Instrumentação e Medição

Código:

EL-SD3001

Sigla:

EL-SD3001

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Eletrónica e Sistemas Digitais

Ocorrência: 2021/2022 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.up.pt/course/view.php?id=4877
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:EF	76	Plano estudos a partir do ano letivo 2021/22	3	-	6	52	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Esta Unidade Curricular tem por objetivo desenvolver competências na medição de grandezas e sinais de interesse atual, nos vários domínios da engenharia e na conceção e projeto de dispositivos, equipamentos e sistemas elétricos e eletrónicos de medição e instrumentação.

Assim, perante um problema de medição de uma grandeza elétrica ou não elétrica, o estudante deverá ser capaz de selecionar, definir e avaliar o método de medição, os componentes, equipamentos, os procedimentos e programas mais adequados, bem como projetar a respetiva cadeia de medição ou sistema de instrumentação.

Resultados de aprendizagem e competências

Os resultados da aprendizagem nesta Unidade Curricular são aferidos a partir das capacidades de:

• Explicar e analisar princípios de funcionamento de dispositivos eletrónicos em situações típicas da medição e da instrumentação;
• Usar corretamente instrumentos eletrónicos e virtuais em medições experimentais de grandezas e sinais elétricos, reconhecer e avaliar possíveis fontes de erro;
• Aplicar conhecimentos sobre sensores e instrumentos para medição de sinais e grandezas não elétricoas;
• Interpretar as especificações mais importantes dos componentes principais da cadeia de medição, em particular dos circuitos de condicionamento, de conversão analógico-digital e dos transdutores de grandezas não-eléctricas;
• Caracterizar um problema de medição e elaborar uma análise de requisitos e especificação técnica;
• Conceber, projetar, concretizar e validar sistemas de medição ou instrumentação para aplicações específicas;
• Organizar e preparar documentação técnica relativa a um método ou instrumento e aplicar métodos de avaliação da qualidade de medição.

No percurso para alcançar o objetivo principal, os estudantes devem adquirir as competências que se descrevem de seguida.

– Competências técnicas específicas:

• Domínio de conceitos técnicos da medição, instrumentação e uso das respectivas tecnologias;
• Desenvolvimento do raciocínio de análise e resolução de problemas de medição de forma sistemática e com rigor;
• Desenvolvimento de capacidades de conceção, projeto, implementação e teste de instrumentação para aplicações específicas.

– Outras competências:

• Desenvolvimento de aptidões para o trabalho experimental e em equipa através da realização de trabalhos laboratoriais e de um projeto;
• Desenvolvimento das capacidades de comunicação técnica escrita e oral.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1 – Fundamentos da medição e instrumentação

Organização de uma cadeia de medição
Aquisição analógico-digital de sinais e instrumentação virtual

2 – Medição de grandezas e sinais

Caracterização de sinais e medição de grandezas elétricas
Condicionamento e integridade de sinais na cadeia de medição
Sensores e princípios de transdução e medição de grandezas não-elétricas

3 – Avaliação da qualidade de medição

Caracterização da qualidade de medição
Erro da medição e cálculo dos erros de medição
Incertezas da medição

Bibliografia Obrigatória

Aurélio Campilho; Instrumentação electrónica: Métodos e técnicas de medição, 2a Edição, FEUP Edições, 2013. ISBN: 978-972-752-163-0

Bibliografia Complementar

John Essick; Hands-on introduction to LabVIEW for scientists and engineers. ISBN: 978-0-19-537395-0

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

– Aulas teóricas de exposição, discussão e de resolução de problemas de aplicação.

– Aulas teórico-práticas, com caráter mais experimental onde serão aplicados os conceitos teóricos e realizados trabalhos laboratoriais.

Software

Labview
LTspice

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia da medição
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia da instrumentação > Sensores
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia da instrumentação
Ciências Físicas > Física > Metrologia

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	5,00
Trabalho laboratorial	30,00
Exame	40,00
Trabalho escrito	10,00
Trabalho prático ou de projeto	15,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	104,00
Frequência das aulas	26,00
Trabalho laboratorial	26,00
Trabalho escrito	6,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

– A frequência da parte laboratorial é obrigatória e sujeita à legislação em termos de número máximo de faltas admissível.

– A justificação de uma falta não a elimina da contagem para efeito de classificação.

– A obtenção de frequência exige que o estudante obtenha pelo menos 9,5 em 20 valores na classificação da componente de avaliação laboratorial.

– Alunos com aprovação de prática laboratorial (classificação superior a 9,5) obtida em anos letivos anteriores podem manter essa classificação. Para tal, não se devem inscrever nas turmas laboratoriais, caso contrário anulam em definitivo a classificação laboratorial anterior.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final é a média de duas classificações, a da componente teórica e a da componente laboratorial.

Cálculo das classificações das duas componentes:

– Componente teórica (50%):

• Nota do exame = 40%
• Média das notas dos trabalhos escritos = 10%

– Componente laboratorial (50%), dividida em:

• Média das 3 melhores classificações dos 4 trabalhos laboratoriais realizados com avaliação = 30%
• Avaliação do trabalho de projecto = 15%
• Avaliação da participação nas aulas e assidiuidade = 5%

Nota mínima para aprovação: 9,5 valores em 20 em cada uma das duas componentes acima indicadas.

Provas e trabalhos especiais

– Os trabalhos escritos são respondidos individualmente e consistem na resolução de problemas disponibilizados ao longo do semestre, no final de 4 dos temas principais lecionados nas aulas teóricas.

– A frequência das aulas práticas de laboratório é objeto de avaliação com base na participação e desempenho nas aulas, respostas escritas a perguntas, demonstração e relatório do projeto realizado (com os pesos indicados acima).

– Provas de época especial (conclusão de curso ou outras) seguem a regra aplicável aos exames de época normal e recurso.

Trabalho de estágio/projeto

Será realizado um projecto de uma cadeia de medição completa nas aulas laboratoriais.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

A componente laboratorial é obrigatória para todos os estudantes, podendo os estudantes trabalhadores e outros de regime especial ser objeto de análise específica com vista a garantir lugar numa das turmas com horário mais adequado. Estarão no entanto sujeitos ao mesmo regime de avaliação e de frequência dos estudantes ordinários.

Melhoria de classificação

– Da componente teórica através da realização de exames de avaliação em época própria para o efeito. O peso da componente dos trabalhos escritos passará para o exame.

– Da componente laboratorial através da realização de todas as atividades da componente laboratorial no ano letivo seguinte.

Observações

Serão participadas quaisquer práticas detetadas e identificadas como fraudulentas ou impróprias que violem o disposto no "Código Ético de Conduta Académica para a Universidade do Porto".