KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2007

PYTANIE NR 29.
Prądnica tachometryczna służy do pomiaru
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prądnica tachometryczna (tachogenerator) jest elementem pomiarowym w układach napędowych: wytwarza napięcie wyjściowe proporcjonalne do prędkości obrotowej wału. Dzięki temu może służyć jako czujnik do kontroli i regulacji obrotów. Nie służy do pomiaru naprężeń ani prędkości liniowej.

Pełne wyjaśnienie:

Prądnica tachometryczna, nazywana też tachogeneratorem lub tachoprądnicą, pełni w automatyce i mechatronice rolę przetwornika prędkości obrotowej na sygnał elektryczny. Jest mechanicznie sprzęgnięta z wałem (np. silnika lub przekładni), a na jej zaciskach pojawia się sygnał wyjściowy, którego wartość (najczęściej napięcie) zmienia się w sposób zależny od prędkości obrotowej. Dzięki temu można wykorzystać ją jako źródło informacji zwrotnej w regulacji prędkości napędu.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź: "prędkości obrotowej"?
Bo podstawowym celem tachoprądnicy jest informowanie układu sterowania, jak szybko obraca się wał. W praktyce pozwala to stabilizować obroty pod zmiennym obciążeniem, realizować ograniczanie prędkości oraz wykrywać odchyłki w pracy napędu.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "napięcia elektrycznego" – tachoprądnica wytwarza napięcie, ale nie po to, aby mierzyć "napięcie" jako badany parametr obiektu. Napięcie jest tu sygnałem pomiarowym reprezentującym prędkość, a nie wielkością, którą chcemy mierzyć w sensie metrologicznym.
  • "prędkości liniowej" – prędkość liniowa dotyczy ruchu postępowego. Tachoprądnica jest łączona z elementem wirującym, więc bezpośrednio odpowiada prędkości obrotowej. Prędkość liniową można ewentualnie pośrednio wyliczyć z prędkości obrotowej i promienia, ale to nie jest bezpośredni pomiar tachoprądnicy.
  • "naprężeń mechanicznych" – naprężenia mierzy się innymi czujnikami (np. tensometrami). Tachoprądnica nie jest czujnikiem odkształceń czy obciążeń materiału.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się tachoprądnica/tachogenerator, myśl o sprzężeniu zwrotnym prędkości w napędach. Dla porównania: pozycję mierzy enkoder, a naprężenia – tensometr.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prądnica tachometryczna (tachogenerator) to przetwornik, który zamienia prędkość obrotową wału na sygnał elektryczny. Najczęściej daje napięcie proporcjonalne do obrotów, więc działa jako czujnik w sprzężeniu zwrotnym układu regulacji prędkości napędu.
Jest mechanicznie sprzęgnięta z wałem, więc obraca się razem z nim. W wyniku zjawisk elektromagnetycznych generuje sygnał (zwykle napięcie), którego wartość zmienia się wraz z prędkością obrotową. Sterownik odczytuje ten sygnał jako informację o obrotach.
Tachoprądnica sama wytwarza napięcie, ale to napięcie jest tylko sygnałem reprezentującym prędkość obrotową. "Pomiar napięcia" dotyczy sytuacji, gdy napięcie jest celem pomiaru (np. w instalacji). Tu celem jest prędkość, a napięcie jest wyjściem czujnika.
Bezpośrednio dotyczy prędkości obrotowej, bo jest montowana na elemencie wirującym (wał silnika, przekładnia). Prędkość liniową można co najwyżej pośrednio przeliczyć z prędkości obrotowej i promienia/średnicy, ale to dodatkowe obliczenie, a nie bezpośredni pomiar.
Tachoprądnica daje sygnał analogowy zależny od prędkości (typowo napięcie proporcjonalne do obrotów), a enkoder generuje impulsy lub sygnały cyfrowe, z których wyznacza się położenie i/lub prędkość. Jeśli pytanie dotyczy sprzężenia zwrotnego obrotów "z prądnicy", zwykle chodzi o tachoprądnicę.
Stosuje się ją, gdy potrzebna jest informacja o prędkości obrotowej do regulacji napędu, np. utrzymania stałych obrotów przy zmianach obciążenia. Spotyka się ją w układach sterowania silnikami, stanowiskach laboratoryjnych i starszych rozwiązaniach automatyki, gdzie ważny jest prosty sygnał prędkości.
Najczęściej wybierają "napięcie", bo kojarzą prądnicę wyłącznie jako źródło napięcia, a nie czujnik. Drugi błąd to mylenie prędkości liniowej z obrotową. Warto pamiętać: tachoprądnica jest sprzęgnięta z wałem, więc informuje o obrotach, a nie o ruchu postępowym.
Sygnał z tachoprądnicy jest informacją zwrotną o prędkości obrotowej. Sterownik porównuje go z wartością zadaną i koryguje sterowanie silnika, aby utrzymać żądane obroty. Dzięki temu układ może reagować na obciążenie, tarcie i inne zakłócenia wpływające na prędkość.
Tak, bo pozwala obserwować, czy prędkość obrotowa jest zgodna z oczekiwaną. Odchyłki sygnału mogą wskazywać na przeciążenie, poślizg, problem z regulacją lub uszkodzenie mechaniczne. Trzeba jednak pamiętać, że sama tachoprądnica nie mierzy naprężeń ani momentu — tylko obroty.
Ucz się porównywać czujniki: tachoprądnica (sygnał analogowy prędkości), enkoder (impulsy/pozycja), resolver (kąt), tensometr (naprężenia). Pomaga tabela skojarzeń "wielkość mierzona → czujnik". Na egzaminie czytaj, czy pytanie dotyczy wału (obroty) czy ruchu liniowego.
info

Około 73% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnio łatwe

Według specjalistów z branży: "Prądnica tachometryczna (tachogenerator) jest elementem pomiarowym w układach napędowych: wytwarza napięcie wyjściowe proporcjonalne do prędkości obrotowej wału."

Źródła:

  • Wikipedia (PL), "Tachoprądnica" – opis zastosowania jako przetwornika prędkości obrotowej, https://pl.wikipedia.org/wiki/Tachopr%C4%85dnica - dostęp: 2026-02-18
  • Wikipedia (EN), "Tachogenerator" – overview i zasada działania (proporcjonalność sygnału do prędkości), https://en.wikipedia.org/wiki/Tachogenerator - dostęp: 2026-02-18
  • All About Circuits, "Tachometer Generators" (dział o tachogeneratorach jako czujnikach prędkości), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-13/tachometer-generators/ - dostęp: 2026-02-18

Materiały:

  • Podręczniki z elektromechaniki/napędów elektrycznych (rozdziały o tachogeneratorach i sprzężeniu zwrotnym)
  • Materiały dydaktyczne o czujnikach prędkości (tachoprądnica, enkoder, resolver)
  • Karty katalogowe tachogeneratorów (opis zasady działania i zastosowań)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego