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Instrumentação e Medida

Código:

REID09

Sigla:

IM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
CNAEF	Eletricidade e energia

Ocorrência: 2021/2022 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Sistemas e Informática
Curso/CE Responsável:	Curso Técnico Superior Profissional em Redes Elétricas Inteligentes e Domótica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
REID	18	Plano de Estudos 2018/19	1	-	6	60	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Fornecer aos alunos competências para:
1) terem conhecimentos básicos de metrologia, nomeadamente os conceitos de exactidão, sensibilidade, resolução e incerteza, e da sua aplicação nas áreas de instrumentação e medida;
2) utilizarem instrumentos de medida analógicos e digitais e compreender os seus princípios de funcionamento;
3) identificar as principais características e limitações dos instrumentos de medida;
4) conhecerem o princípio de funcionamento de transdutores de medida e ter capacidade de projectar circuitos eléctricos de medida de grandezas industriais.
5) terem conhecimentos basicos de LabView que permitam desenvolvimento de apliação de SW para resolução de problemas reais no ambito da disciplina de IM e do curso. Desenvolver competencias de simulação.

Resultados de aprendizagem e competências

Fornecer aos alunos competências para:
1) terem conhecimentos básicos de metrologia, nomeadamente os conceitos de exactidão, sensibilidade, resolução e incerteza, e da sua aplicação nas áreas de instrumentação e medida;
2) utilizarem instrumentos de medida analógicos e digitais e compreender os seus princípios de funcionamento;
3) identificar as principais características e limitações dos instrumentos de medida;
4) conhecerem o princípio de funcionamento de transdutores de medida e ter capacidade de projectar circuitos eléctricos de medida de grandezas industriais.
5) terem conhecimentos basicos de LabView que permitam desenvolvimento de apliação de SW para resolução de problemas reais no ambito da disciplina de IM e do curso. Desenvolver competencias de simulação.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1 Fundamentos de Medida
1.1 Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM)
1.2 Unidades de medida
1.3 Padrões de medida
1.4 Erros
1.4.1. Algarismos Significativos
1.4.2. Composição de Erros

2 Instrumentos Indicadores Analógicos
2.1 Instrumento de quadro móvel
2.1.1 Amperímetro de quadro móvel
2.1.2 Voltímetro de quadro móvel
2.1.3 Ohmímetro de quadro móvel
2.1.4 Instrumento de quadro móvel com retificadores
2.1.5 Instrumento de quadro móvel com par termoelétrico
2.2 Instrumento eletrodinâmico
2.2.1 Amperímetro eletrodinâmico
2.2.2 Voltímetro eletrodinâmico
2.2.3 Wattímetro eletrodinâmico

3 Instrumentos Indicadores Digitais
3.1 Contador universal tempo/frequência
3.2 Multímetro digital
3.2.1 Conversor analógico/digital (AD)
3.2.2 Medição de tensão
3.2.3 Medição de corrente
3.2.4 Medição de resistência

4 Medida de Potência e Energia
4.1 Medida de potência ativa
4.2 Medida de potência reativa
4.3 Medida de energia
4.4 Extensão do alcance de medida

5 Sensores
5.1 Sersores resistivos
5.1.1 Potenciómetro
5.1.2 Termo-Resistência
5.1.3 Termístor
5.1.4 Extensómetro
5.1.5 Foto-Resistência
5.2 Sensores Capacitivos
5.3 Sensores Inductivos
5.4 Sensores Activos
5.4.1 Termopar
5.4.2 Sensor Piezoeléctrico
5.4.3 Fotodíodo

6. LabView - Linguagem de Programação Gráfica
6.1 Apresentação LabView
6.2 Windows - Front Panel, Block Diagram, Help Menus
6.3 Menus, Controls, Indicators
6.4 Function programming, Connections, Terminals
6.5 Vars Types and DIM (Boolean, Integer, Floating Point, String)
6.6 Arrays, Arrays of Data, Numeric Arrays, Boolean Arrays, Indicator Arrays
6.7 Read Array, Write Array, Inverse Array, Index Array, Array Size
6.8 Cluster data types, Unbundled Array, Unbundled by Name
6.9 Math operators, calculus and conversions
6.10 Structures. While Loop, iteration, counting, and sum.
6.11 Structures Case Select.
6.12 Structures. For Cycle. Iterations
6.13 I/O Read and Write

Bibliografia Obrigatória

D. Pereira; Guia Teórico da Disciplina de Instrumentação e Medida
Robert H. Bishop; Learning with Labview, Pearson-National Instruments, 2015. ISBN: ISBN: 78-0-13-402212-3
National Instruments; LaView Fundamentals, National Instruments
National Instruments; LabView User Manual, National Instruments

Bibliografia Complementar

Northrop, Robert B.; Introduction to Instrumentation and Measurements 3rd Edition, CRC Press Taylor & Francis Group, 2014. ISBN: ISBN: 978-1-4665-9679-5

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Apresentação e explicação dos conteúdos teóricos em aulas presenciais.
Realização de Exercícios para assimilação das matérias durante as aulas.
Discussão de casos reais e práticos associados com a disciplina.
Aulas de laboratório presenciais.
Ensino Linguagem LabView através de método expositivo e active learning com realização de demos de SW, em lab com recurso a PC.
Elaboração de 5 trabalhos de laboratório de Instrumentação.
Realização de um Mini Projecto de Instrumentação em LabView.

Software

https://www.ni.com/pt-pt/support/downloads/software-products/download.labview-student-software-suite.html#352828

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de projeto	25,00
Trabalho escrito	50,00
Trabalho laboratorial	25,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

A aprovação na disciplina pode ser obtida por avaliação contínua ou por exame final.
A avaliação contínua e a avaliação final incluem uma componente laboratorial e uma componente teórica obrigatórias.
A componente laboratorial consiste em:
1) Execução dos 5 trabalhos de laboratório com entrega do respectivo relatório por email e Moodle até duas semanas após a respectiva aula de laboratório.
2) Execução de um mini-projecto de laboratório com entrega do respectivo relatório e software até 24 Junho, com discussão oral nessa mesma aula.

A componente teórica consiste na realização de dois testes intercalares (T1 e T2) nas datas definidas.

A nota mínima nos testes de avaliação contínua (T1 e T2) é 9.5 valores. A nota mínima dos trabalhos de laboratório (Lab1 e Lab2) é 9,5 valores.

A avaliação por exame final consiste no exame de época normal ou de recurso. Quem não tiver aprovação na componente teórica da avaliação contínuapoderá recuperar no exame da época normal ou de recurso. Quem tiver aprovação na componente teórica da avaliação contínua poderá melhorar a nota no exame da época de recurso. A nota mínima do exame de época normal e exame de recurso é 9.5 valores.

Todos os exames e testes intercalares são escritos são realizados individualmente.

Se o professor responsável da disciplina considerar necessário, para classificações finais superiores a 16 valores ou para outras duvidas relativamente à nota obtida pelo aluno, poderão ser realizadas provas orais. Caso o aluno não compareça à prova oral, no caso de notas>=16, a sua classificação final será de 16 valores.

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota da avaliação contínua (N) é calculada de acordo com a seguinte fórmula:
N = 0,5*T + 0,25*L1 + 0,25*L2, com T>= 9,5 valores, L1 e L2 >= 9,5 valores,

onde:

T: Média das notas dos dois testes intercalares (T1 e T2) ou nota do exame de época normal;
L1: Nota dos 5 trabalhos de laboratório (Lab#1 e Lab#2);
L2: Nota do mini-projecto de LabView.