Disciplina Curricular

Instrumentação Óptica e Electrónica IElec

Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica - MEFT 2017

Contextos

Grupo: MEFT 2017 > 2º Ciclo > Formação Específica > Perfil de Engenharia

Período:

Grupo: MEFT 2017 > 2º Ciclo > Formação Específica > Perfil de Engenharia

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Nesta disciplina pretende-se que alunos apreendam conceitos da construção e projeto de instrumentos ópticos e electrónicos. Na componente da electrónica pretende introduzir os alunos aos sistemas de transdução de sinal, isto é, transpor a informação de sistemas físicos para sinais eléctricos passiveis de serem medidos por sistemas electrónicos. O aluno devera ser capaz de desenhar e projectar um sistema de aquisição de dados de suporte a uma experiência de física incluindo os sistemas electrónicos de condicionamento de sinal e controlo por forma a permitir a operação da experiência de acordo com o nivel de ruído, resolução, precisão e os objectivos físicos préviamente definidos. Pretende-se que o aluno seja também capaz de desenhar/construir sistemas ópticos básicos em complemento da parte electrónica do instrumento, desde a fonte até à detecção passando pelo transporte e processamento necessário. PRÉ-REQUISITOS: Para alcançar os objectivos de aprendizagem esperados, os estudantes devem ter conhecimentos prévios de microcontroladores e eletrónica geral.

Programa

Fundamentos de Medida; Unidades; Padrões; Transdutores; Sensores; Tipos de transdutores; Princípios físicos; Calibração de sensores; Casos particulares de sensores; Pontes de medida: a ponte Wheatstone, medidas de baixa resistividade e pontes capacitivas e de entrada; Ruído, terra e massa; Definições utilizadas no decurso do curso; Ruído intrínseco e sua medida; Acoplamentos capacitivos e indutivos; Ruídos de modo comum; Blingagem e filtragem de ruído; Protecções e efeitos fisiológicos da corrente eléctrica; Amostragem de sinal; Problema da amostragem; Aliasing perceptual e numérico e seus aspectos práticos; Métodos de recuperação de sinais; Filtros; Definição de sinal analógico e digital; Principais características do sinal digital; Filtros analógicos, ressonantes e sintonizados; Amostragem através de sample-and-hold; Linhas de transmissão; Analisadores e geradores de sinal; Domínio temporal e de frequência; Introdução aos conversores digitais e analógicos; Condicionamento de sinal; Desenho de circuitos analógicos baseados em AMPOPs; Amplificadores de instrumentação e de isolamento; Aritmética, integradores e diferenciadores com AMOPs; Exploração da característica não-linear do díodo; Introdução à teoria de controlo; Controladores PID; Aplicação a sistemas físicos; Estabilidade de circuitos; Desenho de sistemas ópticos; Filtragem óptica; Aberrações ópticas; Guias de onda ópticos; Fibras ópticas; comunicação por fibra óptica; fontes e detectores ópticos de semicondutor. Fotomultiplicadores.

Metodologia de avaliação

Trabalhos de laboratório em grupo e respectivos relatórios (50%) e fichas sumativas (50%).

Disciplinas Execução

2019/2020 - 1º Semestre

2018/2019 - 1ºSemestre

2017/2018 - 1ºSemestre