Sistemas de Aquisição de Dados

Objectivos

A unidade curricular proporciona que os estudantes desenvolvam competências no domínio dos sistemas para aquisição de dados, nomeadamente que aprendam os conceitos básicos e os saibam aplicar num contexto de engenharia em diversos domínios de aplicação.

Objetivos:
Saber:
- Conceitos básicos de sistemas de aquisição de dados
- Arquiteturas de Sistemas de Aquisição de Dados (SAD),
- Condicionamento de Sinais e conversões A/D e D/A
- Interfaces para aquisição de dados
Fazer:
- Desenhar sistemas para aquisição de dados
- Desenvolver soluções em diferentes contextos operacionais
Soft-Skills:
- Análise e formalização de especificação de problemas
- Aprender a trabalhar em grupo
- Aprender a apresentar uma proposta publicamente
- Aprender a gerir o tempo

Caracterização geral

Código

7317

Créditos

6.0

Professor responsável

Filipe de Carvalho Moutinho, Ricardo Luís Rosa Jardim Gonçalves

Horas

Semanais - 7

Totais - 70

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

Practical Data Acquisition for Instrumentation and Control Systems; John Park, Steve Mackay; 2003; Newnes

Data Acquisition Techniques Using PCs; Howard Austerlitz, 2003; Academic Press

Datasheets diversos

Método de ensino

Aulas teórico-práticas, de duas horas semanais, onde são: expostos os conteúdos programáticos, realizados exercícios, realizadas apresentações por parte dos alunos e fomentadas discussões.

Trabalho individual, que inclui a pesquisa sobre um tema teórico, elaboração de um relatório e respectiva apresentação.

Aulas práticas em laboratório, de três horas semanais, onde os alunos realizam, em grupos de máx. 3 alunos, um conjunto de trabalhos/projectos com ênfase na aquisição de dados. Realização de relatórios sobre dois desses trabalhos e respectivas apresentações/discussões.

Método de avaliação

Componente de avaliação teórica (CT), com avaliação do tipo Seminário, tem um peso de 50% na nota final e classificação mínima de 9,5 valores. Esta componente tem seguintes elementos de avaliação:

  • Elemento de avaliação "trabalho/relatório individual” (a ser entregue em PDF/DOC) e respectiva justificação (a ser entregue em formato vídeo e a ser visualizado apenas pelo docente) – este elemento de avaliação (CTRJ) vale 60% da componente teórica;
  • Elemento de avaliação "apresentação de parte do trabalho/relatório individual" (a ser entregue em formato vídeo e posteriormente apresentada em aula) – este elemento de avaliação (CTAP) vale 20% da componente teórica;
  • Elemento de avaliação "avaliação do trabalho de um colega" (a ser entregue em PDF/DOC) – este elemento de avaliação (CTAV) vale 20% da componente teórica.

Poderá haver discussão individual (presencial ou remota), sobre qualquer um dos elementos de avaliação teórica, até ao último dia do período de exames do semestre.

Adicionalmente, serão feitas perguntas durante as aulas teórico-práticas. As respostas a estas perguntas poderão produzir uma bonificação de até 2 valores na nota da componente de avaliação teórica (no máximo entre 2 e 0 valores, para notas entre 7,5 e 20 valores proporcionalmente) - ver fórmula abaixo.

Componente de avaliação prática (CP), com avaliação do tipo Laboratorial ou de Projeto, realizada em grupos de 3 alunos (máx. e aconselhado), tem um peso de 50% na nota final e classificação mínima de 9,5 valores. Esta componente tem seguintes elementos de avaliação:

  • Elemento de avaliação "1º trabalho prático de avaliação" (CP1, 50% da componente prática), a ser discutido presencialmente (se possível) em data a combinar;
  • Elemento de avaliação "2º trabalho prático de avaliação" (CP2, 50% da componente prática), a ser discutido presencialmente (se possível) em data a combinar.

Os trabalhos serão entregues em formato digital através da página da disciplina no Moodle.

É valida a classificação obtida, nos dois anos anteriores, para a componente teórica ou para a componente prática de avaliação, desde que com nota superior a 9,5.

Todas as componentes de avaliação e todas as peças de avaliação serão arredondadas a duas casas decimais, sendo o resultado calculado com base na média ponderada de acordo com os pesos indicados.

Fórmulas:

  • CTsemBonificação = CTRJx0,6 + CTAPx0,2 + CTAVx0,2
  • CT = CTsemBonificação se CTsemBonificação < 7,5
  • CT = CTsemBonificação + (((20 - CTsemBonificação) / 12,5) x 2) se CTsemBonificação >= 7,5
  • CP = CP1x0,5 + CP2x0,5
  • NotaFinal = CTx0,50 + CPx0,50

Conteúdo

- Arquiteturas de Sistemas de Aquisição de Dados (SAD), caracterização genérica de SAD; identificação de blocos principais; caracterização das funções; metodologias de desenvolvimento de sistemas dedicados.

- Condicionamento de Sinais: utilização de amplificadores operacionais, compensações e correções lineares e não-lineares, conversões tensão/corrente/frequência, isolamento galvânico, análise de casos e aplicações com diversos transdutores.

- Conversão Digital-Analógica: caracterização, especificação de conversores, métodos diretos e indiretos, arquiteturas.

- Conversão Analógica-Digital: caracterização, especificação de conversores, métodos assíncronos com controlador diretos e indiretos, arquiteturas.

- Soluções para aquisição de dados (centralizadas versus distribuídas); instrumentação tradicional versus instrumentação virtual; sistemas remotos; interfaces.

- Análise de Casos.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: