Sistemas de Aquisição de Dados

Objetivos

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

Horas

Semanais - 4

Totais - 56

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

Data Acquisition and Control Handbook, A Guide to Hardware and Software for Computer-Based Measurement and Control, Keithley

Sensors and Signal Conditioning, Ramón Pallás-Areny, John G. Webster, Wiley

Data acquisition for sensor systems, H. Rosemary Taylor, Springer

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 realização de um trabalho teórico, apresentação e a avaliação de um trabalho de um colega.

Aulas práticas em laboratório, de duas 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 "Apresentação de um Estudo" (a ser entregue em formato vídeo e em PDF) – este elemento de avaliação (CTAE) vale 65% da componente teórica;
  • Elemento de avaliação "Apresentação de Parte do Estudo" (apresentação ao vivo em aula) – este elemento de avaliação (CTAPE) vale 10% da componente teórica;
  • Elemento de avaliação "Avaliação do Estudo de um Colega" (a ser entregue em PDF) – este elemento de avaliação (CTAEC) vale 25% 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, será valorizada a participação durante e após as aulas teórico-práticas. A participação poderá 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 = CTAE x 0,65 + CTAPE x 0,1 + CTAEC x 0,25
  • CT = CTsemBonificação se CTsemBonificação < 7,5
  • CT = CTsemBonificação + (((20 - CTsemBonificação) / 12,5) x Bónus) 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; LabView; sistemas remotos; interfaces.

- Análise de Casos.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: