KWALIFIKACJA MOT2 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 17.
Widoczny na rysunku oscylogram otrzymany w trakcie wykonywania diagnostyki układu sterowania potwierdza, że
Ilustracja przedstawia oscylogram, który jest wykresem sygnału elektrycznego w funkcji czasu, używanym w diagnostyce układów
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Częstotliwość wyznacza się z oscylogramu przez odczyt okresu T na osi czasu i użycie zależności f = 1/T.
Jeżeli z wykresu wynika T ≈ 4 ms, to f ≈ 1/0,004 s ≈ 250 Hz. Pozostałe stwierdzenia dotyczą innych parametrów (średnia, okres 20 ms, wypełnienie) i nie wynikają z takiego odczytu.

Pełne wyjaśnienie:

W diagnostyce układów sterowania w pojeździe oscylogram pozwala odczytać podstawowe parametry sygnału: okres, częstotliwość, poziomy napięć, a dla przebiegów impulsowych także wypełnienie i wartość średnią.

Dlaczego poprawne jest stwierdzenie "częstotliwość badanego sygnału wynosi około 250 Hz"?
Najpierw z osi czasu odczytuje się okres T (czas jednego pełnego powtórzenia przebiegu). Następnie stosuje się zależność: f = 1/T. Jeśli z oscylogramu wynika T ≈ 4 ms, to po zamianie jednostek: 4 ms = 0,004 s, a więc f ≈ 1 / 0,004 s = 250 Hz. To dokładnie opisuje relację między kształtem przebiegu na ekranie a częstotliwością.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "wartość średnia napięcia … około 7,5 V" – wartość średnia zależy od poziomu napięcia stanu wysokiego i od wypełnienia. Sam fakt, że sygnał ma pewną amplitudę, nie oznacza jeszcze średniej 7,5 V; trzeba znać proporcję czasu "wysoko" do całego okresu.
  • "okres … około 20 ms" – okres 20 ms odpowiada częstotliwości 50 Hz (bo 1/0,02 s = 50 Hz). Gdy prawidłowa częstotliwość jest rzędu 250 Hz, odpowiadający okres jest znacznie krótszy (kilka milisekund), więc 20 ms jest niespójne z takim przebiegiem.
  • "współczynnik wypełnienia … około 20/20 × 100%" – wypełnienie to (czas trwania stanu wysokiego / okres) × 100%. Zapis 20/20 daje zawsze 100%, a to musiałoby oznaczać brak impulsowania (sygnał stale w stanie wysokim). Dla przebiegu sterującego obserwowanego jako impulsy taki wniosek nie jest właściwy.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze wykonaj dwa kroki kontrolne: (1) przelicz ms na sekundy, (2) sprawdź, czy wyliczona częstotliwość pasuje "intuicyjnie" do tego, ile okresów mieści się w widocznym zakresie czasu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Odczytaj okres T z osi czasu (czas jednego pełnego powtórzenia przebiegu), zamień go na sekundy, a potem policz f = 1/T. Przykład: T = 4 ms = 0,004 s, więc f = 1/0,004 ≈ 250 Hz.
Okres i częstotliwość są odwrotne: f = 1/T. Dla T = 20 ms (0,02 s) wychodzi f = 50 Hz. Dla 250 Hz okres musi być dużo krótszy: T = 1/250 s ≈ 0,004 s = 4 ms.
Okres to czas, po którym przebieg zaczyna się powtarzać w identyczny sposób. Na oscylogramie jest to odległość w czasie między dwoma kolejnymi takimi samymi punktami (np. zboczami narastającymi). To podstawowa wartość do wyznaczania częstotliwości.
Najczęściej myli się jednostki (ms z s), źle liczy działki siatki, albo odczytuje półokres zamiast pełnego okresu. Częsty jest też skrót myślowy: utożsamianie amplitudy z wartością średnią, mimo że średnia zależy od wypełnienia.
Wypełnienie to procent czasu, przez jaki sygnał jest w stanie wysokim w jednym okresie: (tON/T) × 100%. Pomaga ocenić sterowanie impulsowe elementów wykonawczych. 100% oznacza stały stan wysoki (brak "impulsowania").
Dla przebiegu 0–U wartość średnia w przybliżeniu wynosi: Uśr = U × (tON/T). Czyli zależy od amplitudy i wypełnienia. Bez znajomości tych dwóch wielkości nie da się wiarygodnie potwierdzić konkretnej średniej tylko "na oko".
Sygnały impulsowe występują w sterowaniu elementami wykonawczymi, gdy sterownik reguluje moc lub położenie przez zmianę wypełnienia i/lub częstotliwości. W praktyce dotyczy to wielu układów mechatronicznych, gdzie ważna jest szybka i precyzyjna regulacja.
Ustaw taką podstawę czasu, aby na ekranie było widać kilka pełnych okresów (np. 3–10). Zbyt szybka podstawa "ściśnie" przebieg, a zbyt wolna utrudni dokładne liczenie działek. Po odczycie T zawsze przelicz na sekundy przed obliczeniem f.
Nie. Amplituda mówi o poziomach napięcia (np. 0 V i 12 V), a średnia zależy jeszcze od tego, jak długo sygnał przebywa na każdym poziomie. Dwa sygnały o tej samej amplitudzie mogą mieć zupełnie inną wartość średnią, jeśli mają inne wypełnienie.
Częstotliwość wynika z powtarzalności w czasie (odległość między kolejnymi okresami). Wypełnienie wynika z proporcji czasu stanu wysokiego do całego okresu. Na wykresie: mierzysz dwa odcinki czasu (tON i T) i dopiero liczysz procent.
info

Około 27% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Częstotliwość wyznacza się z oscylogramu przez odczyt okresu T na osi czasu i użycie zależności f = 1/T.Jeżeli z wykresu wynika T ≈ 4 ms, to f ≈ 1/0,004 s ≈ 250 Hz."

Materiały:

  • Notatki z metrologii: przebiegi okresowe, jednostki, przeliczenia Hz–s–ms
  • Materiały dydaktyczne z diagnostyki oscyloskopowej w pojazdach (sygnały impulsowe, PWM)
  • Ćwiczenia praktyczne: wyznaczanie T i f z różnych nastaw podstawy czasu

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego