KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2024

PYTANIE NR 22.
Jaka jest wartość prądu kolektora tranzystora Ic zmierzonego za pomocą amperomierza o klasie dokładności równej 0,5 i zakresie pomiarowym In=200 mA?
Ilustracja przedstawia analogowy miernik prądu, najprawdopodobniej amperomierz, który jest używany do pomiaru wartości prądu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Klasa 0,5 oznacza maksymalny błąd równy 0,5% pełnego zakresu.
Dla In=200 mA: ΔI=0,5%·200 mA=1 mA. Wskazanie 70 działek na skali 0–100 przy zakresie 200 mA daje mnożnik 200/100=2 mA/dz, więc I=70·2=140 mA. Wynik: (140±1) mA.

Pełne wyjaśnienie:

W miernikach analogowych odczyt ze skali (liczba działek) trzeba przeliczyć na wartość fizyczną zgodnie z ustawionym zakresem pomiarowym. Skala bywa opisana np. 0–100, natomiast zakres może wynosić 200 mA, więc jedna działka nie musi oznaczać 1 mA.

1) Przeliczenie wskazania na prąd
Jeżeli skala ma 0–100 działek, a wybrany zakres to In=200 mA, to stała miernika wynosi:
C = 200 mA / 100 dz = 2 mA/dz.
Wskazanie 70 działek daje więc:
I = 70 dz · 2 mA/dz = 140 mA.

2) Błąd graniczny z klasy dokładności
Klasa dokładności 0,5 oznacza, że maksymalny błąd bezwzględny jest równy 0,5% wartości końcowej zakresu (pełnej skali dla danego zakresu), a nie 0,5% odczytu. Zatem:
ΔI = (0,5 · 200 mA) / 100 = 1 mA.

3) Zapis wyniku
Wynik pomiaru z błędem granicznym zapisujemy jako (140±1) mA.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • (70±1) mA oraz (70±2) mA wynikają z typowego błędu: potraktowania liczby działek jako miliamperów (brak zastosowania mnożnika 2 mA/dz).
  • (140±2) mA zawiera poprawną wartość prądu, ale zawyżony błąd; dla klasy 0,5 i zakresu 200 mA błąd graniczny wynosi 1 mA, a nie 2 mA.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź (a) ile działek ma skala, (b) jaki zakres ustawiono, i dopiero potem licz stałą miernika oraz błąd z klasy dokładności odniesiony do pełnego zakresu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najpierw wyznacz stałą miernika: C = zakres / liczba działek skali. Potem policz wartość: I = odczyt(dz) · C. Np. skala 0–100 i zakres 200 mA daje C=2 mA/dz, więc 70 działek oznacza 140 mA.
Klasa 0,5 oznacza, że maksymalny błąd graniczny miernika wynosi 0,5% pełnego zakresu dla wybranego zakresu pracy. To nie jest 0,5 mA ani 0,5% odczytu, tylko procent wartości końcowej zakresu.
W miernikach analogowych klasa dokładności jest zdefiniowana jako błąd odniesiony do wartości końcowej zakresu. Dzięki temu błąd jest stały dla danego zakresu. Liczenie od odczytu to częsta pomyłka, ale nie odpowiada definicji klasy.
Stosuje się wzór: ΔI = (klasa · zakres) / 100. Dla 0,5 i 200 mA: ΔI = (0,5·200)/100 = 1 mA. Wynik pomiaru zapisujesz jako I ± 1 mA (błąd graniczny).
Nie. Skala 0–100 to często tylko liczba działek (podziałka względna). Jednostka i rzeczywisty zakres zależą od ustawionego zakresu miernika. Dlatego zawsze trzeba przeliczyć działki na wartość w mA przez stałą miernika.
Najczęściej: (1) brak przeliczenia działek na zakres (np. 70 zamiast 140 mA), (2) liczenie błędu od odczytu zamiast od pełnego zakresu, (3) mylenie "0,5" z 0,5 mA, (4) zbyt duże zaokrąglenia.
Zapisz wartość i błąd graniczny w tej samej jednostce, np. (140±1) mA. Najpierw liczysz prąd z przeliczenia skali, a potem błąd z klasy dokładności i pełnego zakresu. To standardowy zapis wyniku pomiaru.
Gdy wskazówka jest blisko początku skali (mało działek) lub blisko końca (ryzyko przeciążenia). Dla czytelności i mniejszego wpływu błędu odczytu najlepiej, aby wskazanie było w środkowej części skali, ale bez przekraczania zakresu.
Prąd kolektora Ic pomaga ocenić punkt pracy tranzystora i poprawność polaryzacji. Zbyt mały lub zbyt duży Ic może wskazywać błąd doboru rezystorów, uszkodzenie elementu, zwarcie w obwodzie lub niewłaściwe sterowanie bazą.
W tego typu zadaniach z miernikiem analogowym i klasą dokładności zwykle podaje się błąd graniczny wynikający z klasy (np. ±1 mA). Warto czytać polecenie: jeśli jest "klasa dokładności", to najczęściej chodzi o błąd liczony od pełnego zakresu.
info

Około 40% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że klasa 0,5 oznacza maksymalny błąd równy 0,5% pełnego zakresu.Dla In=200 mA: ΔI=0,5%·200 mA=1 mA.

Materiały:

  • Materiał o metrologii elektrycznej: klasa dokładności i błąd graniczny mierników analogowych
  • Ćwiczenia z przeliczania działek skali na wartość mierzoną dla różnych zakresów
  • Dokumentacja/dane katalogowe szkolnych mierników analogowych używanych w pracowni

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego