Disciplina Curricular

Instrumentação Inst

Licenciatura Bolonha em Engenharia Física - 1_LEF 2021/22

Contextos

Grupo: 1_LEF 2021/22 > 1º Ciclo > Parte Escolar

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Estudar, a nível avançado, os blocos electrónicos e as matérias importantes em Instrumentação, privilegiando o projeto de circuitos constituintes dos instrumentos. Esta Unidade Curricular pretende que os alunos estudem os blocos fundamentais que constituem os principais instrumentos de medida e que adquiram alguma autonomia no projeto e teste de circuitos. Na componente teórica são apresentados e discutidos os circuitos e os problemas a eles associados, sendo apresentadas algumas técnicas de otimização. As aulas de laboratório permitem o desenvolvimento da componente prática e o apoio ao projeto de execução de um instrumento baseado num dos atuadores estudados. A metodologia utilizada no projeto permitirá aos estudantes abordar os temas desenvolvidos na disciplina de uma forma integrada com vista a habilitar cada um dos alunos a tornar-se autónomo em estudos futuros.

Programa

1. Fundamentos de Instrumentação e Medida Noção de Medida e de Instrumentação; Noções Gerais de um Sistema de Medida; Métodos de Medida e Especificações dos Instrumentos; Sistemas de Unidades e Padrões; Análise de Erros. 2. Transdutores Princípios Físicos e Critérios de Classificação; Tipos de Transdutores: Resistivos, Capacitivos e Indutivos, Termoeléctricos, Fotoeléctricos, Piezoeléctricos, de Estado Sólido e Digitais. Exemplos e Aplicações. 3. Circuitos de Condicionamento e Processamento de Sinal Pontes de Medida; Pontes de Corrente Contínua e suas Aplicações; Ponte de Wheatstone; Pontes em Corrente Alternada e suas Aplicações; Filtros; Amplificadores. 4. Instrumentos Electrónicos Voltímetros, Amperímetros e Ohmímetros Analógicos; Multímetro Digital; Funcionamento do Osciloscópio Analógico e do Osciloscópio Digital; Tipos de Pontas de Prova; Analisadores Espectrais. 5. Barramentos de Comunicação para Instrumentos. 6. Instrumentos Virtuais e Sistemas Automáticos de Medida Conceitos Fundamentais; Introdução à Plataforma de Desenvolvimento Arduino; Introdução ao Ambiente de Desenvolvimento LabVIEW. 7. Compensação e Controlo Diagramas de Bode de um Sistema com Retroação; Margem de Ganho e Margem de Fase; Compensação; Controlo Liga/Desliga (On/Off); Projeto de Controladores Lineares P, PI, PD e PID. 8. Conversores Analógico-Digital e Digital-Analógico Aspetos Gerais da Conversão Analógico-Digital; Técnicas de Conversão Analógico-Digital; Circuitos de Amostragem e Retenção; Características de um Conversor Analógico-Digital; Teste de Conversores Analógico-Digital; Aspetos Gerais da Conversão Digital-Analógico; Técnicas de Conversão Digital-Analógico; Características dum Conversor Digital-Analógico. 9. Ruído Ruído Intrínseco e de Interferência; Caracterização do Ruído; Figura de Ruído; Tipos de Ruído; Largura de Banda do Ruído; Modelos de Ruído em Componentes Electrónicos; Técnicas Práticas de Minimização do Ruído.

Métodos de ensino e avaliação

Aulas teóricas (3 horas/semana) de exposição da matéria e prática laboratorial (2 horas/semana) onde os alunos desenvolvem competências na análise, no projeto e no teste de circuitos eletrónicos. Aulas de laboratório (20%); execução de um projeto (30%); nota média de 2 testes ou exame final (50%) (nota mínima não inferior a 8,5 valores na média do conjunto dos 2 testes ou do exame).

Disciplinas Execução

2023/2024 - 2 Semestre

2022/2023 - 2 Semestre

2021/2022 - 2 Semestre