Disciplina Curricular
Sistemas de Aquisição de Dados SADad
Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica - MEFT 2006
Contextos
Grupo: MEFT 2006 > 2º Ciclo > Perfis > Perfil de Engenharia > Tronco Comum
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Adquirir formação específica na área das tecnologias e ferramentas modernas utilizadas nos Sistemas Informatizados de Aquisição de sinais produzidos por instrumentação electrónica em ambientes laboratoriais ou na indústria. Aplicar as competências do aluno na utilização destes sistemas em dispositivos experimentais para obter medidas de grandezas físicas com vista ao seu armazenamento, processamento digital, visualização gráfica e aplicação em Controlo. PRÉ-REQUISITOS: Os alunos deverão ter conhecimentos sólidos em Electrónica e Teoria de Circuitos, Sistemas Digitais e alguma experiência em programação e utilização em laboratório de Microcontroladores, por exemplo em PIC, Atmel, Arm, etc.
Programa
Introdução aos Sistemas de Aquisição de Dados e Controlo desde as experiências simples de bancada até ao caso das maiores instalações de Física Experimental (e.g CERN LHC ou ITER). Compreender a cadeia a partir do sinal físico até se obter dados armazenados informaticamente: o problema da amostragem no tempo e discretização na amplitude: • Aplicação das transformadas de Fourier, Laplace e “Z”, na análise de sinais contínuos e de tempo discreto • Teorema de Nyquist-Shanon. Análise em frequência. Desenho e prática de Filtros analógicos e digitais • Quantização de sinais, erros e resolução instrumental. • Tecnologias e dispositivos de conversão Analógica-Digital. Conversores de sinal ADC na banda de base e sobre-amostrados (e.g Sigma-Delta). • Sistemas de Trigger e de seleção de dados Conceitos básicos de programação em SAD, programação de dispositivos de leitura (input) e Actuação (output), leitura de dados, tarefas em execução paralelas e gestão de interrupções. Arquitetura de software cliente-servidor. Introdução prática ao ambiente de software de controlo de supervisão distribuído EPICS/CSS. Sistemas e barramentos de hardware (ex PCI, PCIe e xTCA) para leitura de dados com alto débito e elevada capacidade de processamento. Além de uma formação teórica nos tópicos enunciados os alunos irão desempenhar em grupo no laboratório trabalhos comuns que abordam as técnicas de amostragem e conversão analógica-digital de sinais e as suas limitações. A disciplina inclui ainda uma componente de projeto, em que alunos desenvolvem em equipa um sistema completo funcional de aquisição e/ou controlo para uma experiência laboratorial de física já existente nos Laboratórios do IST ou de sua criação.
Metodologia de avaliação
Avaliação contínua do desempenho dos alunos no laboratório, relatórios dos trabalhos (60%) e da parte teórica por exame final ou conjunto de testes (40%).