UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA PLANO DE ENSINO PERÍODO LETIVO: 2008/1

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1 Disciplina: INSTRUMENTAÇÃO A ENG04457 Créditos: Semanais: 4 Carácter: Obrigatório Professor regente: Rafael D Agostini Carga horária da disciplina: 4 h (T) Carga horária: 60 h UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA PLANO DE ENSINO PERÍODO LETIVO: 2008/1 Pré-requisitos: PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA (MAT02219) e ELETRÔNICA FUNDAMENTAL II (ENG04033) Cursos: ; (ETAPA 08) Horários: Turma U Terça-feira 10:30 12: Quinta-feira 10:30 12: O DELET não autoriza que alunos freqüentem disciplinas/turmas para as quais não estejam regularmente matriculados e não reconhece as atividades realizadas de tal forma. SÚMULA: Medidas de processos industriais. Transdutores. Transmissão de sinais. Interface. Instrumentos indicadores. Métodos indiretos de medida. OBJETIVOS DA DISCIPLINA: Apresentar os princípios básicos de medida de grandezas físicas ligadas a processos industriais Apresentar diversos métodos de medidas. Estudar os principais transdutores e seus condicionadores eletro-eletrônicos Analisar alguns dos principais métodos de transmissão de sinais elétricos relativos à sistemas de monitoração (medidas de grandezas físicas) e controle de processos industriais. Apresentar uma revisão sucinta dos principais instrumentos indicadores analógicos e digitais, eletro-mecânicos e eletrônicos utilizados para indicação de grandezas físicas em processos industriais.

2 METODOLOGIA DE ENSINO: As aulas serão teóricas para apresentação dos temas programados e contarão com recursos audiovisuais para apresentação dos mesmos. Eventualmente serão feitas demonstrações práticas de tópicos do conteúdo em local apropriado, sendo os alunos avisados com antecedência. Eventualmente poderão ser cobrados dos alunos seminários, trabalhos teórico-práticos e apresentações de tópicos previamente escolhidos e com data marcada. SISTEMA DE AVALIAÇÃO: Serão realizadas três (03) avaliações individuais com conteúdo cumulativo nas datas previstas no cronograma (P1, P2, P3). Além disto, conforme explanado no item anterior, poderão também ser propostos ao longo do semestre, trabalhos teórico-práticos e seminários a serem realizados em grupo (máximo três (3) alunos) ou individualmente. A nota prática (T) será composta de um trabalho ao final do semestre. A média final (MF) será calculada da seguinte forma: MF = ( P1 + P2 + P3 + T )/4 Os conceitos atendem então aos seguintes critérios: Conceito A 9,0<=MF<=10 Conceito B 7,5<=MF<9,0 Conceito C 6,0<=MF<7,5 Conceito D MF<6,0 Conceito FF Falta de Freqüência: Àqueles alunos que tiverem freqüência inferior a 75% de presença nas atividades da disciplina conforme descrito abaixo. Será reprovado por Falta de Freqüência (FF), o aluno que obtiver freqüência inferior a 75%, do período de aulas ministradas no semestre, de acordo com o Regimento Geral da Universidade (RGU), Art. 134, É obrigatória a freqüência dos alunos às atividades didáticas, considerando-se reprovado aquele que, ao término do período letivo, houver deixado de freqüentar mais de 25 % (vinte e cinco porcento) da carga horária prevista no plano da disciplina. Não há recuperação para trabalhos práticos ou projeto. O aluno que obtiver média final (MF) menor que seis (6) poderá realizar um exame final. Para aprovação na disciplina com conceito C (somente com conceito C), a nota do exame final somada com a média final e dividida por 2 (dois) deverá ser maior que 6 (seis). ATENDIMENTO AOS ALUNOS: No departamento de engenharia elétrica em horários diversos a combinar ou ainda via correio eletrônico.

3 BIBLIOGRAFIA BÁSICA: Notas de aula do professor. BORCHARD I.G., GOMES, A:F: Termometria Termoelétrica, Termopares Editora Sagra, 1979 BORCHARD I.G., ZARO M. A.: Extensômetros de Resistência Elétrica,. Editora da Universidade, UFRGS, 1982 DALLY J. W., RILEY W. F:, McCONNEL K.G: Instrumentation for Engineering Measurements,. John Wiley & Sons Inc., 1984 DOEBELIN E.O. Measurement Systems Application and Design - 4 ed,. McGraw Hill 1990 FRADEN, J. : Handbook of Modern Sensors Phisics, Designs and Applications. AIP Press and Springer-Verlag, 1996 KLASSEN, K. B. Electronic Measumerent and Instrumentation,. Cambrige University Press, 1996 MEDEIROS S: F: Fundamentos de Medidas Elétricas 2 ed,. Editora Guanabara NORTHROP, R. B. : Instrumentation and Measurements. CRC Press, NORTON, H.: Handbook of Transducers for Electronic Measuring Systems. Prentice_Hall, INC., OTT, H. W. : "Noise Reduction Techniques in Electronic Systems". John Wiley & Sons, MORRISON, R. :"Grounding and Shielding Techniques in Instrumentation". Wiley- Interscience Publish., Manuais de componentes e notas de aplicações técnicas (application notes) de fabricantes tais como: Burr-Brown, Analog Devices, National, PMI, Texas, Philips, etc, disponíveis para acesso através da INTERNET ou na página da disciplina. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: 1. Sistemas de Medição 1.1 Definição 1.2 Modelos básicos 1.3 Função de Transferência 1.4 Caracterização de Sistemas de Medição 2. Análise de Erros 2.1 Influências e tipos de variáveis espúrias 2.2 Incertezas Análise estatística de incertezas Propagação e Combinação de Incertezas 3. Transdutores Sensores 3.1 Características Desejáveis 3.2 Tipos 3.3 Princípios Físicos Explorados 3.4 Transdutores Sensores Mecânicos Chave Mecânica 3.5 Transdutores Resistivos Potenciômetros Termoresistores Extensômetros Fotoresistores

4 3.5.5 Efeito Hall Magnetoresistores Magnetostrictivos 3.6 Transdutores Capacitivos Capacitores Capacitores Diferenciais 3.7 Transdutores Indutivos Indutores Diferenciais LVDT Synchros e Indutosym 3.8 Transdutores com saída em Tensão ou Corrente Termo-elétricos, termopares; Piezo-elétricos Foto-elétricos Eletromagnéticos 4. Condicionadores de Sinal 4.1 Revisão de amplificadores operacionais 4.2 Circuitos comumente utilizados em Instrumentação 4.3 Condicionadores de Sinais em corrente contínua 4.4 Condicionadores de Sinais em corrente alternada 4.5 Análise de Ruído em Sistemas de Medição Eletrônicos 4.6 Relação Sinal-Ruído em Sistemas Instrumentados 4.7 Interferências Eletrostáticas e Eletromagnéticas 4.8 Técnicas de Blindagem e Aterramento 5. Conversores de Sinais 5.1 Tensão-Corrente (4 a 20 ma) e Corrente-Tensão 5.2 Tensão ou Corrente - Freqüência 5.3 Conversores AD e DA 5.4 Conversores Especiais 6. Transmissores de Sinais 6.1 Em tensão 6.2 Em corrente 6.3 Com modulação em AM, FM e PWM 7. Dispositivos Indicadores 8. Sistemas Automáticos de Aquisição e Controle 9. Instrumentação de uso geral Osciloscópios, Analisadores lógicos, etc. 10. Barramentos para Instrumentação 11. Projeto da Instrumentação em Plantas Industriais

5 CRONOGRAMA: Semana Data Assuntos abordados 1 05/ / / / / /03 Feriado 4 26/03 Exercícios 28/03 P1 5 02/ / / / / / / / /04 Visita ao Lab. de Instrumentação 02/05 Exercícios 10 07/05 P2 09/05 Proposta de Trabalho (1) 11 14/05 Proposta de Trabalho (2) 16/ / / /05 Semana Acadêmica 30/05 Semana Acadêmica 14 04/ / / /06 Exercícios Entrega dos Trabalhos 16 18/06 P3 20/06 Divulgação dos Resultados 17 25/06 Exame