Disciplina: Instrumentação Física
Área Científica:
Física
HORAS CONTACTO:
96 Horas
NÚMERO DE ECTS:
7,5 ECTS
IDIOMA:
Português
Objetivos Gerais:
1 - Descrever o comportamento eléctrico de componentes discretos básicos: resistências, indutores e condensadores.
2 - Analisar teoricamente o comportamento de circuitos elementares com componentes discretos.
3 - Aplicar técnicas de medição de grandezas eléctricas básicas envolvendo o voltímetro, amperímetro e osciloscópio em corrente contínua e alternada. Explicar as limitações dos equipamentos de medida e os erros introduzidos devido ao seu comportamento não ideal.
4 - Aplicar os conhecimento teóricos em programas de simulação de circuitos elétricos e aquisição de dados como é MatLAb ou LabVIEW
5 - Programar um microcontrolador de forma a ler valores de um sensor e comunicar os dados a um PC ou outro dispositivo.
Conteúdos / Programa:
1 - Leis de Kirchhoff e lei de Ohm. A bobine e o condensador; regime transitório em circuitos de 1ª ordem. Sinais sinusoidais e conceito de impedância.
2 - Característica do díodo. Circuitos simples com LEDs. Transístores a operarem como comutadores.
3 - O amplificador operacional. Amplificação e filtros ativos
4 - Conceitos fundamentais sobre medidas e instrumentação: calibração, incerteza, caracterização do desempenho de equipamentos de medida. Medidas eléctricas com multímetro e osciloscópio
5 - Introdução a programas de simulação de circuitos elétricos e aquisição de dados como é MatLab ou LabView.
6 - Introdução ao ambiente de programação de um microcontrolador, utilização de interfaces I/O digitais, comunicação série, conversor analógico digital, amostragem.
Bibliografia / Fontes de Informação:
Vítor Meireles , "Circuitos Eléctricos" , Lidel edições técnicas
J.A. Brandão Faria , 2013 , Análise de Circuitos , IST Press
Aurélio Campilho , 2000 , Instrumentação Electrónica. Métodos e Técnicas de Medição , FEUP Edições
A. Morris, R. Langari , 2012 , Measurement and Instrumentation , Elsevier
E. Gertz. P. Justo , 2012 , Environmental Monitoring with Arduino , O'Reilly
Métodos e Critérios de Avaliação:
Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)
Metodologia de Avaliação:
Nas aulas teóricas a metodologia é expositiva. A matéria é dada no quadro, slides, todas as equações e fórmulas são derivadas desde os primeiros princípios e é colocada forte ênfase na ligação entre as fórmulas físicas e o mundo real. As aulas teórico-práticas consistem na resolução de problemas. Alguns problemas chave são resolvidos no quadro, mas a grande maioria é resolvida pelos alunos de forma independente, contando com a ajuda individual do docente sempre que necessário. As aulas práticas consistem realização de experiências no laboratório e no computador. Modelo de Avaliação: B. Metodologia de Avaliação: Componentes T e T-P: 2 frequências, sem consulta. Na época de recurso podem ser melhoradas 1, 2 ou as 2 frequências. Componente prática: 3 avaliações de laboratório. Na época de recurso pode ser melhorada 1 dos trabalhos.