Instrumentação

Instrumentação
Miguel Velhote Correia
Esta Unidade Curricular tem por objectivo primordial desenvolver competências na instrumentação e
medição de grandezas e sinais de interesse biomédico e na concepção e projecto de dispositivos
médicos, através da aplicação e integração de conhecimentos multidisciplinares da engenharia e das
ciências biomédicas.
Resultados Expectáveis:
Competências
As competências a adquirir centram-se em:
aprendizagem de conceitos técnicos da medição, instrumentação e uso das respectivas tecnologias
na área biomédica;
desenvolvimento do raciocinío de análise e resolução de problemas de medição de forma sistémica,
crítica e criativa
desenvolvimento de aptidões para o trabalho em equipas multidisciplinares
desenvolvimento de capacidades de concepção, projecto, implementação e teste, em contexto
multidisciplinar
Resultados da aprendizagem
No final desta UC, o estudante que a frequente e conclua com sucesso deverá ser capaz de:
- Adquirir e aplicar conhecimentos sobre a utilização de sensores e instrumentos electrónicos para
medição de sinais físicos, químicos e biológicos de interesse biomédico
- Explicar e analisar os princípios e modos de funcionamento de dispositivos electrónicos em
situações típicas da medição e da instrumentação biomédicas
- Usar correctamente instrumentos electrónicos e virtuais em medições experimentais de sinais
fisiológicos e avaliar eventuais fontes de erro que afectem a qualidade dessas medições
- Interpretar e apresentar resultados de medições experimentais, calcular parâmetros fisiológicos
relevantes e avaliar a qualidade de medição, com recurso às tecnologias de instrumentação
electrónica e virtual
- Compilar e organizar informação sobre um problema de medição e instrumentação no domínio
biomédico e propor uma solução técnica fundamentada
- Caracterizar um problema de medição de sinais fisiológicos e elaborar uma análise de requisitos e
especificação técnica
- Elaborar um plano de trabalho em equipa multidisciplinar para projectar e implementar uma
metodologia ou instrumento de medição
- Conceber, projectar, concretizar e validar um instrumento para medição de um sinal ou grandeza de
interesse biomédico
- Organizar e preparar documentação técnica relativa a um método ou instrumento biomédico
- Demonstrar, justificar e recomendar a adequação de uma metodologia de medição ou instrumento
biomédico num contexto multidisciplinar
Apresentação e discussão com apoio audio-visual das matérias em estudo com exemplificação de
resolução de exercícios de análise e de síntese
Realização de actividades experimentais de medição e cálculo de parâmetros biomédicos
Realização de um trabalho de pesquisa e estudo sobre um dos temas com relatório escrito (artigo)
Realização de actividades experimentais de medição e cálculo de parâmetros biomédicos
Realização de um trabalho de pesquisa e estudo sobre um dos temas com relatório escrito (artigo)
Realização de um pequeno projecto prático com elaboração de documentação técnica, apresentação
oral e demonstração
Métodos e Critérios de Avaliação:
A avaliação terá uma componente de avaliação contínua e um exame final escrito e será concretizada
através da realização de três actividades pelos estudantes valorizadas da seguinte forma:
Relatório de pesquisa e estudo: 25%
Projecto prático: 25%
Exame final: 50%
Os critérios principais na avaliação serão a fundamentação teórica, o rigor científico e técnico e a
adequação e correcção das soluções apresentadas.
Condições para Obtenção de Frequência:
De acordo com as regras gerais de avaliação, o aluno terá frequência se alcançar cumulativamente os
seguintes requisitos:
Classificação do exame final escrito não inferior a 8,0 valores (numa escala de 0-20 valores);
Avaliação contínua (relatório de pesquisa e componente de projecto) não inferior a 10,0 valores (numa
escala de 0-20 valores)
AULAS TEÓRICAS
1) Conceitos básicos de medição e instrumentação biomédicas.
2) Sensores e princípios de transdução
3) Amplificação e condicionamento de sinal para aplicações biomédicas.
4) Biopotenciais: fenómenos bioeléctricos, sinais biomédicos e bioeléctricos diversos, sua origem,
gamas de amplitudes e frequências; bioelectrogénese: EMG, ECG, EEG. Sensores e eléctrodos de
biopotenciais: sensorização básica, interface eléctrodos-electrólito, interface eléctrodo-pele,
eléctrodos de superfície e eléctrodos internos.
5) Amplificadores de Biopotencial: amplificadores, amplificadores de instrumentação, amplificadores
de isolamento, redução de interferências, alta impedância e seus problemas técnicos,
electrocardiógrafos, electroencefalógrafos.
6) Aquisição e processamento de sinais fisiológicos; Conversão analógico-digital e digital-analógica,
Resposta em frequência e sobreposição espectral; Exactidão e incerteza na medição; Instrumentação
Virtual
7) Pressão e som: características de ondas de pressão/som, sons cardíacos, fonocardiografia,
medidas indirectas de pressão. Fluxo e volume no sistema cardiovascular e respiratório: métodos de
diluição, fluxímetros, sensores de velocidade, pletismografia.
AULAS TEÓRICO-PRÁTICAS
Resolução de problemas e discussão sobre os tópicos do programa
AULAS PRÁTICAS
Realização de actividades experimentais de medição com recurso a instrumentação electrónica