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Instrumentação e Sistemas de Aquisição de Dados
EF+EB 2008 . 2009 - 1º semestre
programa genérico e bibliografia 1. Sistemas de aquisição de dados Arquitectura genérica Caracterização e avaliação de desempenho Exemplos e contraexemplos Sistemas biomédicos 2. Transdutores Definições, características e terminologia Principais tipos de sensores: classificação, especificação e exemplos Calibração e compensação 3. Condicionamento e multiplexagem Pontes de medida Amplificação Amplificadores operacionais Amplificadores de instrumentação e de isolamento Protecção de entrada e humana Amostragem de sinal Circuitos de amostragem e retenção 4. Ruído Ruído intrínseco (fundamental): térmico, quântico e 1/f Modos de acoplamento de ruído extrínseco: electromagnético, modo comum, capacitivo e indutivo Medidas de ruído Métodos de eliminação de ruído: blindagem contra acoplamentos capacitivos e indutivos, amplificador lock-in Anéis de terra 5. Conversão Analógico-Digital Amostragem periódica de sinais Teorema da amostragem de Nyquist Erros de quantificação Erros de não linearidade diferencial e integral Relação sinal-ruído Resolução real Auto-correlação e correlação cruzada Principais tipos de conversores Teste e caracterização dos conversores Temporização da aquisição Sincronização entre canais Modos de disparo de aquisição Armazenamento sequencial, circular e FIFO 6. Análise e filtragem Propriedades dos sinais analógicos e digitais Análise do espectro de frequência: DFT, DTFT, FFT Sistemas lineares Convolução Resposta em frequência e resposta ao impulso Filtros passa baixo, passa alto, passa-banda e rejeita-banda Filtros FIR e IIR 7. Interfaces de comunicação de dados Modelo de referência OSI Principais tipos de redes Protocolos e controlo de erros Interfaces de comunicação série assíncronas do tipo RS232, RS422 e RS485 Interface de comunicação série USB Interfaces de comunicação de dados paralela (SPP, EPP, ECP) Barramento GP-IB (IEEE488) Interfaces sem fios 802.11 e Bluetooth Interface de comunicação SPI e I2C 8. Apresentação e partilha de dados Bibliografia geral recomendada Data Acquisition Fundamentals, National Instruments, 2002.Edward E. Lee, Pravin Varaiya, Structure and Interpretation of Signals and Systems, Addison Wesley, 2003. John G. Webster, ed., Medical Instrumentation: Application and Design, 3/e, John Wiley & Sons, 1997. John Bently, Principles of Measurement, Prentice Hall, 2004. Gilbert Held, Understanding Data Communication, 7/e, Addison Wesley, 2002. Eva Pärt-Enander, Anders Sjöberg, Matlab 5 Handbook, Addison Wesley Longman, 1999 |