KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2018 (test 2)

PYTANIE NR 28.
Prądnica tachometryczna przy prędkości obrotowej 1000 obr./min. generuje napięcie 30 V. Jaka wartość napięcia zostanie wygenerowana przez prądnicę przy prędkości obrotowej 200 obr./min?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Napięcie prądnicy tachometrycznej przyjmuje się jako wprost proporcjonalne do prędkości obrotowej. Skoro 1000 obr./min daje 30 V, to 200 obr./min stanowi 0,2 tej prędkości. Zatem napięcie wynosi 30 V · 0,2 = 6 V. Pozostałe wartości nie wynikają z proporcji liniowej.

Pełne wyjaśnienie:

W prądnicy tachometrycznej (tachoprądnicy) sygnałem wyjściowym jest napięcie, które w typowych zadaniach egzaminacyjnych traktuje się jako wprost proporcjonalne do prędkości obrotowej. Oznacza to zależność liniową: im większa prędkość, tym większe napięcie, przy stałej "czułości" (stałej tachometrycznej).

Można to zapisać jako proporcję:

U / n = const

Dane z zadania:

  • dla n = 1000 obr./min napięcie U = 30 V
  • dla n = 200 obr./min szukamy U

Najpierw wyznaczamy, jaką częścią 1000 obr./min jest 200 obr./min:

200 / 1000 = 0,2

Skoro prędkość spadła do 0,2 wartości początkowej, to przy liniowości napięcie także spada do 0,2:

U = 30 V · 0,2 = 6 V

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "5 V" – nie odpowiada proporcji; dawałoby to współczynnik 5/30 ≈ 0,167, czyli prędkość musiałaby wynosić ok. 167 obr./min, a nie 200.
  • "3 V" – to 0,1 z 30 V, czyli pasowałoby do 100 obr./min, a nie do 200 obr./min.
  • "15 V" – to połowa 30 V, co odpowiadałoby 500 obr./min. W zadaniu prędkość jest pięć razy mniejsza, nie dwa razy.

Wskazówka egzaminacyjna: przy zadaniach z tachoprądnicą zawsze sprawdź, czy przyjęto liniowość (zwykle tak). Najszybciej policz ułamek n2/n1 i pomnóż przez U1 – unikasz wtedy pomyłek w dzieleniu i "intuicyjnego" zgadywania.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prądnica tachometryczna (tachoprądnica) to przetwornik prędkości obrotowej na napięcie. W napędach mechatronicznych może być elementem sprzężenia zwrotnego: im większa prędkość wału, tym większe napięcie na wyjściu, co ułatwia pomiar i regulację.
Bo w typowym zakresie pracy tachoprądnice mają w przybliżeniu charakterystykę liniową, a egzamin sprawdza umiejętność prostego przeliczenia proporcją. Nieliniowości i błędy (np. tarcie, obciążenie) zwykle pomija się, jeśli nie podano inaczej.
Ułóż proporcję: U2 = U1 · (n2/n1). Najpierw policz stosunek prędkości (np. 200/1000 = 0,2), a potem pomnóż przez znane napięcie (30 V · 0,2). To najszybsza i najmniej podatna na błąd metoda.
To "czułość" przetwornika, czyli ile napięcia przypada na jednostkę prędkości (np. V na obr./min lub V na rad/s). Jeśli stała jest znana, można bezpośrednio przeliczać prędkość na napięcie i odwrotnie, co jest przydatne w układach regulacji napędów.
Tak. 200 obr./min to 1/5 z 1000 obr./min, więc napięcie też powinno być 1/5 z 30 V. Jedna piąta z 30 to 6. Taki "test zdroworozsądkowy" pomaga odrzucić odpowiedzi typu 15 V, które odpowiadają połowie prędkości.
Najczęstsze to: pomylenie proporcji (dzielenie w złej kolejności), przyjęcie zależności odwrotnej zamiast wprost proporcjonalnej oraz błędy w ułamku dziesiętnym (np. 200/1000 jako 0,02). Warto zawsze policzyć stosunek prędkości i ocenić, czy wynik ma sens.
Nie zawsze idealnie. W praktyce wpływ mają m.in. obciążenie, spadki napięć, temperatura i zużycie elementów. Jednak w wielu zastosowaniach i zadaniach szkolnych zakłada się model liniowy, bo pozwala jednoznacznie przeliczać prędkość na napięcie.
Tachoprądnica daje sygnał analogowy proporcjonalny do prędkości, co bywa wygodne w prostych układach regulacji lub diagnostyce. Enkoder częściej wybiera się do dokładnego pomiaru położenia i prędkości cyfrowo. Wybór zależy od wymaganej dokładności i kompatybilności sterownika.
Gdy znasz punkt odniesienia lub stałą tachometryczną, liczysz odwrotnie: n2 = n1 · (U2/U1). Przykładowo, jeśli 30 V odpowiada 1000 obr./min, to 6 V odpowiada 1000 · (6/30) = 200 obr./min. To typowe zadanie diagnostyczne.
Nie, jeśli wszystkie prędkości w zadaniu są w tych samych jednostkach (tu obr./min). Proporcja działa niezależnie od jednostki, pod warunkiem spójności. Na rad/s przechodzi się dopiero wtedy, gdy wzór lub stała w dokumentacji jest podana w jednostkach układu SI.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 61% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Napięcie prądnicy tachometrycznej przyjmuje się jako wprost proporcjonalne do prędkości obrotowej."

Źródła:

  • Wikipedia (EN): DC tachogenerator – opis zależności napięcia od prędkości, https://en.wikipedia.org/wiki/Tachogenerator (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): Proporcjonalność prosta – definicja zależności wprost proporcjonalnej, https://pl.wikipedia.org/wiki/Proporcjonalno%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-03-01)
  • All About Circuits: "Tachogenerators" (encyklopedia/artykuł edukacyjny o tachogeneratorach), https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/tachogenerators/ (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw elektrotechniki/elektroniki w technice (zależności proporcjonalne, źródła napięcia)
  • Materiały dydaktyczne z mechatroniki dotyczące czujników i przetworników (tachoprądnice, enkodery, czujniki Halla)
  • Karty katalogowe tachogeneratorów DC (charakterystyka V/rpm, stała tachometryczna)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego