KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2012

PYTANIE NR 11.
Na rysunku przedstawiono wygląd zewnętrzny czujnika i odpowiadający mu symbol graficzny. Jaki to czujnik?
Ilustracja przedstawia czujnik pojemnościowy oraz odpowiadający mu symbol graficzny.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Czujnik pojemnościowy identyfikuje się po symbolu i charakterystycznym sposobie detekcji opartym na zmianie pojemności elektrycznej w polu czujnika. W odróżnieniu od indukcyjnego nie jest ograniczony wyłącznie do metali, a od optycznego i ultradźwiękowego różni się zasadą działania (brak wiązki światła/fali).

Pełne wyjaśnienie:

Czujnik pojemnościowy należy do czujników zbliżeniowych, których działanie opiera się na zmianie pojemności elektrycznej układu czujnik–obiekt. Zbliżenie obiektu (zwłaszcza o innej przenikalności elektrycznej niż powietrze) zmienia warunki pola elektrycznego, co jest wykrywane przez elektronikę czujnika i zamieniane na sygnał wyjściowy.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź "pojemnościowy"? Ponieważ właśnie ten typ czujnika rozpoznaje się po symbolice i powiązanej z nią zasadzie pracy: detekcja następuje dzięki wpływowi obiektu na pole elektryczne, a nie poprzez indukcję w metalu, odbicie światła czy pomiar czasu przelotu fali.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Ultradźwiękowy działa akustycznie (fala ultradźwiękowa, echo). Typowo kojarzy się z "czujnikiem odległości", a jego symbolika i budowa odnoszą się do emisji/odbioru fali, a nie do pola elektrycznego.
  • Indukcyjny wykorzystuje zjawiska elektromagnetyczne i prądy wirowe, dlatego służy przede wszystkim do wykrywania obiektów metalowych. Różni się od pojemnościowego zakresem wykrywanych materiałów i zasadą działania.
  • Optyczny wykorzystuje światło (nadajnik–odbiornik, odbicie, bariera). Jego rozpoznanie wynikałoby z elementów optycznych i symboliki związanej z wiązką światła.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli masz do wyboru czujnik indukcyjny i pojemnościowy, rozstrzygaj pytanie przez materiał obiektu oraz zasadę fizyczną: indukcyjny "metal", pojemnościowy "zmiana dielektryka/pola". Optyczny i ultradźwiękowy to zwykle osobna grupa: odpowiednio "światło" i "dźwięk".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Czujnik pojemnościowy to czujnik zbliżeniowy wykrywający obiekty przez zmianę pojemności elektrycznej w polu czujnika. Stosuje się go m.in. do detekcji tworzyw, szkła, drewna, cieczy lub materiałów sypkich, często tam, gdzie indukcyjny (metal) byłby niewystarczający.
Wytwarza pole elektryczne i "obserwuje", jak zbliżony obiekt zmienia warunki tego pola (np. przez inną przenikalność elektryczną niż powietrze). Elektronika czujnika przetwarza tę zmianę na przełączenie wyjścia. Dlatego bywa wrażliwy na wilgoć, zabrudzenia i osady.
Indukcyjny wykrywa głównie metal dzięki zjawiskom elektromagnetycznym (prądy wirowe). Pojemnościowy wykrywa także niemetale, bo reaguje na zmianę pojemności/pola elektrycznego. W doborze kluczowe są: materiał obiektu, zasięg, wpływ środowiska i odporność na zakłócenia.
Bo wykrywanie nie opiera się na przewodnictwie czy indukcji w metalu, tylko na tym, że obiekt zmienia "właściwości elektryczne" przestrzeni w polu czujnika. Tworzywa i szkło mają inną przenikalność niż powietrze, więc wpływają na pojemność układu czujnik–otoczenie.
Gdy potrzebujesz pomiaru lub detekcji na większym dystansie i chcesz mniejszej zależności od koloru/przezroczystości obiektu niż w optyce. Ultradźwiękowy bazuje na fali dźwiękowej, więc sprawdza się np. do kontroli poziomu lub odległości, ale bywa wrażliwy na kształt i pochłanianie dźwięku.
Czujnik optyczny zwykle kojarzy się z elementami nadajnik–odbiornik światła i zasadą: bariera, odbiciowy lub refleksyjny. Pojemnościowy nie wykorzystuje wiązki światła, tylko pole elektryczne. W zadaniach egzaminacyjnych często rozstrzyga symbol graficzny i opis zasady detekcji.
Najczęstsze pomyłki to: sugerowanie się samą obudową (wiele czujników wygląda podobnie), ignorowanie symbolu, oraz automatyczne wybieranie "indukcyjnego" jako najpopularniejszego. Warto zawsze łączyć cechę zjawiska (pole elektryczne/światło/dźwięk/indukcja) z typem czujnika.
Zwykle nie w sposób "przez ekran", bo metal może tłumić i zakłócać pole elektryczne, na którym opiera się detekcja. W praktyce ważne są: montaż (wpuszczany/niewpuszczany), zalecenia producenta i otoczenie czujnika. Na egzaminie pamiętaj: metal silnie wpływa na pole.
Sprawdź: wykrywany materiał, wymagany zasięg, warunki środowiskowe (pył, wilgoć), sposób montażu i typ wyjścia (np. PNP/NPN). W utrzymaniu ruchu ważna jest też odporność na fałszywe zadziałania oraz możliwość regulacji czułości, jeśli aplikacja tego wymaga.
Ćwicz na zestawach zadań: dopasowanie symbolu do czujnika i zasady działania. Ucz się parami: indukcyjny–pojemnościowy oraz optyczny–ultradźwiękowy. Pomaga też czytanie kart katalogowych i oglądanie typowych czujników w pracowni, aby skojarzyć wygląd z funkcją.
info

Około 46% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Według specjalistów z branży: "Czujnik pojemnościowy identyfikuje się po symbolu i charakterystycznym sposobie detekcji opartym na zmianie pojemności elektrycznej w polu czujnika."

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z czujników w automatyce (czujniki zbliżeniowe: indukcyjne, pojemnościowe, optyczne, ultradźwiękowe)
  • Karty katalogowe producentów czujników zbliżeniowych (opis zasady działania i zastosowań)
  • Materiały dydaktyczne do kwalifikacji mechatronicznych dotyczące elementów wejściowych układów sterowania

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego