KWALIFIKACJA MOT2 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 17.
Który oscylogram przedstawia przebieg sterujący o następujących parametrach amplitudowo-czasowych tzn. Upp = 4 V, f = 5 kHz, Ww = 50 %?
Ilustracja przedstawia cztery oscylogramy oznaczone literami A, B, C i D, które są wykresami sygnałów elektrycznych.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby wskazać właściwy oscylogram, trzeba jednocześnie sprawdzić trzy cechy przebiegu:
Upp = 4 V oznacza różnicę między minimum i maksimum 4 V, f = 5 kHz oznacza okres T = 0,2 ms, a Ww = 50% oznacza, że stan wysoki trwa dokładnie połowę okresu. Poprawny wykres musi spełniać wszystkie te warunki.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach z oscylogramami kluczowe jest poprawne rozumienie parametrów przebiegu oraz umiejętność ich odczytu z wykresu.

Upp = 4 V to napięcie międzyszczytowe (peak-to-peak). Oznacza różnicę pomiędzy wartością maksymalną i minimalną sygnału. Na oscylogramie należy więc porównać "wysokość" przebiegu (od dołka do górki) ze skalą napięciową. Typowym błędem jest odczytanie 4 V jako amplitudy (od zera do szczytu), co daje inną wartość.

f = 5 kHz to częstotliwość, czyli liczba okresów na sekundę. Zależność T = 1/f pozwala sprawdzić, jaki ma być okres: dla 5 kHz okres wynosi 0,0002 s, czyli 0,2 ms. Na wykresie trzeba więc ocenić, czy odległość między powtarzającymi się fragmentami (np. zboczami narastającymi) odpowiada 0,2 ms przy danej podstawie czasu. Częstym mechanizmem pomyłki jest nieuwaga na jednostki (kHz vs Hz) i rzędy wielkości.

Ww = 50% (wypełnienie) dotyczy przebiegów impulsowych/PWM i oznacza stosunek czasu trwania stanu wysokiego do całego okresu. Wypełnienie 50% oznacza, że czas stanu wysokiego = czas stanu niskiego. Ważne: to jest relacja czasów na osi X, a nie "połowa wysokości" na osi Y. Uczniowie często mylą te osie, bo intuicyjnie kojarzą procent z "wysokością słupka".

Dlaczego pozostałe oscylogramy (niepoprawne) odpadają? Zwykle każdy z nich narusza przynajmniej jeden warunek:

  • ma inne Upp (np. za małą lub za dużą wysokość przebiegu względem skali),
  • ma inną częstotliwość (okres nie odpowiada 0,2 ms),
  • ma inne wypełnienie (stan wysoki krótszy lub dłuższy niż połowa okresu).

Strategia egzaminacyjna: najpierw odfiltruj wykresy o złym Upp (to najszybciej widać), potem sprawdź okres, a na końcu wypełnienie. W diagnostyce pojazdów takie podejście przekłada się na szybkie rozpoznawanie poprawnych sygnałów sterujących PWM w układach wykonawczych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Upp (Vpp) to napięcie międzyszczytowe, czyli różnica między wartością maksymalną i minimalną sygnału. Na ekranie oscyloskopu odpowiada to całkowitej "wysokości" przebiegu od dołka do górki, odczytanej według skali napięcia.
Okres T oblicza się ze wzoru T = 1/f. Dla f = 5 kHz mamy T = 1/5000 s = 0,0002 s, czyli 0,2 ms. To pomaga sprawdzić, czy odstęp między kolejnymi cyklami na oscylogramie jest prawidłowy.
Wypełnienie (duty cycle) to procent czasu, w którym przebieg jest w stanie wysokim w jednym okresie. Ww = 50% oznacza, że czas stanu wysokiego jest równy czasowi stanu niskiego. Odczytuje się to po osi czasu, a nie po wysokości przebiegu.
Procent wypełnienia opisuje relację czasów (ile trwa impuls) w obrębie okresu, czyli dotyczy osi X. Amplituda/Upp dotyczy osi Y. Mylenie tych osi to typowy błąd: "50%" nie mówi nic o wysokości sygnału, tylko o czasie trwania stanu wysokiego.
W praktyce 50% może pojawić się w sygnałach testowych lub w niektórych trybach pracy sterowników, ale w wielu układach PWM wypełnienie zmienia się dynamicznie (np. sterowanie zaworem, wentylatorem). Na egzaminie liczy się umiejętność odczytu Ww z wykresu, nie "typowa wartość".
Trzeba dobrać podstawę czasu tak, aby na ekranie było widać kilka okresów. Skoro T = 0,2 ms, to ustawienia rzędu 0,1–0,5 ms/działkę zwykle pozwalają łatwo ocenić częstotliwość. Następnie dobierz czułość napięciową tak, aby całe Upp było czytelne.
Niekoniecznie. Upp = 4 V oznacza tylko, że różnica między minimum a maksimum wynosi 4 V. Sygnał może być np. od 1 V do 5 V, od -2 V do +2 V albo od 0 V do 4 V. Do rozstrzygnięcia potrzebny jest przebieg na oscylogramie i skala osi Y.
Najczęstsze błędy to: pomylenie jednostek (Hz/kHz), policzenie połowy okresu zamiast całego (np. od zbocza do zbocza nie tego samego typu) oraz nieuwzględnienie skali czasu (ms/div, µs/div). Warto zawsze przeliczyć T = 1/f i porównać z wykresem.
Gdy Ww ≠ 50%, szerokość impulsu (czas stanu wysokiego) nie jest równa przerwie (czas stanu niskiego). Na osi czasu widać wtedy, że "część wysoka" jest wyraźnie krótsza lub dłuższa niż "część niska". Pomocne jest zmierzenie kursorem obu czasów.
W mechatronice samochodowej wiele elementów jest sterowanych sygnałami impulsowymi lub PWM. Poprawny odczyt Upp, częstotliwości i wypełnienia pozwala ocenić, czy sterownik wysyła prawidłowe sterowanie oraz czy nie ma uszkodzeń wiązki, masy lub zasilania, które zniekształcają przebieg.
info

Około 52% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Poprawny wykres musi spełniać wszystkie te warunki."

Źródła:

  • Wikipedia: Voltage (Peak-to-peak) – https://en.wikipedia.org/wiki/Voltage#Peak-to-peak_voltage - accessed 2026-02-28
  • Wikipedia: Frequency – https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency - accessed 2026-02-28
  • Wikipedia: Duty cycle – https://en.wikipedia.org/wiki/Duty_cycle - accessed 2026-02-28

Materiały:

  • Instrukcje producentów oscyloskopów dotyczące pomiaru duty cycle i Vpp
  • Materiały dydaktyczne z diagnostyki samochodowej dotyczące PWM i sygnałów sterujących
  • Kursy wideo/ćwiczenia laboratoryjne z interpretacji przebiegów na oscyloskopie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego