Medição, Sensores e Instrumentação

Código:

EEC0070

Sigla:

MSIN

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Electrónica e Sistemas Digitais

Ocorrência: 2016/2017 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	176	Plano de estudos oficial	3	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Esta Unidade Curricular tem por objetivo primordial 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 e equipamentos e os procedimentos e programas mais adequados, bem como projectar a respetiva cadeia de medição ou sistema de instrumentação.

Pretende-se ainda que a atividade desenvolvida pelos estudantes no âmbito desta unidade curricular promova o conhecimento da atividade profissional e empresarial em Engenharia Electrotécnica na área da Medição, Sensores e Instrumentação.

Resultados de aprendizagem e competências

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, oral e multimedia.

Os resultados da aprendizagem 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 e avaliar possíveis fontes de erro
• aplicar conhecimentos sobre sensores e instrumentos para medição de sinais e grandezas não elétricos de interesse atual
• interpretar as especificações dos componentes principais da cadeia de medição, em particular os circuitos de condicionamento e de conversão analógico-digital e dos transdutores de grandezas não-eléctricas mais importantes
• 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.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1 - Fundamentos da medição e instrumentação

Grandezas e unidades do SI
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
Sensores e princípios de transdução e medição de grandezas não-elétricas
Amplificação e condicionamento de sinais e cadeia de medição

3 – Avaliação da qualidade de medição

Caracterização da qualidade de medição
Erro da medição; 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
John Essick; Hands-on introduction to LabVIEW for scientists and engineers. ISBN: 978-0-19-537395-0

Bibliografia Complementar

Aurélio Campilho ; Instrumentação electrónica: Métodos e técnicas de medição , Edições FEUP, 2000. ISBN: 972-752-042-1
Bishop, Robert H.; LabVIEW 8. ISBN: 0-13-199918-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Os métodos de ensino adotados serão baseados na análise de vários casos que motivarão a aprendizagem dos conceitos, métodos e técnicas. A aprendizagem será baseada em estudo orientado, em atividades laboratoriais em grupo, na realização de um projeto (também em grupo) e em pesquisa bibliográfica.

A participação presencial está organizada em dois tipos de aulas:
Aulas teórico-práticas de exposição, discussão e resolução de casos de estudo. Cada aula constará de uma parte expositiva e outra de análise de problemas.
Aulas práticas de caráter experimental onde serão realizados trabalhos laboratoriais e um projeto.

Software

Labview

Palavras Chave

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

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	10,00
Teste	45,00
Trabalho escrito	15,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de projeto	30,00
Elaboração de relatório/dissertação/tese	15,00
Estudo autónomo	46,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho laboratorial	15,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

A frequência da parte laboratorial é obrigatória e sujeita à legislação no tocante ao número máximo de faltas admissível.

A justificação de uma falta não a elimina da contagem para efeito de aproveitamento, devendo os estudantes realizar os trabalhos respetivos numa outra aula ou em tempo extra-curricular, desde que autorizado pelo docente e acompanhado pelo técnico responsável pelos laboratórios.

A obtenção de frequência exige que o estudante obtenha pelo menos 50% na classificação da componente de avaliação laboratorial.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final incide sobre as seguintes componentes (indica-se a percentagem de cada componente na classificação final):
1 - Avaliação teórico-prática individual (50%):

• Avaliação de três testes realizados on-line (3 x 15%)
• Assiduidade e participação, ao critério dos docentes envolvidos (5%)

2 – Avaliação prática laboratorial (50%), dividida em:

• Avaliação de um relatório dos trabalhos laboratoriais (15%)
• Avaliação do projeto (30%)
• Assiduidade e participação, ao critério dos docentes envolvidos (5%)

Nota mínima para aprovação: pelo menos 50% (9,5 valores em 20) em cada uma das duas componentes acima indicadas.

Provas e trabalhos especiais

Serão realizados testes on-line, em datas, horas e salas a anunciar, na plataforma Moodle. A avaliação laboratorial incidirá sobre o desempenho individual e do grupo, e em particular sobre a qualidade do relatório elaborado e sobre as respostas às questões colocadas pelo docente. Para a realização dos trabalhos propostos os grupos serão de 2 estudantes no máximo. Nas últimas semanas os estudantes organizados em grupos de 2 ou 3 desenvolverão um projeto que será apresentado sob a forma de um relatório escrito e será objeto de demonstração e avaliação oral.

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 minitestes em época própria para o efeito.

Da componente prática através da realização de todas as atividades laboratoriais no ano letivo seguinte.