KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2020

PYTANIE NR 25.
W celu sprawdzenia poprawności działania przetwornika tensometrycznego wagi elektronicznej należy użyć
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przetwornik tensometryczny jest czujnikiem rezystancyjnym – jego rezystancja zmienia się pod wpływem odkształcenia. Do wykrywania małych zmian rezystancji stosuje się mostek Wheatstone'a, który zamienia je na zmianę napięcia. Watomierz i amperomierz mierzą inne wielkości, więc nie służą do takiej kontroli.

Pełne wyjaśnienie:

Przetwornik tensometryczny (tensometr) pracuje na zasadzie zmiany rezystancji elementu pomiarowego pod wpływem odkształcenia wywołanego siłą. W wagach elektronicznych tensometry zwykle łączy się w układ, który umożliwia bardzo czuły pomiar niewielkich zmian rezystancji.

Właściwym narzędziem do sprawdzenia poprawności działania takiego przetwornika jest mostek Wheatstone'a, ponieważ:

  • umożliwia porównanie rezystancji gałęzi mostka i wykrycie niewielkich różnic,
  • zamienia małą zmianę rezystancji na mierzalną zmianę napięcia wyjściowego,
  • pozwala diagnozować typowe usterki: rozstrojenie, asymetrię, przerwę lub zwarcie w jednej z gałęzi.

Odpowiedź "omomierza" bywa kusząca, bo omomierz mierzy rezystancję, jednak jest to głównie pomiar statyczny (rezystancja spoczynkowa). Taki pomiar może wykryć przerwę lub zwarcie, ale nie jest najlepszym sposobem oceny zmiany rezystancji pod obciążeniem i pracy całego toru mostkowego.

Odpowiedź "watomierza" jest nieprawidłowa, ponieważ watomierz służy do pomiaru mocy, a nie do oceny zmian rezystancji tensometrów w układzie mostka.

Odpowiedź "amperomierza" także jest nieprawidłowa: amperomierz mierzy prąd. Sam pomiar prądu bez odpowiedniego układu mostkowego nie daje wiarygodnej informacji o mikrozmianach rezystancji charakterystycznych dla tensometrów.

W praktyce serwisowej najczęściej łączy się diagnostykę mostka z pomiarem napięcia wyjściowego (np. multimetrem) oraz z kalibracją wagi odważnikami, ale kluczową ideą pozostaje pomiar mostkowy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To czujnik, którego rezystancja zmienia się pod wpływem odkształcenia mechanicznego wywołanego obciążeniem. Zmiana rezystancji jest mała, dlatego w praktyce łączy się tensometry w układ mostkowy, aby uzyskać mierzalny sygnał napięciowy.
Mostek Wheatstone'a pozwala wykrywać bardzo małe zmiany rezystancji i zamienia je na zmianę napięcia na wyjściu mostka. Dzięki temu łatwiej diagnozować poprawność pracy czujnika oraz jego symetrię i zrównoważenie w układzie pomiarowym.
Tensometryczny jest rezystancyjny (mierzy się zmianę rezystancji). Piezoelektryczny generuje ładunek/prąd pod wpływem siły i wymaga innego toru pomiarowego (często wzmacniacza ładunkowego). To dwie różne zasady fizyczne.
Omomierz pomaga wykryć usterki typu przerwa lub zwarcie oraz ocenić rezystancję spoczynkową. Jednak pełniejszą ocenę działania daje układ mostka, bo pokazuje zmianę sygnału przy obciążeniu i nierównowagę gałęzi, której sam omomierz może nie ujawnić.
Pomiar mostkowy ułatwia wykrycie: rozstrojenia (asymetrii) mostka, częściowego uszkodzenia elementu oporowego, różnic między gałęziami oraz problemów z połączeniami. Objawia się to zmianą napięcia wyjściowego mostka lub brakiem reakcji na obciążenie.
Amperomierz mierzy prąd, a tensometr diagnozuje się przez obserwację zmian rezystancji i wynikających z nich zmian napięcia w układzie mostkowym. Sam pomiar prądu bez kontroli równowagi mostka nie daje jednoznacznej informacji o stanie tensometru.
Watomierz służy do pomiaru mocy elektrycznej (zależnej od napięcia i prądu). W diagnostyce przetwornika tensometrycznego kluczowa jest mała zmiana rezystancji i napięcia mostka, a nie moc obciążenia elektrycznego, więc watomierz nie jest tu narzędziem właściwym.
Zwykle: kontrola połączeń i zasilania mostka, wstępny pomiar rezystancji (czy nie ma przerwy/zwarcia), sprawdzenie sygnału wyjściowego mostka bez obciążenia i z obciążeniem oraz kalibracja odważnikami. Kolejność zależy od konstrukcji wagi i objawów usterki.
Warto rozumieć: czym jest równowaga mostka, dlaczego małe zmiany rezystancji dają mierzalną zmianę napięcia, oraz że mostek jest typowym układem dla czujników rezystancyjnych (np. tensometrów). Pomaga też kojarzyć go z diagnostyką czujników wagi.
Najczęstsze to mylenie technologii czujników (piezo vs tensometr), wybór przyrządu "bo coś mierzy" bez dopasowania wielkości (moc/prąd zamiast rezystancji) oraz traktowanie omomierza jako jedynego testu. Na egzaminie warto zawsze łączyć tensometr z mostkiem Wheatstone'a.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 65% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Przetwornik tensometryczny jest czujnikiem rezystancyjnym – jego rezystancja zmienia się pod wpływem odkształcenia."

Źródła:

  • Wikipedia: "Mostek Wheatstone’a" (opis zasady działania i zastosowań), https://pl.wikipedia.org/wiki/Mostek_Wheatstone%E2%80%99a - dostęp 2026-03-13
  • National Instruments: "Strain Gage Measurements – How to Measure Strain" (zastosowanie mostka Wheatstone'a do tensometrów), https://www.ni.com/en/support/documentation/supplemental/06/strain-gage-measurements--how-to-measure-strain.html - dostęp 2026-03-13
  • All About Circuits: "Wheatstone Bridge" (wyjaśnienie idei pomiaru małych zmian rezystancji), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-8/wheatstone-bridge/ - dostęp 2026-03-13

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne o czujnikach rezystancyjnych i mostku Wheatstone'a (metrologia, czujniki)
  • Notatki z podstaw elektrotechniki: rezystancja, prawo Ohma, pomiary mostkowe
  • Karty katalogowe czujników tensometrycznych i aplikacje pomiarowe (strain gage measurement)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego