Tipos de sensores

1. Programa Analítico Modalidad en Línea
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
1. Datos de Identificación
Nombre de la institución y la dependencia
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Nombre de la unidad de aprendizaje (UA): Sensores y Actuadores
Horas de trabajo síncronas: 45
Horas de trabajo asíncronas: 45
Total de horas: 90
Modalidad: No escolarizada
Área Curricular Formación básica profesional
Créditos UANL 3
Fecha de elaboración (dd/mm/aa): 18/08/2020
Fecha de última actualización
(dd/mm/aa):
Responsable(s) del diseño de la UA:
M.C. Dante Ferreyra Méndez
M.C. Ignacio Quiroz Vázquez
Responsable(s) de la adecuación a la
modalidad en línea
M.C. Dante Ferreyra Méndez

2. Programa Analítico Modalidad en Línea
2. Presentación
Esta unidad de aprendizaje está dividida en 3 faces, para lo cual, en la primera fase, tendrán una visión general de las mediciones de
variables físicas y los acondicionadores de señal. En la segunda fase, conocerá el funcionamiento básico de los sensores resistivos
(potenciómetros, galgas extensiométricas etc.), los sensores de reactancia variable y electromagnética (sensores de corrientes de
foucault, sensores de efecto hall etc.), los sensores generadores (sensores piezoeléctricos, sensores piroeléctricos etc.), los sensores
digitales en la tercera fase determinarán la importancia de los actuadores en los sistemas de lazo abierto y cerrado.

3. Programa Analítico Modalidad en Línea
3. Propósito
Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad que el estudiante desarrollé competencias que contribuyen al perfil del ingeniero y a
una mejor integración del mismo y a su entorno profesional. Además permite fundamentar los requerimientos previos para la unidad de
aprendizaje posterior, tal como electrónica analógica, ingeniería de control. Promueve habilidades del egresado comprometiéndolo con
los valores de la comunidad, emprendedor, creativo, líder, innovador, comunicativo y versátil ante el medio social y profesional.
Generando profesionales competentes capaces de una actuación creativa en la que el desempeño integre los conocimientos,
habilidades, y actitudes Permitiendo conocer las aplicaciones y características generales de los sensores y actuadores y su importancia
en el desarrollo tecnológico.

4. Programa Analítico Modalidad en Línea
4. Competencias del perfil de egreso
a. Competencias generales a las que contribuye esta unidad de aprendizaje:
a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje:
Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales:
Competencias instrumentales:
 Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de
decisiones oportunas y pertinentes en su ámbito personal, académico y profesional.
 Emplea pensamiento lógico, crítico, creativo y propositivo para analizar fenómenos naturales y sociales que le permitan tomar
decisiones pertinentes en su ámbito de influencia con responsabilidad social.
Competencias personales y de interacción social:
 Interviene frente a los retos de la sociedad contemporánea en lo local y global con actitud crítica y compromiso humano, académico
y profesional para contribuir a consolidar el bienestar general y el desarrollo sustentable.
Competencias integradoras:
 Logra la adaptabilidad que se requiere en los ambientes sociales y profesionales de incertidumbre de nuestra época para crear
mejores condiciones de vida.
 Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada
toma de decisiones.
b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje:
 Identificar el instrumento de medición idóneo para las variables físicas tomando en cuenta las condiciones y el medio para
la utilización correcta del instrumento en el trabajo realizado.
 Diseñar procesos de manipulación mecánica, mediante dispositivos hidráulicos, neumáticos y mecánicos, para la
conversión de energía en un sistema mecatrónico.

5. Programa Analítico Modalidad en Línea
5. Representación gráfica
Considerando el propósito, las competencias y el producto integrador de aprendizaje, bosquejar mediante una representación gráfica el
proceso global de construcción del aprendizaje, partiendo de la problematización del objeto de estudio de la unidad de aprendizaje, para
desarrollar las competencias descritas y elaborar el producto integrador de aprendizaje.
Fase 1
Introducción a los sistemas de
medida y acondicionamiento de
señales
Identificar las variables físicas, su
impacto en los sistemas
mecatrónicos utilizando sensores
para mantener el sistema
estable.
Fase 2
Tipos de Sensores
Comprender y aplicar los
tipos de sensores adecuados
en un sistema mecatrónico.
Fase 3
Actuadores Comprender y
aplicar los tipos de actuadores
adecuados en un sistema
mecatrónico.
PIA

6. Programa Analítico Modalidad en Línea
6. Estructuración en Fases
Fase 1: Introducción a los sistemas de medida y acondicionamiento de señales
Competencias de competencia: Identificar las variables físicas, su impacto en los sistemas mecatrónicos utilizando sensores
para mantener el sistema estable.
Evidencias
Criterios de
desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Reporte de las
variables físicas
por principio de
transducción que
intervienen en un
sistema
mecatrónico.
La identificación de las
variables físicas en el
sistema mecatrónico.
El principio de traducción
de las variables físicas
identificadas en el sistema
mecatrónico
Asiste y participa en las clases síncronas
para recibir la instrucción, guía y asesoría
del profesor.
Repasa el video de la clase síncrona de
MS Teams.
Revisa las instrucciones de la actividad y
los recursos proporcionados.
Participa en la sesión grupal síncrona para
la aclaración de dudas.
El profesor propondrá un sistema
mecatrónico en el cual el estudiante
identificara todas las variables físicas por
principio de transducción, Piezoresistivo,
Capacitivo, Piezoeléctrico, Ultrasónico,
Magnéticos, Termoeléctricos,
Fotoeléctrico, Químicos. Que contenga el
sistema mecatrónico
deberá recopilar cuando menos 10
documentos científicos del estado del arte
de las variables físicas por principio de
transducción, utilizando para ello los
bancos de datos de publicaciones
Introducción a los sistemas
de medida
Acondicionamiento de
señales
Aula digital
 Dispositivos
electrónicos para
acceso a plataformas
virtuales.
 MS Teams (síncrona)
 Correo electrónico, para
comunicación
asíncrona
Material de apoyo de la
clase
Materiales de estudio
Libros, internet, videos,
revistas de especialidad.

7. Programa Analítico Modalidad en Línea
científicas que la UANL provee, o cualquier
otra institución de reconocido prestigio
internacional. La información deberá ser
categorizada por campo de aplicación,
sintetizada y presentada en un
resumen que incluya las fuentes de
información (referencias) y las
conclusiones del estudiante.
Fase 2: Tipos de Sensores.
Elementos de Competencias: Comprender y aplicar los tipos de sensores adecuados en un sistema mecatrónico.
Evidencias de
aprendizaje
Criterios de
desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Implementación de un
sensor adecuado a la
variable física identificada
en un sistema
mecatrónico.
Reporte del diseño,
simulación,
implementación y
resultados de los
sensores adecuados a la
variable física identificada
en un sistema
mecatrónico.
La implementación de un
sistema de
procesamiento de
señales por medio de
La selección del sensor
adecuado a la variable
física identificada y su
acondicionador de señal.
El diseño del
acondicionador de señal
así como su diagrama
electrónico.
La simulación del sensor
y el acondicionador de
señal
La implementación de un
sensor adecuado a la
variable física identificada
en un sistema
mecatrónico.
Asiste y participa en las clases síncronas para
recibir la instrucción, guía y asesoría del profesor.
Repasa el video de la clase síncrona de MS
Teams.
Revisa las instrucciones de la actividad y los
recursos proporcionados.
Participa en la sesión grupal síncrona para la
aclaración de dudas.
Una vez identificadas las variables físicas por
principio de transducción en el sistema
mecatrónico, el estudiante seleccionará el
sensor adecuado a las variables físicas
identificadas y diseñara, simulara e
implementara, el sensor y los acondicionadores
Sensores resistivos
Sensores de
reactancia variable y
electromagnéticos
Sensores generadores
Sensores digitales
Aula digital
 Dispositivos
electrónicos
para acceso a
plataformas
virtuales.
 MS Teams
(síncrona)
 Correo
electrónico,
para
comunicación
asíncrona
Materiales de
estudio
Libros, internet,
videos, revistas de
especialidad.

8. Programa Analítico Modalidad en Línea
Fase 3: Actuadores
Elementos de Competencias: Comprender y aplicar los tipos de actuadores adecuados en un sistema mecatrónico.
microcontrolador para
controlar el sistema
mecatrónico propuesto. La implementación de un
sistema de procesamiento
de señales por medio de
microcontrolador para
controlar el sistema
mecatrónico propuesto.
de señal necesarios para obtener las señales que
serán procesadas, de todas las variables físicas
identificadas en el sistema mecatrónico
Se presentara un resumen que incluya los
cálculos, simulaciones, diagramas, dibujos pcb,
las fuentes de información (referencias) y las
conclusiones del estudiante.
El estudiante deberá evaluar cual será el modo de
procesar las señales provenientes de los
acondicionadores de señales de los sensores
adecuados a la variable física identificada,
para ello implementara un sistema de
procesamiento de señales por medio de
microcontrolador para controlar el sistema
mecatrónico propuesto.
Evidencias de
aprendizaje
Criterios de
desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

9. Programa Analítico Modalidad en Línea
Reporte de los
actuadores que
intervienen en un
sistema mecatrónico.
Implementación de un
actuador eléctricos,
neumáticos e
hidráulicos adecuado
en un sistema
mecatrónico.
La selección del
actuador eléctricos,
neumáticos e
hidráulicos con su
respectivas interfaces
adecuados que
intervienen en el
sistema mecatrónico
La implementación de
un actuador eléctricos,
neumáticos e
hidráulicos adecuados
que intervienen en el
sistema mecatrónico
Asiste y participa en las clases síncronas
para recibir la instrucción, guía y asesoría
del profesor.
Repasa el video de la clase síncrona de
MS Teams.
Revisa las instrucciones de la actividad y
los recursos proporcionados.
Participa en la sesión grupal síncrona para
la aclaración de dudas.
El profesor propondrá un sistema
mecatrónico en el cual el estudiante
aplicara los actuadores eléctricos,
neumáticos e hidráulicos adecuados que
intervienen en el sistema mecatrónico
Para ello seleccionara el actuador y su
interfaz adecuada en el sistema
mecatrónico proporcionado.
deberá recopilar cuando menos 10
documentos científicos del estado del arte
de los actuadores eléctricos, neumáticos e
hidráulicos adecuados que intervienen en
el sistema mecatrónico, utilizando para
ello los bancos de datos de publicaciones
científicas que la UANL provee, o
cualquier otra institución de reconocido
prestigio internacional. La información
deberá ser categorizada por campo de
aplicación, sintetizada y presentada en un
resumen que incluya las fuentes de
información (referencias) y las
conclusiones del estudiante.
Actuadores
eléctricos
Actuadores
neumáticos e
hidráulicos
Aula digital
 Dispositivos electrónicos
para acceso a plataformas
virtuales.
 MS Teams (síncrona)
 Correo electrónico, para
comunicación asíncrona
Materiales de estudio
Libros, internet, videos, revistas
de especialidad.

10. Programa Analítico Modalidad en Línea
El estudiante implementara los actuadores
eléctricos, neumáticos e hidráulicos
adecuados que intervienen en el sistema
mecatrónico
El estudiante diseñara, simulara e
implementara, los actuadores eléctricos,
neumáticos e hidráulicos y sus respectivas
interfaces, adecuados que intervienen en
el sistema mecatrónico
Se presentara un resumen que incluya los
cálculos, simulaciones, diagramas,
dibujos pcb, las fuentes de información
(referencias) y las conclusiones del
estudiante.

11. Programa Analítico Modalidad en Línea
7. Evaluación integral de procesos y productos
Esquema global de evaluación de la Unidad de Aprendizaje
Aspecto a evaluar Porcentaje
Evidencias de las Fases 30 %
Evaluación de medio curso 20 %
Evaluación Ordinaria 20%
PIA 30 %
Calificación Final 100 %
Esquema de evaluación de la Unidad de Aprendizaje desglosada por Fases y Evidencias de Aprendizaje:
Fases Evidencia de Aprendizaje Ponderación
1
El estudiante deberá recopilar 10 documentos científicos del
estado del arte de las variables físicas que intervienen en un
sistema mecatrónico por principio de transduccion, utilizando para
ello los bancos de datos de publicaciones científicas que la UANL
provee, o cualquier otra institución de reconocido prestigio
internacional.
La información deberá ser categorizada por su principio de
transducción así como sus acondicionadores de señales,
sintetizada y presentada en un resumen que incluya las fuentes de
información referencias y las conclusiones del estudiante.
5
2
El estudiante deberá presentar una propuesta de diseño de un
sensor adecuado a la variable física identificada en un sistema
mecatrónico, paran ser procesada con las características de un
sistema que integre las tres partes importantes de la mecatrónica
5

12. Programa Analítico Modalidad en Línea
como son la mecánica, electrónica y sistemas computacionales, que
presenta las ventajas de un aprendizaje cognitivo asimilado.
La metodología que se utilizará para la propuesta se compondrá en
los siguientes pasos:
1) Nombre y definición del producto
2) Estado del arte
3) propuesta de diseño de producto, alcances y
limitaciones
4) implementación o desarrollo del prototipo y
5) cálculo del error funcional
6) Resultados numéricos
7) Conclusiones
Como resultado se entrega un prototipo fabricado bajo la técnica de
prototipado rápido o construcción virtual por medio de software, y el
error funcional es calculado numéricamente para comprobar su
desempeño.
2
El estudiante deberá recopilar 10 documentos científicos del estado
del arte de los sensores adecuados a la variable física identificada
en un sistema mecatrónico.
, utilizando para ello los bancos de datos de publicaciones
científicas que la UANL provee, o cualquier otra institución de
reconocido prestigio internacional.
La información deberá ser categorizada por el tipo de variable
medida, sintetizada y presentada en un resumen que incluya las
fuentes de información referencias y las conclusiones del
estudiante.
5
2
El estudiante deberá presentar una propuesta de diseño de un
sistema de procesamiento de señales por medio de microcontrolador
para controlar el sistema mecatrónico propuesto., para ser
procesada con las características de un sistema que integre las tres
partes importantes de la mecatrónica como son la mecánica,
5

13. Programa Analítico Modalidad en Línea
electrónica y sistemas computacionales, que presenta las ventajas
de un aprendizaje cognitivo asimilado.
La metodología que se utilizará para la propuesta se compondrá en
los siguientes pasos:
1) Nombre y definición del producto
2) Estado del arte
3) propuesta de diseño de producto, alcances y
limitaciones
4) implementación o desarrollo del prototipo y
5) cálculo del error funcional
6) Resultados numéricos
7) Conclusiones
Como resultado se entrega un prototipo fabricado bajo la técnica de
prototipado rápido o construcción virtual por medio de software, y el
error funcional es calculado numéricamente para comprobar su
desempeño.
3
El estudiante deberá recopilar 10 documentos científicos del estado
del arte de los actuadores que intervienen en un sistema
mecatrónico, utilizando para ello los bancos de datos de
publicaciones científicas que la UANL provee, o cualquier otra
institución de reconocido prestigio internacional.
La información deberá ser categorizada por el tipo de actuador,
sintetizada y presentada en un resumen que incluya las fuentes de
información referencias y las conclusiones del estudiante.
5
3
El estudiante deberá presentar una propuesta de diseño de un
actuador adecuado para un sistema mecatrónico, para ser
procesada con las características de un sistema que integre las tres
partes importantes de la mecatrónica como son la mecánica,
electrónica y sistemas computacionales, que presenta las ventajas
de un aprendizaje cognitivo asimilado.
La metodología que se utilizará para la propuesta se compondrá en
los siguientes pasos:
1) Nombre y definición del producto
2) Estado del arte
5

14. Programa Analítico Modalidad en Línea
3) propuesta de diseño de producto, alcances y
limitaciones
4) implementación o desarrollo del prototipo y
5) cálculo del error funcional
6) Resultados numéricos
7) Conclusiones
Como resultado se entrega un prototipo fabricado bajo la técnica de
prototipado rápido o construcción virtual por medio de software, y el
error funcional es calculado numéricamente para comprobar su
desempeño.
Evaluación de medio curso 20
Evaluación Ordinaria 20
PIA 30
TOTAL 100 Puntos
8. Producto integrador de aprendizaje: Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante entregará su producto integrador
para su evaluación, el cual contendrá todo el conocimiento adquirido durante el curso.
Producto Integrador de Aprendizaje:
Instrucciones:
Evaluación
final:
Investigación, desarrollo y construcción fabricado bajo la técnica de
prototipado rápido o construcción virtual por medio de software de un
sistema mecatrónico con sensores, acondicionamiento de señales y
actuador que comprenda las áreas de la mecánica la electrónica y los
sistemas computacionales
Ponderación: 30 %

15. Programa Analítico Modalidad en Línea
Criterios de
evaluación:
El Proyecto Integrador de Aprendizaje debe incluir:
1) Nombre y definición del producto
2) Estado del arte
3) propuesta de diseño de producto, alcances y limitaciones
4) implementación o desarrollo del prototipo y
5) cálculo del error funcional
6) Resultados numéricos
7) Conclusiones
Forma de
entrega: ● Individual o en Equipo
Medio de
entrega:
● Sistema de Gestión de Aprendizaje (Plataforma MS Teams)
● Correo Electrónico
● Plataforma Google Classroom
9. Fuentes de apoyo y consulta:
Bibliografía Básica y Complementaria:
Libro: Sensores y acondicionadores de señal
Autor: Pallas Areny, Ramon,Marcombo‐Boixareu, 1998
Libro: Sensores y actuadores aplicaciones con Arduino
Autor: Leonel G. Corona Ramírez, Griselda S. Abarca Jiménez, Jesús Mares Carreño
Editorial: Patria 1997
ISBN: 978‐607‐438‐800‐8

16. Programa Analítico Modalidad en Línea
Libro: Análisis básico de circuito en ingeniería
Autor: Irwin
Editorial: Prentice Hall 1997
Libro: Mechatronics: An integrated approach
Autor: Clarence W. de silva
ISBN: 0‐8493‐1274‐4
Stepper Motor Basics and Control ‐ How it works
http://www.youtube.com/watch?v=bngx2dKl5jU

17. Programa Analítico Modalidad en Línea
10. Perfil del docente:
Grado mínimo de Maestría.
Especialidad en: Mecánica, Mecatrónica o afín.