Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE5 - WRZESIEŃ 2015



PYTANIE NR 8.
Jaki parametr silnika elektrycznego można zmierzyć mostkiem tensometrycznym, którego schemat ideowy zamieszczono na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat ideowy mostka tensometrycznego, który jest używany do pomiaru parametrów silnika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Mostek tensometryczny służy do pomiaru bardzo małych zmian rezystancji tensometrów, które wynikają z odkształcenia elementu mechanicznego. Gdy tensometry są umieszczone na wale, odkształcenie przy skręcaniu pozwala wyznaczyć moment obrotowy. Pozostałe wielkości mierzy się innymi czujnikami.

Pełne wyjaśnienie:

Mostek tensometryczny jest klasycznym układem pomiarowym do detekcji bardzo małych zmian rezystancji tensometrów oporowych. Tensometr przyklejony do elementu konstrukcyjnego zmienia rezystancję wtedy, gdy element ulega odkształceniu (rozciąganiu/ściskaniu). Mostek zamienia tę niewielką zmianę rezystancji na użyteczny sygnał napięciowy, który następnie można wzmocnić i przeliczyć.

W kontekście silnika elektrycznego taki układ stosuje się najczęściej do pomiarów mechanicznych na wale. Jeśli tensometry są rozmieszczone na wale (zwykle w układzie kompensującym wpływ temperatury i zginania), to podczas pracy napędu wał ulega skręcaniu proporcjonalnie do przenoszonego obciążenia. Zmierzone odkształcenie skrętne pozwala wyznaczyć moment obrotowy (często po kalibracji stanowiska).

Dlaczego pozostałe propozycje nie pasują do mostka tensometrycznego?

  • Prędkość obrotowa jest zwykle mierzona czujnikami prędkości, np. enkoderem, czujnikiem Halla, czujnikiem indukcyjnym lub tachoprądnicą. Mostek tensometryczny nie mierzy częstotliwości ani liczby obrotów.
  • Temperatura uzwojeń jest mierzona czujnikami temperatury (np. termorezystorami, termistorami, czujnikami półprzewodnikowymi) umieszczanymi w uzwojeniu lub w jego pobliżu. Tensometr w typowym zastosowaniu jest czujnikiem odkształceń, nie temperatury (choć temperatura może być czynnikiem zakłócającym wymagającym kompensacji).
  • Położenie kątowe wału mierzy się enkoderem absolutnym/inkrementalnym, resolwerem lub potencjometrem obrotowym. Mostek tensometryczny nie daje informacji o bezwzględnym kącie, tylko o odkształceniu materiału.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w zadaniu pojawia się słowo "tensometr", myśl najpierw o naprężeniach i odkształceniach (siła, masa, nacisk, moment), a dopiero potem o innych wielkościach elektrycznych silnika.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest mostek tensometryczny i do czego służy?
Mostek tensometryczny to układ pomiarowy, który zamienia bardzo małe zmiany rezystancji tensometrów na sygnał napięciowy. Stosuje się go do pomiaru odkształceń elementów (np. wału), a po kalibracji do wyznaczania siły, nacisku lub momentu obrotowego.
Jak mostek tensometryczny pozwala zmierzyć moment obrotowy silnika?
Tensometry przyklejone do wału rejestrują odkształcenie podczas skręcania. Skręcanie wału rośnie wraz z obciążeniem, więc sygnał z mostka (po wzmocnieniu i kalibracji) można przeliczyć na moment obrotowy. To pomiar mechaniczny realizowany metodą elektryczną.
Dlaczego mostkiem tensometrycznym nie mierzy się prędkości obrotowej?
Mostek tensometryczny nie mierzy częstotliwości ani liczby impulsów, tylko zmianę rezystancji wynikającą z odkształcenia materiału. Prędkość obrotową mierzy się typowo enkoderem, tachoprądnicą lub czujnikiem indukcyjnym/Halla, które generują sygnał zależny od obrotów.
Czy tensometr może mierzyć temperaturę uzwojeń silnika?
W typowym zastosowaniu tensometr jest czujnikiem odkształceń, a nie temperatury uzwojeń. Temperatura jest zwykle mierzona termistorem lub czujnikiem rezystancyjnym umieszczonym w uzwojeniu. Temperatura może wpływać na tensometr jako zakłócenie, dlatego stosuje się kompensację w układzie mostkowym.
Jakie czujniki stosuje się do pomiaru położenia kątowego wału?
Do pomiaru położenia kątowego używa się przede wszystkim enkoderów (absolutnych lub inkrementalnych), resolwerów albo potencjometrów obrotowych. Te czujniki dają informację o kącie lub zmianie kąta. Mostek tensometryczny dostarcza informację o odkształceniu, więc nie zastępuje czujnika położenia.
Jakie są typowe błędy na egzaminie przy pytaniach o tensometry?
Częsty błąd to wybór "popularnego parametru silnika" (np. temperatury lub prędkości) bez rozpoznania zasady działania tensometru. Drugi błąd to mylenie pomiaru bezpośredniego z pośrednim: moment można wyznaczyć z odkształcenia wału, choć nie mierzy się go "wprost" miernikiem.
Jakie wielkości mechaniczne można wyznaczać z tensometrów?
Z tensometrów można wyznaczać wielkości powiązane z naprężeniem i odkształceniem, np. siłę, nacisk, ugięcie, masę (przez siłę ciężkości) oraz moment obrotowy (przez skręcanie wału). Kluczowe jest miejsce montażu tensometrów i poprawna kalibracja układu.
Jakie znaczenie ma kalibracja w pomiarze momentu mostkiem tensometrycznym?
Kalibracja przypisuje sygnałowi z mostka konkretną wartość momentu w jednostkach praktycznych. Bez kalibracji znasz jedynie względną zmianę odkształcenia. W praktyce kalibrację wykonuje się na stanowisku, przykładając znane obciążenie lub korzystając ze wzorca momentu, aby zbudować zależność sygnał–moment.
Kiedy w praktyce technik elektryk spotka pomiar momentu na wale?
Najczęściej na stanowiskach badawczych, hamowniach, w diagnostyce napędów oraz przy odbiorach i testach urządzeń, gdy trzeba potwierdzić charakterystykę napędu lub ocenić obciążenie. Pomiar momentu bywa też potrzebny przy analizie przeciążeń i doborze zabezpieczeń oraz nastaw sterowania.
Jak rozpoznać w zadaniu, że chodzi o pomiar momentu, a nie prędkości?
Szukaj słów i elementów związanych z odkształceniem: "tensometr", "mostek", "odkształcenie", "wał", "skręcanie", "naprężenia". To naprowadza na siłę/moment. Dla prędkości typowe są: "enkoder", "impulsy", "czujnik indukcyjny", "tachoprądnica" i sygnał częstotliwościowy.
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że mostek tensometryczny służy do pomiaru bardzo małych zmian rezystancji tensometrów, które wynikają z odkształcenia elementu mechanicznego.

Materiały:

  • Skrypty/rozdziały z metrologii elektrycznej: mostki pomiarowe i czujniki rezystancyjne
  • Materiały o tensometrach oporowych i ich aplikacjach w pomiarach momentu
  • Podstawy mechaniki technicznej: naprężenia, odkształcenia, skręcanie wałów
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego