KWALIFIKACJA MOT2 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 21.
Na rysunku przedstawiono przebieg sygnału
Ilustracja przedstawia wykres sygnału prostokątnego, który jest często używany w kontekście elektromechaniki pojazdów
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Współczynnik wypełnienia impulsu dotyczy sygnału prostokątnego, w którym kluczową informacją jest stosunek czasu stanu wysokiego do całego okresu. Taki przebieg (PWM) rozpoznaje się po impulsach o tej samej amplitudzie, ale ze zmienną "szerokością" w czasie, a nie po typowej charakterystyce czujnika przepływu czy czujnika ciśnienia.

Pełne wyjaśnienie:

W pytaniu należy rozpoznać, co opisuje przedstawiony przebieg sygnału. Jeżeli na wykresie widać impulsy prostokątne o stałej amplitudzie, a informacja jest przenoszona przez zmianę tego, jak długo sygnał pozostaje w stanie wysokim w każdym okresie, to jest to sygnał opisany parametrem współczynnika wypełnienia impulsu. Wypełnienie (duty cycle) to stosunek czasu trwania stanu aktywnego do okresu sygnału, zwykle wyrażany w procentach.

Dlaczego poprawne jest "współczynnika wypełnienia impulsu"? Ponieważ ta odpowiedź nie wskazuje konkretnego czujnika, tylko parametr przebiegu impulsowego, który można bezpośrednio odczytać z oscylogramu: porównuje się szerokość impulsu (czas "ON") do całego okresu. W diagnostyce pojazdów spotyka się to przy sterowaniach, gdzie zmiana wypełnienia reguluje średnią wartość energii dostarczanej do elementu wykonawczego.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne w tym ujęciu?

  • "przepływomierza objętościowego" – odpowiedź sugeruje konkretny typ przepływomierza, ale sam fakt, że widzimy przebieg impulsowy, nie przesądza o "objętościowym" charakterze pomiaru. Do rozpoznania konkretnego czujnika zwykle potrzeba dodatkowych cech (np. zależności częstotliwości od przepływu, sposobu podłączenia, opisu układu).
  • "MAP-sensora częstotliwościowego" – czujnik częstotliwościowy koduje informację głównie przez zmianę częstotliwości (zmienia się okres między impulsami). Jeśli na rysunku kluczowa jest zmiana szerokości impulsów przy podobnym okresie, to nie jest to typowy sygnał "częstotliwościowy".
  • "przepływomierza masowego" – podobnie jak przy przepływomierzu objętościowym, sama obserwacja impulsów bez jednoznacznych danych nie pozwala przypisać przebiegu konkretnie do przepływomierza masowego. To odpowiedź zbyt "urządzeniowa" względem tego, co bezpośrednio wynika z analizy kształtu przebiegu.

Wskazówka egzaminacyjna: przy pytaniach z oscylogramów najpierw nazwij parametr przebiegu (amplituda, częstotliwość, wypełnienie), a dopiero potem łącz go z typowymi zastosowaniami. To zmniejsza ryzyko mylenia sygnałów częstotliwościowych z PWM.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Współczynnik wypełnienia to stosunek czasu trwania stanu wysokiego impulsu do całego okresu sygnału, najczęściej podawany w procentach. Opisuje, jak "szeroki" jest impuls w każdym cyklu. W diagnostyce sygnałów pomaga odróżnić sterowanie PWM od sygnałów, gdzie kluczowa jest częstotliwość.
Najczęściej widać impulsy prostokątne o podobnej amplitudzie, a zmienia się ich szerokość (czas trwania stanu wysokiego). Okres może być stały lub zbliżony, ale proporcja "ON" do całego cyklu zmienia się. To cecha charakterystyczna sterowania PWM i analizy wypełnienia.
Sygnał częstotliwościowy przenosi informację głównie przez zmianę częstotliwości, czyli zmianę odstępów czasu między impulsami (zmienia się okres). Wypełnienie dotyczy natomiast proporcji czasu stanu wysokiego do okresu. Oba parametry mogą występować w przebiegu, ale zwykle jeden jest kluczowy.
Najczęściej ocenia się amplitudę (poziomy napięć), częstotliwość (lub okres), współczynnik wypełnienia oraz stabilność sygnału (czy nie ma zakłóceń i przerw). W pojazdach ważne jest też, czy poziomy logiczne są poprawne dla sterownika i czy sygnał jest powtarzalny w czasie.
Nie zawsze. Ten sam typ sygnału (np. impulsy) może być używany przez różne czujniki i układy sterowania. Do identyfikacji źródła zwykle potrzebny jest kontekst: opis obwodu, pinout, warunki pracy silnika oraz zależność parametru sygnału od zjawiska mierzonego (np. zmiana częstotliwości wraz ze wzrostem przepływu).
Typowe błędy to mylenie wypełnienia z częstotliwością, pomijanie skali czasu, skupienie się tylko na kształcie prostokąta bez analizy, co się zmienia, oraz zgadywanie "po nazwie czujnika". Pomaga nawyk: najpierw opisz parametry przebiegu, dopiero potem dopasuj do zjawiska.
Oscyloskop pokazuje przebieg w czasie, więc umożliwia ocenę, czy sygnał z czujnika lub sterowanie elementem wykonawczym ma właściwy kształt i parametry. Ułatwia wykrycie przerw, zakłóceń, zaników zasilania, błędnych poziomów logicznych oraz nieprawidłowego wypełnienia w sterowaniach impulsowych.
Sterowanie zmianą wypełnienia spotyka się wtedy, gdy trzeba płynnie regulować "średnią" moc/energię dostarczaną do odbiornika przy impulsowym sposobie sterowania. W motoryzacji jest to częste w elementach wykonawczych. Na egzaminie zwykle chodzi o rozpoznanie, że informacja jest w szerokości impulsu.
Najpierw odczytuje się czas stanu wysokiego (czas "ON"), a następnie cały okres sygnału (czas jednego pełnego cyklu). Wypełnienie oblicza się jako: (czas ON / okres) × 100%. W praktyce ważne jest poprawne wyznaczenie początku i końca impulsu oraz użycie właściwej skali czasu.
Warto ćwiczyć na przykładach oscylogramów: osobno dla sygnałów analogowych, impulsowych, częstotliwościowych i sterowań o zmiennym wypełnieniu. Ucz się rozpoznawać, który parametr jest nośnikiem informacji. Dobrą metodą jest opisywanie każdego przebiegu trzema słowami: amplituda–częstotliwość–wypełnienie.
info

Statystycznie 41% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Współczynnik wypełnienia impulsu dotyczy sygnału prostokątnego, w którym kluczową informacją jest stosunek czasu stanu wysokiego do całego okresu."

Materiały:

  • Instrukcje szkolne z podstaw oscyloskopu i interpretacji przebiegów
  • Podręcznik do elektrotechniki/elektroniki w motoryzacji (rozdziały o sygnałach prostokątnych i parametrach przebiegu)
  • Materiały ćwiczeniowe z diagnostyki mechatronicznych układów pojazdów (analiza sygnałów czujników i sterowań)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego