Disciplina Curricular
Sistemas de Medida Distribuídos SMD
Diploma de Estudos Avançados em Engenharia Electrotécnica e de Computadores - DEAEEC2006
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Dotar os alunos de competências na área dos sistemas de medida utilizando as técnicas mais modernas e os métodos mais avançados utilizados para recolha e processamento de dados. É abordado todo o processo desde a escolha e utilização dos sensores para medição das mais diversas grandezas físicas, passando pelas diferentes formas de amostragem e digitalização da informação de forma eficiente e optimizada tendo em conta os recursos existentes e terminando no processamento dos dados de forma a satisfazerem os requisitos e exigências da aplicação em causa quer seja na área da investigação científica, quer seja na área empresarial. Além de ser uma mais-valia para o futuro profissional dos alunos é também de interesse imediato para os alunos de doutoramento cujas dissertações versem a realização de sistemas ou dispositivos reais que envolvam a recolha e/ou processamento de dados experimentais.
Programa
Módulo I–Processamento das Medidas Determinação da incerteza de medida Incerteza padrão Determinação (tipo A e B) Intervalo de confiança Matriz de Informação de Fisher Limite de Cramér-Rao Ruído e Distorção Tipos Distorção harmónica e espúria Identificação e modelação Técnicas de redução do ruído Estimação Mínimos quadráticos em dados heterocedásticos Máxima verosimilhança Interpolação Teorema de Wiener-Khintchine Análise de dados Módulo II–Aquisição de Dados Sistemas de aq. de dados Topologias – aq. simultânea ou sequencial, Interfaces, largura de banda, freq. de amostragem Critérios de selecção Conversores analógico-digitais Topologias Características estáticas e dinâmicas – relevância na escolha de um AD e de um sistema de aquisição Teorema de Nyquist Aplicabilidade e exemplos Amostragem coerente síncrona, coerente assíncrona e não-coerente Aquisição de dados LabVIEW – tutorial de utilização e exemplos Matlab – tutorial sobre aquisição de dados Algoritmos de processamento de sinal Determinação do espectro de um sinal adquirido. Características e limitações Reconstrução temporal de sinais. Algoritmos para estimativa de parâmetros. Valor médio. Valor eficaz. Frequência. Espectro médio. Distorção harmónica total. Parâmetros de sinusóides. Wavelets. Módulo III–Sistemas distribuídos Tecnologias de Sensores MEMS Sensores e actuadores em polímero Bio-Sensores Sistemas distribuídos de medida Arquitecturas e aplicações Protocolos de partilha de informação Sistemas distribuídos sem fios Tecnologias de transmissão de dados sem fios Normas de redes sem fios Implementações práticas Captação de energia para sensores auto-alimentados Fontes de energia potenciais Gestão de alimentação
Metodologia de avaliação
Funcionamento por módulos. Três módulos com a duração de 4/5 semanas cada. 2 horas de aulas teóricas e 2 horas de aulas práticas/laboratoriais em média por semana onde se realizam trabalhos de carácter experimental. Avaliação por módulos: contínua tendo em conta o desempenho nas aulas práticas/laboratoriais e final consistindo na entrega e discussão de relatórios escritos sobre o trabalho efectuado em cada um dos módulos.