Electrónica e Instrumentação

Código:

EM0036

Sigla:

EI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação

Ocorrência: 2007/2008 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Automação, Instrumentação e Controlo
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LEM	0	Plano de estudos de transição para 2006/07	4	6	6	56	160
MIEM	85	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	4	-	6	56	160
		Plano de estudos de transição para 2006/07	4	-	6	56	160

Língua de trabalho

Português

Objetivos

O ensino da instrumentação deve ser encarado nas vertentes da instrumentação para certificação, medição laboratorial e industrial, controlo e informação. Os conceitos, princípios e metodologias da instrumentação para medição laboratorial e industrial serão os objectivos fundamentais da disciplina, sendo também abordados aspectos relevantes para as outras áreas referidas.
Mais de 50% da disciplina será dedicada a aspectos práticos, aulas de laboratório (62,5% da escolaridade) e demonstrações. É também objectivo o ensino de procedimentos, o aumento de familiaridade com a instrumentação e o desenvolvimento das capacidades de desempenho em laboratório.

São objectivos específicos das aulas de anfiteatro:
Conhecimento clarificado dos termos mais comuns do VIM no âmbito da Instrumentação para Medição;
Conceitos básicos para utilização de sistemas de aquisição de dados;
Conceitos claros dos princípios de funcionamento de sensores/transdutores/actuadores examinados no contexto da matéria, e suas características mais específicas na perspectiva da aplicação;
Conceito de funcionamento e funcionalidades de alguns blocos de condicionamento e transmissão de sinais;
Conhecimento teórico de metodologias para minimizar causas de erro nas medições;
Conhecimentos essenciais para identificar componentes de incerteza nas medições de grandezas físicas;
Prática na utilização de cursos temáticos de e_learning, segundo estruturação e metodologia definidas, incluídos no âmbito de I&M como apoio ao ensino presencial;
Utilização de algumas regras básicas usadas na comunicação gráfica.

São objectivos específicos das aulas de Laboratório:
Manusear com facilidade e conhecimento equipamentos genéricos de laboratório (multímetros, osciloscópios, geradores de funções, fontes de corrente/tensão, pontes de medição);
Ter presente e dominar as causas de erro mais comuns na medição de grandezas físicas;
Esclarecer conceitos como os de resolução, sensibilidade, linearidade, histerese, calibração, padrão de trabalho;
Conhecer e distinguir os princípios básicos de funcionamento dos diferentes sensores/transdutores/actuadores utilizados tradicionalmente nos laboratórios da indústria e de I&D para medição de deslocamento, deformação, força, pressão, velocidade, temperatura e detecção de proximidade, nomeadamente os observados em funcionamento;
Conhecer algumas técnicas para minimizar erros nas medições;
Conhecer e identificar alguns elementos típicos do bloco de condicionamento e transmissão de sinal;
Adquirir capacidades e noções básicas para manipulação de sistemas de aquisição e processamento de resultados bem como a noção de instrumento virtual;
Utilizar as funcionalidades básicas de uma folha de cálculo: manipulação de ficheiros de dados, processamento de dados, representação gráfica de resultados;
Saber como medir experimentalmente o coeficiente de Poisson, o módulo de Young, determinar um estado de tensão mecânica à superfície de um corpo;
Ter ganho capacidade para reflectir sobre como identificar pequenas avarias;
Ter praticado a capacidade de explorar a integração em grupo, na perspectiva de desempenho em grupo e do grupo. Ter melhorado a capacidade de auto-avaliação.

Programa

1 - Conceitos Básicos de Metrologia. Erros e Incertezas associados às medições.
2 - Breve Introdução à Instrumentação para Medição vs Áreas de Aplicação.
3 - Cadeias e Sistemas de Medição:
3.1 - Introdução;
3.2 - Observação, Medição, Registo e Controlo de Grandezas Físicas e Manipulação e Apresentação de Resultados;
3.3 - Condicionamento e Transmissão de Sinal;
3.4 - Medição de Grandezas Físicas e Transdutores.
4 - Exemplos de Tecnologias de Medições Industriais na área da Engenharia Mecânica

Bibliografia Obrigatória

Maria Teresa Restivo, Fernando Gomes de Almeida e Maria de Fátima Chouzal; Curso Web de Instrumentação para Medição , GATIUP-IRICUP , 2006 (Curso de e-learning (exige registo) http://vista.up.pt/webct/entryPage.dowebct)
Dally, James W.; Instrumentation for engineering measurements. ISBN: 0-471-55192-9

Bibliografia Complementar

Timoshenko, Stephen P.; Mecânica dos sólidos. ISBN: 85-216-0247-2 (vol.1)
Asch, Georges; Les capteurs en instrumentation industrielle. ISBN: 2-10-004758-2
Doebelin, Ernest O.; Measurement systems. ISBN: 0-07-100697-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Nas aulas teórico-práticas serão clarificados conceitos e princípios, aprofundados tópicos seleccionados, discutida a análise e resultados de problemas tipo, realizadas demonstrações, mostradas e discutidas soluções tecnológicas construtivas e respectivas características técnicas. Introduzidas algumas noções no âmbito da comunicação gráfica.

Nas aulas de laboratório será dado relevo à manipulação de equipamento e dispositivos para realização de tarefas experimentais, ao desenvolvimento da capacidade de análise, à interpretação e crítica de resultados, à capacidade de trabalho em grupo, à aquisição e capacidade de aplicação de conhecimentos no âmbito das técnicas em curso nas actividades de laboratório e à familiarização com métodos e equipamentos para medição de grandezas físicas de interesse para a Engenharia Mecânica. Familiarização com a folha de cálculo e manipulação de ficheiros.

Palavras Chave

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

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Aulas da disciplina (estimativa)	Participação presencial	56,00
Elaboração de um Poster	Trabalho escrito	10,00		2008-01-05
Exame Final	Exame	2,00		2008-02-16
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Acompanhamento regular	Estudo autónomo	52	2008-01-05
Preparação para a prova laboratorial intermédia	Estudo autónomo	10	2008-01-05
Preparação para a prova laboratorial final	Estudo autónomo	12	2008-01-05
Preparação para Exame Final	Estudo autónomo	20	2008-02-16
	Total:	94,00

Obtenção de frequência

Verificação simultânea de:
não ter excedido o limite de faltas;
classificação média igual ou superior a 8,5 valores no desempenho laboratorial (DL);
classificação média ponderada nas provas laboratoriais (PL) igual ou superior a 8,5 valores (40% - 1ª prova, 60% - 2ª prova);
entrega de um Poster temático (P).
Classificação de Frequência (CFreq):
CFreq = 0,25 * DL + 0,5 * PL + 0,25 * P

Fórmula de cálculo da classificação final

Média ponderada entre a Classificação de Frequência (CFreq) e o Exame Final (EF):
C.Final = 0,7*CFreq + 0,3 * EF.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Opção pelo regime normal (alunos ordinários) ou,
na correspondente época de exames:
um Exame Final (EF);
uma Prova laboatorial (PL), em que é exigida a classificação mínima de 8,5 valores;
entrega de um Poster temático (P).
Classificação Final = 0,4 * EF+0,4 * PL+0,2 * P.

Melhoria de classificação

Como o previsto para os alunos com Avaliação Especial.

Observações

Responsável: Maria Teresa Restivo
Co-regência: Fernando Gomes de Almeida e Maria Teresa Restivo