KWALIFIKACJA ELM1 - CZERWIEC 2020

PYTANIE NR 16.
Na podstawie zamieszczonych w tabeli parametrów technicznych enkodera wskaż wartość napięcia zasilania, pozwalającą na jego prawidłową pracę.
Ilustracja przedstawia tabelę z wybranymi parametrami technicznymi enkodera, co sugeruje, że jest to część egzaminu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zasilanie "5 V DC ±10%" oznacza dopuszczalny przedział pracy.
10% z 5 V to 0,5 V, więc zakres wynosi 5−0,5 = 4,5 V do 5+0,5 = 5,5 V. Napięcie 5,4 V DC mieści się w tym przedziale, natomiast 4,4 V jest poniżej minimum, a 10,0 V i 15,0 V przekraczają maksimum.

Pełne wyjaśnienie:

W tabelach parametrów technicznych czujników i enkoderów napięcie zasilania często podaje się jako wartość nominalną z tolerancją, np. 5 V DC ±10%. Taki zapis nie oznacza jednej "idealnej" wartości, tylko przedział napięć, w którym producent gwarantuje prawidłową pracę urządzenia.

Aby wyznaczyć granice przedziału, oblicza się 10% z wartości nominalnej:

  • 10% z 5 V = 5 V × 0,10 = 0,5 V
  • dolna granica: 5 V − 0,5 V = 4,5 V
  • górna granica: 5 V + 0,5 V = 5,5 V

Teraz wystarczy sprawdzić podane odpowiedzi. Wartość 5,4 V DC spełnia warunek 4,5 V ≤ 5,4 V ≤ 5,5 V, więc mieści się w dopuszczalnym zakresie i pozwala na prawidłową pracę enkodera.

Dlaczego pozostałe wartości są błędne? 4,4 V DC jest poniżej dolnej granicy 4,5 V, co może powodować niestabilne działanie elektroniki lub błędne poziomy sygnałów. 10,0 V DC oraz 15,0 V DC znacznie przekraczają 5,5 V, czyli górny limit tolerancji; w praktyce grozi to przegrzaniem, uszkodzeniem elementów wejściowych lub całego enkodera.

W zadaniach egzaminacyjnych kluczowe jest, by tolerancję ± traktować jako odchyłkę w obie strony oraz zawsze liczyć ją procentowo od wartości nominalnej. To bezpośrednio przekłada się na dobór zasilacza w szafie sterowniczej i ocenę spadków napięć w instalacji.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To informacja o napięciu nominalnym i tolerancji. Enkoder jest projektowany na 5 V DC, ale może pracować poprawnie w określonym przedziale. "±10%" oznacza dopuszczalne odchylenie zarówno w dół, jak i w górę względem 5 V.
Najpierw liczysz 10% z 5 V: 5 × 0,10 = 0,5 V. Potem wyznaczasz granice: 5−0,5 = 4,5 V oraz 5+0,5 = 5,5 V. Poprawne napięcie zasilania musi mieścić się w przedziale 4,5–5,5 V.
Bo 5,4 V leży w dopuszczalnym przedziale wynikającym z tolerancji. Dla 5 V ±10% zakres to 4,5–5,5 V, a 5,4 V spełnia warunek pracy. To typowa sytuacja w praktyce, gdy zasilacz daje nieco inną wartość niż nominalna.
Nie, ponieważ 4,4 V jest poniżej dolnej granicy 4,5 V. Zbyt niskie napięcie może powodować niestabilną pracę, błędy sygnału (np. niepewne poziomy logiczne) lub brak poprawnego zliczania impulsów. W diagnostyce warto wtedy sprawdzić spadki napięcia na przewodach.
Bo znacząco przekraczają maksymalne dopuszczalne napięcie z tolerancji (5,5 V). Przekroczenie może prowadzić do przegrzania, uszkodzenia wejść zasilania i trwałego zniszczenia elektroniki enkodera. W automatyce nie wolno zakładać, że "wyższe napięcie zadziała lepiej".
Najczęstsze pomyłki to: liczenie tolerancji tylko w jedną stronę, mylenie 10% z "+10 V", oraz wybieranie napięcia "najbliższego 5 V" bez sprawdzania granic. Pomaga zapamiętać schemat: nominalne × (0,9) i nominalne × (1,1).
Trzeba odczytać z karty katalogowej napięcie zasilania i tolerancję, a następnie porównać z rzeczywistym napięciem pod obciążeniem. Warto mierzyć napięcie na zaciskach enkodera (nie tylko na zasilaczu), bo spadki na przewodach mogą zaniżyć wartość poniżej minimum.
Zwykle dotyczy wartości napięcia zasilania w stanie ustalonym (poziomu DC). Tętnienia i zakłócenia mogą dodatkowo pogarszać pracę, nawet gdy średnie napięcie jest w normie. Dlatego w praktyce stosuje się stabilizowane zasilacze i filtrację, zwłaszcza przy sygnałach impulsowych.
Enkodery 5 V są częste tam, gdzie stosuje się elektronikę i sygnały o poziomach logicznych (np. wejścia szybkie sterowników, układy zliczające, interfejsy TTL). W porównaniu do czujników 10–30 V wymagają większej dbałości o spadki napięć i poprawne okablowanie.
Najszybciej użyć mnożników: dla ±10% liczysz 0,9×U oraz 1,1×U. Dla 5 V dostajesz 4,5 V i 5,5 V. Potem tylko sprawdzasz, która odpowiedź leży w tym przedziale. To redukuje ryzyko pomyłki w odejmowaniu/dodawaniu.
info

Około 64% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Zasilanie "5 V DC ±10%" oznacza dopuszczalny przedział pracy.10% z 5 V to 0,5 V, więc zakres wynosi 5−0,5 = 4,5 V do 5+0,5 = 5,5 V."

Źródła:

  • Materiały zadania: tabela "Wybrane parametry techniczne enkodera" – wiersz "Zasilanie: 5 V DC ±10%" (ilustracja w bazie pytania)

Materiały:

  • Karty katalogowe enkoderów (sekcja: Supply voltage / Zasilanie)
  • Podstawy elektrotechniki/elektroniki: tolerancje i obliczenia procentowe
  • Materiały dydaktyczne z automatyki: dobór zasilania czujników i sygnałów TTL

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego