Instrumentação e Medida

Engenharia Mecânica, Publicação em Diário da República - Despacho nº 14312/2015 - 02/12/2015

5.5 ECTS; 3º Ano, 1º Semestre, 15,0 T + 30,0 TP + 15,0 P + 3,50 OT

Docente(s)

Pré-requisitos
Embora não seja obrigatório, é aconselhável a frequência da UC Electricidade e Electrónica

Objetivos
Domínio dos conceitos fundamentais relativos a medidas,erros,incertezas e calibração. Conhecer e saber utilizar os principais instrumentos de medida de grandezas eléctricas. Conhecer os sistemas de processamento, filtragem e aquisição de sinais bem como
sensores, actuadores e transmissão de dados.

Programa
1. Medição, Métodos de medição e Erros de medição
1.1 Exatidão e precisão
1.2 Erros grosseiros, erros sistemáticos e erros aleatórios
1.3 Resultado de uma medida e incerteza associada
2. Instrumentos de medida
2.1 Características dos instrumentos de medida
2.1.1 Resolução
2.1.2 Exactidão
2.1.3. Classe de exactidão
2.1.4 Erros máximos admissíveis
2.15 Padrão
2.1.6 Calibração
2.2. Instrumentação analógica
2.2.1 Leitura de instrumentos analógicos
2.1.2 Erro de paralaxe
2.1.3 Erros sistemáticos e factores de correcção
2.1.2 Técnica do valor mais provável
2.1.3. Incerteza associada à medida num instrumento analógico
2.2.1 Instrumentos analógicos para medir grandezas eléctricas

2.3. Instrumentação digital
2.3.1 Leitura de instrumentos digitais
2.3.2 Erros de digitalização

3 Introdução aos sistemas de controlo
3.1 Sistema em malha aberta
3.2 Sistema em malha fechada
3.3 Controlo manual
3.4 Controlo por realimentação

4. Circuitos para condicionamento de sinal
4.1 Divisor de tensão
4.2.Ponte de Wheatstone
4.3. Filtros RC
4.3 Temporizador 555
4.4 Conversores Digital-Analógico (DAC’s) e Analógico- Digital (ADC’s)

5. Sensores, transdutores e actuadores
5.1 Características Estáticas dos Sensores
5.2 Características Dinâmicas dos Sensores
5.3 Sensores de posição e de velocidade
5.4 Sensores lineares e indutivos
5.5 Sensor capacitivo
5.6 Sensor extensómétricos
5.7 Sensores fotoeléctricos
5.8 Sensores rotativos ópticos
5.9 Sensores de velocidade por efeito de Hall
5.10 Sensor magnético
5.11 Sensores de pressão
5.12 Transdutores de temperatura
5.13 Actuadores
5.14 Controlo de motores DC
5.15 Sistemas autónomos

Metodologia de avaliação
Avaliação contínua: Projeto;
Avaliação periódica: Frequência, Exame, Exame de Recurso ou Exame Trabalhador Estudante.

Elementos da avaliação final: Parte escrita (PE) com nota mínima de 9 valores e projeto (P) nota mínima de 9.5 valores.

Fórmula de cálculo da nota final: 50%PE+50%P

Bibliografia
- Cabral, P. (2004). Erros e Incertezas nas Medições. Porto: IEP-ISEP
- Morris, A. (2001). Measurement & Instrumentation Principles. UK: Butterworth-Heinemann

Método de interação
Aulas teóricas onde se descrevem os princípios fundamentais. Aulas teórico-práticas com resolução de exercícios e aulas laboratoriais que visam o contato com técnicas de instrumentação no âmbito do desenvolvimento de projetos.

Software utilizado nas aulas
LabVIEW