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Instrumentação

Código:

ARCI08

Sigla:

INSTR

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
CNAEF	Eletrónica e automação

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Sistemas e Informática
Curso/CE Responsável:	Curso Técnico Superior Profissional em Automação, Robótica e Controlo Industrial

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
ARCIL	23	Plano de Estudos_2015_16	1	-	6	60	162
TSPARC	27	Plano de Estudos_2015_16	1	-	6	60	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Fornecer aos alunos competências para:
1) ter conhecimentos gerais de fisica diretamente envolvida nos principios e tecnicas de instrumentação
2) ter conhecimentos básicos de metrologia, nomeadamente os conceitos de exactidão, sensibilidade, resolução e incerteza, e da sua aplicação nas áreas de instrumentação e medida;
3) compreender os principios de funcionamento dos instrumentos de medida analógicos e digitais assim como, identificar as principais características e limitações da medida;
4) conhecer o princípio de funcionamento de transdutores de medida e ter capacidade de projectar circuitos de medida de grandezas industriais.

Resultados de aprendizagem e competências

Competências nas seguintes áreas: metrologia (geral), instrumentação analógica e digital, utilização de transdutores para aplicações de medida industriais.

Modo de trabalho

Presencial

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

Os estudantes devem ter conhecimentos prévios de fisica dando especial enfase às áreas de eletrotécnia e eletrónica básica.

Programa

1 - Unidades e sistemas de instrumentação e medida

Sistema Internacional de Unidades (SI); Conceito de sensor, transdutor e atuador; Características estáticas e dinâmicas de um sensor de medida e de Cadeia de medida; Sinais normalizados de corrente e pressão; Erros de medida: linearidade, histerese, "offset" e ganho.  Conceito de densidade;  massa e peso volumico. 

2 - Transdutores de medida de grandezas físicas

Posição, velocidade e aceleração (potenciómetro, LVDT, LVDC, acelerómetro e resolver); Força (extensómetros, lei de Hooke, módulo de Young e piezo-resistências); Campo magnético (efeito de Hall); Ópticos (fotoresistência, fotodíodo e fototransístor); Gerador taquimétrico e taquímetro digital; Encoder (incremental e absoluto)

 3- Circuitos condicionadores de sinal

Ponte Wheatstone; Condição de equilíbrio da ponte de Wheatstone (c.c. e c.a.); conceitos de Amplificação e atenuação; Amplificadores de instrumentação; Transmissores (cadeia de medida)

 4- Medida de pressão

Definição de pressão; Unidades de pressão e conversões; Pressão absoluta, relativa e diferencial; Pressão estática, dinâmica e total.

Barómetros, manómetros, pressóstatos; Manómetro de coluna líquida e de Bourdon; Manómetros de diafragma (deformação de uma membrana); Células de carga (anel e encastradas); Proteção dos sensores de pressão: diafragma, sifão, selagem; Conceitos de Calibração (balança de pesos mortos); Especificação, seleção e instalação de sensores de pressão.

 5 - Medida de Nível

Métodos de medida:

Nível de vasos comunicantes; Flutuadores e medida de nível por torção; Pressão hidrostática pricipios de medida por Resistência (piezoresistivos) Capacidade. Ultrassons; Radar (livre e de onda guiada); Radioatividade; Gravimétrico.
Medida de nível de interfaces líquidas; Medida de densidade (nível constante). Especificação, seleção e instalação de sensores de nível

 6 - Instrumentação pneumática

Sistema tubeira-palheta; Relé ou amplificador pneumático; Balança de forças e transmissores; Conversores P/I e I/P

Bibliografia Obrigatória

Daily Rley McConnel; Engineering Measurements, Wiley; Enginneerng Measurements. ISBN: 972-8431-22-8

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A metodologia de ensino está baseada em aulas teórico-práticas de carácter expositivo e de prática em sala de aula. 

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	20,00
Teste	80,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	50,00
Frequência das aulas	90,00
Total:	140,00

Obtenção de frequência

A nota mínima na avaliação contínua por testes é de 8 valores em qualquer dos (dois) testes.
Em situações em que o corpo docente considere necessário, as classificações finais superiores a 16 valores poderão ser defendidas em provas orais. Caso o aluno não compareça a estas provas orais a sua classificação final será de 16 valores.


Uma vez aprovado em avaliação contínua, o estudante só poderá fazer melhoria de nota em época de recurso. 
Normas para a realização de provas:
• Quando solicitado, é obrigatória a apresentação de um documento de identificação durante as provas.
• Só se aceitam provas escritas em cadernos de teste/exame da EST Setúbal.
• O abandono da sala só pode efetuar-se 30 minutos depois do início do teste/exame e implica a entrega definitiva da prova, não podendo o atraso na entrada, em circunstância alguma, exceder 15 minutos.
• Durante as provas só poderão ser utilizadas máquinas de calcular com capacidades gráficas ou alfanuméricas se o docente o autorizar.
• Durante as provas não é permitido o manuseamento ou exibição de telemóveis (os quais deverão estar desligados) e de outros equipamentos eletrónicos, constituindo a utilização de qualquer um deste tipo de equipamentos motivo de anulação da prova.

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final é calculada de acordo com a seguinte fórmula:
NF=0,9*EF+0,1*DSA;
EF- classificação média dos 2 testes ou da classificação no exame final;

DSA- desempenho em sala de aula.

No caso da avaliação por exame, a nota da componente EF corresponde à classificação obtida nesta prova.

Melhoria da classificação final distribuída
O aluno pode melhorar a sua nota final obtida por avaliação contínua realizando o exame.

Melhoria de classificação

Melhoria da classificação final distribuída
O aluno pode melhorar a sua nota final obtida por avaliação contínua realizando o exame.