KWALIFIKACJA ELM5 - TEST WIEDZY NR 8

PYTANIE NR 29.
Czas (ms) Napięcie (V)
0 0
1 5
2 10
3 5
4 0
Na podstawie powyższej tabeli, jaki jest najprawdopodobniejszy typ sygnału, który jest mierzony?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Z tabeli widać liniowe narastanie napięcia od 0 V do 10 V w kolejnych próbkach (0–2 ms), a następnie liniowy spadek do 0 V (2–4 ms). Taki symetryczny wzrost i spadek, tworzący "szczyt", jest typowy dla przebiegu trójkątnego. Sinus nie daje prostych odcinków, a prostokąt ma poziome plateau.

Pełne wyjaśnienie:

Dane z tabeli opisują próbki napięcia w równych odstępach czasu (co 1 ms). Wartości rosną kolejno: 0 V → 5 V → 10 V, a następnie maleją: 10 V → 5 V → 0 V. Taki przebieg ma cechę charakterystyczną: narastanie i opadanie są monotoniczne oraz symetryczne wokół maksimum, a zmiany między punktami wyglądają jak odcinki liniowe.

To jest typowe dla sygnału trójkątnego: napięcie rośnie (zwykle liniowo) do wartości szczytowej, po czym (równie liniowo) spada do minimum, tworząc kształt "trójkąta" w funkcji czasu.

Pozostałe propozycje nie pasują do danych:

  • "Sygnał sinusoidalny" ma gładkie, krzywoliniowe zmiany (pochodna zmienia się płynnie). Przy sinusie próbki w okolicy maksimum nie układają się typowo w idealnie "proste" schodki 0–5–10–5–0, a kształt nie jest odcinkami liniowy.
  • "Sygnał prostokątny" przyjmuje zwykle dwa poziomy (np. 0 V i 10 V) z możliwie szybkim przejściem między nimi. W tabeli nie widać dłuższego utrzymania stałego poziomu (plateau), tylko stopniowe zmiany.
  • "Sygnał impulsowy" kojarzy się z krótkim impulsem o wyraźnie krótszym czasie trwania niż przerwy lub z pojedynczym "pikiem" wśród wartości bazowych. Tutaj mamy równomierne narastanie i opadanie w kilku kolejnych próbkach, co bardziej odpowiada fragmentowi przebiegu okresowego (np. trójkąta) niż typowemu impulsowi.

W praktyce, rozpoznając przebieg z próbek, warto sprawdzić: (1) czy są dwa poziomy (prostokąt), (2) czy jest gładka krzywa (sinus), (3) czy narasta i opada liniowo (trójkąt), (4) czy występuje krótki epizod o dużej amplitudzie (impuls).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sygnał trójkątny to przebieg, w którym napięcie (lub prąd) narasta w czasie w przybliżeniu liniowo do wartości szczytowej, a potem liniowo opada do minimum. Na wykresie U(t) tworzy kształt przypominający trójkąty powtarzane okresowo.
Sprawdź, czy kolejne próbki rosną o podobny przyrost (narastanie), osiągają maksimum, a potem maleją o podobny ubytek (opadanie). Taka symetria i "stałe nachylenie" między próbkami wskazują na przebieg trójkątny.
Prostokąt ma zwykle dwa poziomy (niski i wysoki) oraz szybkie przejścia między nimi, często z odcinkami stałej wartości (plateau). W danych widać stopniowe narastanie 0→5→10 i stopniowy spadek 10→5→0, bez utrzymania stałego poziomu.
Sinusoida zmienia się gładko i krzywoliniowo; przy równych odstępach czasu wartości nie układają się zazwyczaj w proste, "liniowe" kroki wzrostu i spadku. Tabela sugeruje stałe nachylenie w górę i w dół, typowe dla trójkąta.
"Czas (ms)" oznacza momenty próbkowania, czyli chwile, w których odczytano napięcie. Jeśli odstępy są równe (np. co 1 ms), łatwiej ocenić tempo zmian i kształt przebiegu w czasie, porównując przyrosty między kolejnymi próbkami.
Sygnał trójkątny bywa używany w generatorach funkcyjnych, w układach modulacji, jako przebieg do testów liniowości toru analogowego oraz jako przebieg odniesienia w porównywarkach (np. do wytwarzania PWM przez porównanie z sygnałem sterującym).
Z ograniczonej liczby próbek wnioskujemy "najprawdopodobniejszy" typ. Jeśli punkty pokazują wyraźny trend (tu: równomierny wzrost do maksimum i równomierny spadek), rozpoznanie jest sensowne. Dla pełnej pewności przydałoby się więcej próbek lub wykres z oscyloskopu.
Impuls zwykle trwa krótko względem przerw i często ma strome zbocza oraz szybki powrót do poziomu bazowego. Trójkąt ma narastanie i opadanie rozłożone w czasie (często podobnej długości) oraz bardziej regularny, okresowy charakter.
Częsty błąd to wybór "impulsowego", bo widać pojedyncze maksimum, bez analizy tego, że maksimum jest osiągane stopniowo. Inny błąd to "sinus", bo wydaje się najbardziej typowy. Warto patrzeć na stałość przyrostów i obecność plateau (prostokąt).
Przećwicz rozpoznawanie sinusa, prostokąta, trójkąta i impulsu na wykresach oraz w tabelach próbek. Ucz się cech: plateau dla prostokąta, gładkość dla sinusa, liniowe zbocza dla trójkąta, krótkie zdarzenia dla impulsu. Pomaga praca z oscyloskopem i generatorem.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 61% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że z tabeli widać liniowe narastanie napięcia od 0 V do 10 V w kolejnych próbkach (0–2 ms), a następnie liniowy spadek do 0 V (2–4 ms).

Źródła:

  • A. V. Oppenheim, A. S. Willsky, S. H. Nawab, "Signals and Systems", rozdz. 1 (podstawowe sygnały w dziedzinie czasu), 2nd ed., 1997
  • R. N. Bracewell, "The Fourier Transform and Its Applications", część wprowadzająca: przykłady podstawowych przebiegów i ich własności w czasie, 3rd ed., 2000

Materiały:

  • Podstawy elektrotechniki/elektroniki: rozdziały o sygnałach i przebiegach okresowych
  • Materiały do obsługi oscyloskopu: interpretacja kształtu przebiegu w dziedzinie czasu
  • Ćwiczenia z generatora funkcyjnego: identyfikacja sinusa/prostokąta/trójkąta na ekranie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego