Instrumentação e Medidas

Ano lectivo: 1999/2000

1º Semestre

Sumários das aulas teóricas

Aula nº

Data

Sumário

1

14 de Setembro Abertura da disciplina. Programa e conteúdo. Bibliografia. Regras de avaliação.
2 16 de Setembro Considerações gerais sobre a medida e os métodos de medida. Número de algarismos significativos. Classificação dos erros de medida. Expressão geral dos erros.
3 21 de Setembro Exactidão na Instrumentação Analógica. Índice de classe. Exatidão na Instrumentação Digital. Especificações de um Voltímetro Digital. A estatística nas medidas. Alguns exemplos. Padrões de medida. Caracterização dos Métodos de Medida.
4 23 de Setembro Identificação dos principais tipos de Instrumentos de Medida- Caracterização global da Instrumentação. Características estáticas e dinâmicas. Caracterização de sinais. Valor médio, valor eficaz e valor máximo.
5 28 de Setembro Amplificação. Montagens básicas de amplificadores. Amplificador de Instrumentação. Erros introduzidos pela amplificação.
6 30 de Setembro Filtragem. Filtros RC passa-alto e passa-baixo. Resposta em frequência e resposta temporal. Atenuador compensado. Pontas de prova.
7 7 de Outubro Detecção de valor eficaz baseada nos detectores de valor médio. Detecção de verdadeiro valor eficaz. Análise da influência de harmónicos na qualidade da detecção do valor eficaz.
8 14 de Outubro Medida de potência. O wattímetro baseado no elemento motor electrodinâmico. Medida de potência contínua. Erros na medida de potência contínua. Medida de potência alternada em sistemas monofásicos e polifásicos. Erros na medida de potência alternada. Introdução à medida de impedâncias. Medida de resistências. Pontes de medida DC. Análise do comportamento da ponte em desiquilíbrio.
9 19 de Outubro Bobinas e condensadores: equivalentes série e paralelo, factor de qualidade e de dissipação. Pontes AC na medida de impedâncias. Pontes para caracterização de bobinas e condensadores (Maxwell, Hay, Schering e Wien). A ponte de Wien na medida de frequência e como filtro ressonante.
10 21 de Outubro Escrita de relatórios em engenharia: introdução, logbook, estrutura, planeamento e classificação. A convergência nas pontes de corrente alternada: A sensibilidade à variação dos parâmetros, o ângulo de convergência. Exemplo de análise de convergência da ponte de Maxwell.
11 26 de Outubro Aparelhagem electromecânica. Dispositivos de iman fixo e quadro móvel. Estudo do movimento da equipagem móvel. O amperímetro e voltímetro DC.  Erros por efeito de carga. Factor de correcção da medida.
12

28 de Outubro

O ohmímetro série e o ohmímetro shunt. Graduação das escalas e ajuste de zero e de infinito. O voltímetro AC para a detecção de valor eficaz sinusoidal. Sensibilidade AC de um voltímetro. Lei de graduação da escala.
13

2 de Novembro

O voltímetro AC para a detecção de valor eficaz sinusoidal (cont.). Estudo recorrendo ao modelo linear do díodo. O voltímetro AC com rectificação de onda completa. Estudo do detector de pico. Análise do efeito da resistência interna da fonte e do díodo. Os circuitos clamper na detecção do valor de pico a pico.
14

4 de Novembro

O registador galvanometrico: constituição e princípio de funcionamento. Resposta em frequência. O atraso temporal entre canais. Análise do efeito do coeficiente de amortecimento e frequência natural no atraso temporal. Aparelhagem electrodinamica: amperímetro, voltímetro e wattímetro. O erro de fase nos wattímetros
15

9 de Novembro

Multímetros electrónicos. Montagens típicas. Influência nas caracetrísticas gerais do multímetro da introdução de amplificadores operacionais. Conversor A/D e D/A. Considerações gerais sobre sistemas de aquisição de dados.
16

11 de Novembro

Conversão A/D. Amostragem de sinais. Papel do filtro de "anti-aliasing". Características gerais dos conversores A/D. Erros dos conversores A/D. Conversores D/A.
17

13 de Novembro

Conversores D/A. Diagrama de blocos. Esquemas eléctricos típicos. Conversores D/A unipolares e bipolares - códigos mais utilizados. Conversores A/D simultânea. Conversores A/D por compensação directa.
18

18 de Novembro

Conversores A/D de aproximações sucessivas. Método de conversão tensão-frequência. Método de conversão tensão-tempo - conversores de dupla rampa.Comparação das características dos diversos tipos de conversores A/D. Considerações gerais sobre sistemas de aquisição de dados.
19

23 de Novembro

O osciloscópio. Diagrama de blocos e princípio de funcionamento. O tubo de raios catódicos. Canais verticais. Atenuadores. Modos de visualização. Canal horizontal. Base de tempo.
20

25 de Novembro

A Base de tempo atrasada: constituição e princípio de funcionamento. Métodos de medida com o osciloscópio: medida de desfasamento, medida de intervalos de tempo; visualização de sinais binários; traçados xy (curva de díodo e de resposta em frequência de um quadripolo).
21

30 de Novembro

Osciloscópios digitais: diagrama de blocos e princípio de funcionamento. Vantagens e desvantagens dos osciloscópios analógios versus digitais. Relações entre base de tempo, frequência de amostragem, intervalo de registo e tempo de registo. Efeitos da subamostragem. Técnicas de amostragem: tempo real, e periódica (sequencial e aleatória). Exemplos de operações de processamento nos osciloscópios digitais.
22

2 de Dezembro

Contadores digitais: diagrama de blocos e princípio de funcionamento. A unidade de entrada. Cacterísticas dos circuitos comparadores. CarJanela de histerese e imunidade ao ruído. Modos de medição de frequência, período, razão de frequências e intervalo de tempo.
23

7 de Dezembro

O erro nos contadores digitais: erro de contagem, erro da base de tempo e erro de trigger.
24

9 de Dezembro

Transdutores. Principios gerais de transdução. Características gerais dos transdutores. Exemplos de transdutores - transdutores de temperatura, transdutores de deformação e transdutores de deslocamento.
25

14 de Dezembro

Cadeia de medida. Análise e dimensionamento dos diferentes blocos - transdutor, amplificador e conversor A/D. Cálculo do erro introduzido pela cadeia de medida. Exemplos de aplicação.
26

16 de Dezembro

Aplicação dos contadores digitais na medida de tempo e frequência. Resolução de problemas.

Última actualização: 3-1-2000

Envie os seus comentários sobre esta página para: campilho@fe.up.pt
Voltar à página principal