para otras asignaturas que forman parte de este máster.
• Ayudar a adquirir las competencias genéricas y específicas propias de este máster.

No se requiere ningún nivel de conocimientos específico para abordar el estudio de la asignatura, salvo los propios para el ingreso al máster. Es recomendable  conocimientos básicos en Física, Electrónica e inglés.

El alumno podrá ponerse en contacto directo con el equipo docente, los lunes de 12:00 a 14:00 y de 16:00 a 18:00 en los despachos, teléfonos y correos electrónicos siguientes:

Joaquín Aranda Almansa
Teléfono: 913987148
Correo electrónico: jaranda@dia.uned.es
Despacho: 6.05

Luis de la Torre Cubillo
Teléfono: 913989681
Correo electrónico: ldelatorre@dia.uned.es
Despacho: 6.14

El departamento se encuentra ubicado en el edificio de la Escuela Técnica de Ingeniería Informática de la UNED situado en la C/ Juan del Rosal 16, 28040 Madrid. Indicaciones sobre cómo acceder a la Escuela se encuentran disponibles en:
 
UNED Inicio >> Tu Universidad>> Facultades y Escuelas >> ETS de Ingeniería Informática >> Como llegar
 
Las consultas sobre los contenidos o sobre el funcionamiento de la asignatura se plantearán preferentemente en el curso virtual, utilizando los foros públicos. Si el alumno no puede acceder a los cursos virtuales, o cuando necesite privacidad, se podrá poner en contacto con el equipo docente mediante correo electrónico.
 
Puesto que se dispone de un curso virtual, la participación en el mismo mediante el planteamiento de preguntas, así como la participación en los debates que pueden surgir entorno a las mismas será de gran ayuda. No sólo se enriquece el que recibe la respuesta a su pregunta sino el que la responde dado que pone a prueba los conocimientos adquiridos hasta ese momento.

Competencias Básicas:

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales:

CG01 - Adquirir capacidad de iniciativa y motivación; planificación y organización; y manejo adecuado del tiempo.

CG02 - Ser capaz de seleccionar y manejar adecuadamente los conocimientos, recursos y estrategias cognitivas de nivel superior apropiados para el afrontamiento y resolución de diverso tipo de tareas/problemas con distinto nivel de complejidad y novedad: análisis y síntesis.

CG03 - Ser capaz de aplicar los conocimientos a la práctica y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos.

CG04 - Ser capaz de desarrollar pensamiento creativo, razonamiento crítico y tomar decisiones

CG05 - Ser capaz de seguir, monitorizar y evaluar el trabajo propio o de otros, aplicando medidas de mejora e innovación.

CG06 - Ser capaz de comunicarse y expresarse, tanto oralmente como por escrito, en castellano y otras lenguas, con especial énfasis en inglés

CG07 - Desarrollar capacidades en comunicación y expresión matemática, científica y tecnológica

CG08 - Ser capaz de utilizar las herramientas y recursos de la Sociedad del Conocimiento: manejo de las TIC, búsqueda de información relevante, gestión y organización de la información, recolección de datos, el manejo de bases de datos y su presentación.

Competencias Específicas:

CE01 - Abordar el tratamiento de procesos industriales, aeronáuticos o navales de distinta tecnología (mecánicos, electrónicos, sociales, ...) recurriendo a diferentes soluciones.

CE02 - Montar sistemas de control sobre procesos reales, incluyendo sensores, actuadores, fusión de datos, comunicaciones, microcontroladores, etc.

CE03 - Ser capaz de realizar búsquedas bibliográficas y de documentación técnica para la resolución de problemas

Las capacidades y competencias que se irán alcanzando con el estudio de esta asignatura, permitirán al estudiante:

•    Entender las diferentes clases de sensores segun la variable a medir y su ámbito de aplicación .
•    Seleccionar las diferentes clases de sensores segun el método de medida, sus ventajas y limitaciones.
•    Conocer las diferentes técnicas de tratamiento de las señales a fin de obtener los datos de la medida
•    Conocer los diferentes métodos de transmisión de señales tanto analógicas como digitales.
•    Realizar el análisis de un sistema a fin de poder especificar los sensores y actuadores necesarios para su correcto funcionamiento.
•    Seleccionar las diferentes clases de actuadores segun el método y la variable a controlar. 
•    Seleccionar mediante el uso de Internet los sensores y actuadores con respecto a unas especificaciones dadas.
•    Diseñar un sistema sencillo de sensores y actuadores, para una planta industrial.

Además, dada las interrelaciones de esta asignatura con otras disciplinas que se abordan en el máster, los conocimientos adquiridos le permitirán en mayor o menor grado:

•    Analizar un sistema de sensores y actuadores para su posterior adaptación y mejora.
•    Sintetizar algoritmos de tratamiento de datos y señales.
•    Diseñar sistemas de instrumentación.
•    Diseñar sistemas de actuación.
•    Implementar los elementos finales de  algoritmos de control.
•    Montar sistemas robotizados incluyendo sensores, actuadores, fusión de datos, comunicaciones…
•    Actualizar instalaciones automatizadas con nuevas soluciones.
•    Abordar el tratamiento de procesos industriales (o aeronáuticos) de distinta tecnología (mecánicos, electrónicos, sociales…).
•    Montar sistemas de control sobre procesos reales, incluyendo sensores, actuadores, fusión de datos, comunicaciones…
•    Diseñar y desarrollar aplicaciones para sistemas empotrados de control.
•    Tratar la información sensorial. Fusión e integración multisensorial.

Las características de la modalidad de educación a distancia hacen que, aunque se pueda buscar una división entre trabajo autónomo (entendido como trabajo propio e individual del alumnado) y tiempo de interacción con los equipos docentes y tutores (que podría equipararse a la asistencia a las clases teóricas en la enseñanza presencial), en la práctica todo el trabajo del alumnado se pueda realmente catalogar como trabajo autónomo.

La metodología será la propia de la UNED, basada en una educación que puede realizarse totalmente a distancia con el apoyo de las tecnologías de la información y el conocimiento. Inicialmente esta guía explica el plan de trabajo propuesto para la asignatura y proporciona orientaciones sobre el estudio y las actividades que debe realizar. Además, en esta guía se da información sobre cómo está organizada la asignatura, cómo utilizarla y qué papel están llamados a desempeñar los materiales y medios que se van a utilizar para llevar a cabo su estudio, así como qué actividades y prácticas se pondrán en marcha, qué calendario deben seguir para realizarlas y cómo debe enviar los documentos y trabajos a realizar.

Se aporta a los estudiantes un ejercicio práctico parcialmente resuelto, similar al que deberán enfrentarse en el Tema 4 de la asignatura.

La distribución del tiempo de estudio de la asignatura que se proporciona a continuación es orientativa, ya que no puede ser rigurosa pues depende del tipo de alumno que curse la asignatura.

1. Trabajo con contenidos teóricos, lectura de orientaciones, intercambio de información con el equipo docente, etc. puede suponer hasta un 15% del tiempo dedicado a la asignatura.
2. Trabajo autónomo, donde se incluye el estudio de los contenidos teóricos, la realización de los ejercicios libres u obligatorios, los trabajos prácticos, la realización de las pruebas de evaluación a distancia (como son los tests de evaluación), puede suponer el 85% restante.

EL libro INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL  describe los sensores y actuadores desde el punto de vista de la variable a medir, que es el procedimiento general de acceso a la información en los catálogos de sensores y actuadores en Internet. Esto se ajusta al objetivo de la asignatura, el uso de la red para la busqueda  de  la instrumentación adecuada para un sistema y su especificación con instrumentos reales que se encuentren en el mercado.

Por otra parte mucha de la información del curso se proporcionará los alumnos por envios de material docente directamente por los profesores a traves de Internet. Los libros recomendados son generales y sirven para entender las especificaciones de sensores y actuadores dadas por los fabricantes en catálogos. La comprensión y localización de instrumentos en estos catálogos constituye el objetivo fundamental a obtener de este curso.

El uso de la bibliografia complementaria será solo a titulo de consulta  y no es necesario para el seguimiento estricto del curso

Los dos libros de LIPTAK son diferentes a pesar de tener el mismo título, el primero tiene el subtitulo " Process Measurement" y el segundo "Process Control"

El PERRY´S es un libro enciclopedico (más de 2000 páginas), que contiene mucha información sobre procesos y por lo tanto puede ser importante a la hora de implementar un sistema real, pero para este curso de iniciación tiene un valor muy reducido.

Una tarea fundamental en la formación será la busqueda en Internet de Catalogos e información de los distintos equipos que son suministrados por los fabricantes de Sensores y Actuadores.

Dada  la constante actualización de este campo se hace imprescindible para el trabajo posterior en Sensores y Actuadores, disponer de un conjunto de direcciones electrónicas de suministradores. Estas partiran al principio de las suministradas por el equipo docente, pero el alumno con su navegación debe encontrar otras que quizas tengan equipos que se ajusten mejor  a las especificaciones del proyecto a desarrollar.

Los recursos que brinda la UNED al estudiante para apoyar su estudio son de distintos tipos, entre ellos cabe destacar:

   1. Curso virtual: Su uso es ineludible para cualquier estudiante, tendrá las siguientes funciones:
         1. Atender y resolver las dudas planteadas en los foros siguiendo el procedimiento que indique el Equipo docente.
         2. Indicar la forma de acceso a diverso material multimedia de clases y video-tutoriales, que se consideren apropiados.
         3. Establecer el calendario de actividades formativas.
         4. Ser el medio para realizar pruebas de nivel y evaluación continua.

   2. Bibliotecas: Además de los recursos anteriores, el uso de la Biblioteca, donde el estudiante podrá encontrar solución autónoma a distintas cuestiones, dada la gran cantidad de material existente en ellas.

   3. Internet: Existen muchos recursos en Internet en los que el estudiante se debe basar para un mayor aprovechamiento del estudio. El uso de la Red será apoyo indispensable para un correcto seguimiento de la asignatura. A traves de ella el Equipo docente distribuirá información, temas de estudio, problemas y los ejercicios prácticos. Una parte muy importante será la familiarización por parte del alumno con los catalogos de instrumentación que hay en la red, ya que los equipos a considerar en cualquier proyecto se deberan especificar con equipos reales, cuyas caracteristicas estaran en catálogos en la red.