Instrumentação Analógica
Código
11519
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Física
Créditos
6.0
Professor responsável
Orlando Manuel Neves Duarte Teodoro
Horas semanais
5
Língua de ensino
Português
Objectivos
Consideram-se como sendo os objectivos principais desta disciplina os seguintes:
- Consolidar os conhecimentos de electrónica já adquiridos numa perspectiva de projeto, teste e aperfeiçoamento de instrumentos electrónicos em geral.
- Estender os conhecimentos dos alunos a aplicações reais de equipamentos e dispositivos electrónicos.
Em resultado, não se desenvolverão demasiados aspectos teóricos relacionados com a análise de circuitos e com teoria de sistemas, visto que esses tópicos consideram-se dados em disciplinas anteriores. A ênfase será em aspectos práticos diretamente relacionados com o projeto de equipamento electrónico.
De acordo com o autor do livro de referência recomendado, ‘a electrónica moderna é basicamente uma simples arte, uma combinação de algumas leis básicas, regras semi-empíricas e um grande saco de truques’. Este tipo de conhecimento em electrónica apenas pode ser transmitido aos estudantes através da experimentação continuada, deixando que eles projetem, construam e testem circuitos electrónicos.
Por este motivo, esta disciplina será primariamente uma disciplina de "mãos na massa" (hands-on) onde os alunos irão experimentar os desafios, a frustração e a derradeira satisfação de produzirem dispositivos electrónicos que cumpram os objectivos projetados!
Pré-requisitos
Electromagnetismo
Electrotécnica Geral
Electrónica
Electrónica Aplicada
Conteúdo
O programa será desenvolvido em torno de trabalhos práticos selecionados e representativos de projeto em electrónica analógica e de um projeto.
Os trabalhos serão antecipadamente expostos em sala de aula recapitulando o devido enquadramento teórico bem como aspectos práticos de dimensionamento.
Em laboratório, os alunos procederão ao dimensionamento, simulação e ensaio em breadboard.
Alguns trabalhos típicos serão em torno dos seguintes tópicos:
1. Geração de sinais, osciladores, circuitos integradores diferenciadores e modulação.
(3 aulas)
2. Amplificadores de instrumentação; o Lock-in.
(4 aulas)
O projeto será escolhido pelos estudantes entre os seguintes temas
1- Aquisição de sinais cardíacos
2- Suspensão magnética
Durante o semestre serão fornecidos mais detalhes sobre os projetos.
Na última semana do semestre será realizada uma visita ao Laboratório de Metrologia Instituto Português de Qualidade para contacto dos alunos com os padrões nacionais de várias grandezas bem como com os seus métodos de medição. Esta visita será obrigatória para todos os alunos que desejarem ter frequência.
Bibliografia
The Art of Electronics, 2ª edição, Paul Horowitz e Winfield Hill, Cambridge Press, 1989.
Princípios de Electrónica 1, A.P. Malvino, 6ª edição, McGraw Hill 1999
Princípios de Electrónica 2, A.P. Malvino, 6ª edição, McGraw Hill 2000
Textos dos trabalhos práticos, disponíveis no CLIP
Método de avaliação
A componente prática da disciplina consiste na realização laboratorial de 2 trabalhos práticos em grupos de 2 elementos e de 1 projeto.
Os 2 trabalhos práticos serão avaliados através da verificação, pelo docente, do desempenho na execução das tarefas que conduzem a diversas metas a atingir e que se encontram indicadas nos protocolos dos trabalhos. bem como o grau de sucesso em cada meta. Durante a execução os alunos pedirão ao docente a validação de cada meta atingida e este anotará a hora de finalização e classificará a sua execução de acordo com os seguintes critérios:
0 Faltou
1 Incorrecta
2 Incompleta
3 Com dificuldade
4 Correctamente mas mais lentamente ou com necessidade de apoio
5 Correctamente em tempo menor que a média e de forma autónoma
Esta escala é contínua.
Estes critérios destinam-se a valorizar a correcção, autonomia e celeridade na execução dos trabalhos práticos de laboratório.
O docente poderá atribuir classificações diferentes aos membros do mesmo grupo.
O projecto será realizado também em grupos de 2 e a sua avaliação será feita através dum relatório elaborado de acordo com as orientações a serem fornecidas.
Haverá dois testes teóricos de escolha múltipla no final de cada trabalho prático.
Os testes não têm nota mínima mas todas as componentes de avaliação terão de ser superiores a 9.5 valores. Se o aluno faltar justificadamente a um miniteste (por exemplo por doença) poderá realizar o exame apenas à parte correspondente.
Os alunos serão ser convidados a dar partes das aulas recebendo um ‘bónus’ por essa participação.
Ponderação:
20%— avaliação dos trabalhos práticos durante a sua execução.
40%— avaliação do último trabalho prático.
40%— testes. Se o aluno for a exame de recurso, a nota obtida nesse exame terá esta ponderação.
0 a 10%— bónus por participação nas aulas. Os alunos serão convidados a preparar uma parte da matéria e expô-la aos colegas durante 30 min. A apresentação poderá ser individual ou em grupos de 2. A nota obtida deste modo acresce à média obtida até ao seu máximo.
A nota de frequência é calculada com base na avaliação dos trabalhos práticos e, sendo positiva, permitirá o acesso ao exame de recurso e validará o resultado dos minitestes.
A nota da frequência (se superior ou igual a 10) poderá ser usada pelo alunos apenas no ano seguinte.