DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Analytical Instrumentation Control - BioCM

Ano letivo: 2018-2019
Specification sheet

Specific details
course codecycle os studiesacademic semestercredits ECTSteaching language
2011176226pt *)

*) N.B.  if there are students who do not speak Portuguese the language is English.

Learning goals
Compreender a função da Electrónica na Instrumentação.
Compreensão das possibilidades e limitações da Electrónica na Instrumentação.
Entender, saber utilizar e alterar sistemas de aquisição e controlo com computadores.
Saber utilizar aparelhos de medida eléctricas.
Saber utilizar um programa elementar de CAD (desenho assistido por computador) para Electrónica.
Capacidade para continuar a sua formação na área de Controlo e Instrumentação
Syllabus

1.Grandezas eléctricas. Unidades e aparelhos de medida:
2.Princípios gerais de electrónica linear. Componentes electrónicos. Associações de componentes. Teoremas de Thévenin, Norton e sobreposição. Noção de fonte e carga. Regras de adaptação de impedância para acoplamento de circuitos. Sinais eléctricos. Espectro de um sinal. Relação sinal/ruído.
3.Elementos activos. Amplificadores. Amplificador operacional ideal. Realimentação. Circuitos amplificador com e sem inversão. Seguidor de tensão. Amplificador diferencial. Circuitos de filtragem. Circuitos comparador e oscilador. Curva de resposta e saturação.
4.Trandutores - sensores e actuadores. Curva de resposta e impedância de um sensor. Sensores típicos de temperatura, força, luminosidade e posição. Actuadores luminosos e de posicionamento. Circuitos de interface para transdutores com amplificadores operacionais.
5.Electrónica digital. Informação binária. Conversão analógica/digital e digital/analógica. Precisão de conversão e frequência de amostragem. Teorema da amostragem. Multiplexagem.
Aquisição e controlo. Sistemas de aquisição. Controladores PID.

Prerequisites
Elementos básicos de electricidade e electromagnetismo ensinados na Física Geral II

Generic skills to reach
. Competence in analysis and synthesis;
. Competence to solve problems;
. Critical thinking;
. Competence in understanding the language of other specialists;
. Competence in applying theoretical knowledge in practice;
. Competence in oral and written communication;
. Knowledge of a foreign language;
. Competence to communicate with people who are not experts in the field;
. Quality concerns;
(by decreasing order of importance)
Teaching hours per semester
lectures30
theory-practical classes15
laboratory classes15
total of teaching hours60

Assessment
Laboratory or field work20 %
Exam80 %

Bibliography of reference
The Essence of Analog Electronics , Colin Lunn, ed. Prentice Hall
Electronics - A system approach, Neil Storey, ed. Addyson Wesley
Teaching method
Exposição da matéria nas aulas teóricas com exemplos da utilização dos conceitos nos aparelhos electrónicos triviais.
Aulas teórico-práticas de resolução de problemas com utilização de computadores.
Realização de trabalhos práticos de laboratório.em grupos de dois alunos.
Exame com forte componente teórico-prática (70-80%)
Resources used
Acesso a computadores com programas do tipo Electronic Workbench e Labview
Laboratório de electrónica básica