Sensores e Atuadores

Código:

L.EGI019

Sigla:

SA

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação

Ocorrência: 2024/2025 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Automação, Instrumentação e Controlo
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia e Gestão Industrial

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.EGI	129	Plano Oficial do ano letivo	2	-	6	58,5	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta unidade curricular tem por objetivo fundamental proporcionar aos estudantes um conjunto de conhecimentos estruturantes de base da Automação Industrial. Em particular é objetivo desta UC apresentar e desenvolver os conhecimentos na área de sensores e atuadores (pneumáticos e elétricos), bem como dos componentes necessários à sua utilização.  Pretende-se assim que os estudantes adquiram a capacidade de:
- dialogar com os especialistas de cada área;
- de entender a simbologia associada;
- de realizar escolhas, técnica e cientificamente fundamentadas entre as várias soluções que se poderão prefigurar face a um determinado problema.

Resultados de aprendizagem e competências

No final desta Unidade Curricular, o estudante deverá ser capaz de:

• Identificar sensores, elementos de comando, e atuadores presentes em sistemas de automação;
• Especificar e seleccionar os diferentes componentes de automação;
• Conhecer a simbologia internacional associada aos componentes de automação;
• Descrever o modo de operação e aplicabilidade dos diversos equipamentos utilizados em sistemas de automação;
• Dimensionar soluções de acionamento recorrendo às tecnologias elétrica e pneumática;
• Interpretar circuitos elétricos, pneumáticos e eletropneumáticos.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

O estudante deverá ter conhecimentos básicos de electricidade.

Programa

- Sistemas de automação industrial: exemplos, definições, conceitos;
- Noções básicas de metrologia (mensuranda, medição, instrumento de medição, método de medição, cadeia de medição e sistema de medição,...)
- Características de sensores / sistemas de medição (sensibilidade, linearidade, função característica, resolução, ...)
-Medição de grandezas físicas (temperatura, deformação, força, deslocamento, velocidade, …) (Princípio de funcionamento, Características, Condicionamento de sinal, …)
- Erros e incertezas na medição
- Dispositivos de interface
- Elementos eletromecânicos;Motores elétricos, aparelhagem de corte e proteção, simbologia, circuitos de comando e potência, variação de velocidade;
- Sistemas pneumáticos: produção e distribuição de ar comprimido, atuadores pneumáticos, válvulas, simbologia, circuitos de comando e potência;
- Sistemas eletropneumáticos;
- Comparação e discussão dos campos de aplicação das diferentes tecnologias de acionamento.

Bibliografia Obrigatória

Alain S. Morris & Reza Langari; Measurement and Instrumentation: Theory and application
Richard S. Figliola & Donald E. Beasley; Theory and design for mechanical measurements
Frank D. Petruzella; Electric Motors and Control Systems
James W. Dally, William F. Riley, Kenneth G. McConnell; Instrumentation for Engineering Measurements

Bibliografia Complementar

W. Bolton; Mechatronics. ISBN: 0-582-35705-5
Giorgio Rizzoni; Principles and applications of electrical engineering. ISBN: 0-07-118452-X

Observações Bibliográficas

Dado que a disciplina é de carácter introdutório, poderá consultar livros disponiveis nas áreas de Instrumentação, Sistemas Pneumáticos, Motores Elétricos. Note-se que em geral estes temas não surgem num único livro.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A Unidade Curricular conta com aulas Teóricas em anfiteatro e aulas Teórico-práticas em laboratório. As aulas teóricas são de exposição das matérias do programa, apoiadas em meios áudio visuais, devendo ser apreendidas pelos estudantes através de atividades de estudo complementares e conceptualização. As aulas teórico-práticas, lecionadas em  laboratório pretendem dar aos estudantes uma visão sobre os sensores e atuadores utilizados na indústria.
Os estudantes terão oportunidade de montar e testar diferentes tipos de sensores, bem como efetuar a sua leitura através de sistemas de aquisição de dados baseados em computador.
Terão ainda oportunidade de ver diferentes tipos de motores elétricos, bem como dos componentes de proteção e comando associados.
Relativamente aos sistemas pneumáticos irão proceder à simulação, montagem, e teste de circuitos pneumáticos e eletropneumáticos.

Software

LabVIEW, National Instruments
Pneusim (software de desenho e simulação de circuitos pneumáticos e elétricos)
CADe_SIMU (software de desenho e simulação de circuitos elétricos)

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia da instrumentação > Sensores
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia mecânica > Engenharia electromecânica
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de controlo > Automação

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Teste	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	80,00
Frequência das aulas	52,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

É concedida frequência aos estudantes regularmente inscritos na unidade curricular que não excedam o número limite de faltas, de acordo com o estabelecido na FEUP.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final dos alunos ordinários é calculada com base em duas provas escritas (EX1 e EX2) com peso igual e mini-testes a realizar nas aulas de laboratório (MT). Estas componentes são avaliadas de 0 a 20, tendo os testes um peso de 70% e os mini-testes 30%.
EX1 – Prova Escrita individual, sem consulta, a realizar a meio do semestre, sobre a matéria de sensores;
EX2 – Prova Escrita individual, sem consulta, na época de exames, focado essencialmente na matéria de atuadores;
MT – Mini-testes a realizar nas aulas de laboratório.

Classificação final=0,35*EX1+0,35*EX2 + 0,3*MT

NOTAS IMPORTANTES:
- Os mini-testes serão realizados exclusivamente nas aulas de laboratório da respetiva semana
- A não realização de um mini-teste, implica a classificação de 0 valores
- O acesso aos exames, bem como a realização dos mini-testes requerem a frequência da unidade curricular (exceto para os estudantes que, de acordo com as regras da FEUP, gozem de estatuto especial que os dispense da frequência das aulas).
- A aprovação à disciplina requer nota mínima de 8,0 valores na média dos dois exames, EX1 E EX2, sendo atribuída a classificação final de 9,0 valores se esta condições não for cumprida.
- Os estudantes que tenham frequência, mas que não tenham obtido aprovação após a época normal, podem repetir um exame escrito (EX1 ou EX2) ou ambos num exame global (70% da classificação final), mantendo a classificação de MT. A aprovação requer Nota mínima de 8.0 na média dos dois exames, EX1 e EX2, ou no exame global.

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável.

Trabalho de estágio/projeto

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes com estatuto especial podem frequentar a Unidade Curricular como se fossem estudantes ordinários, submetendo-se às normas de avaliação destes.
Em alternativa, em épocas especiais, os estudantes com esse estatuto deverão realizar um exame escrito (100%).

 

Melhoria de classificação

Estudantes aprovados podem melhorar a sua classificação final repetindo os exames escritos, num exame global, o qual substituirá as componentes EX1 e EX2 (70% da classificação final), mantendo a classificação de MT (30% da classificação final).