KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 26.
Który symbol oznacza czujnik ultradźwiękowy?
Ilustracja przedstawia cztery symbole techniczne, które są prawdopodobnie związane z elementami mechatronicznymi.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Czujnik ultradźwiękowy identyfikuje się po symbolu odnoszącym się do emisji i odbioru fal akustycznych (ultradźwięków) wykorzystywanych do pomiaru odległości lub detekcji obiektu. W odróżnieniu od czujników indukcyjnych/pojemnościowych/optycznych, kluczowa jest informacja o pracy na fali dźwiękowej.

Pełne wyjaśnienie:

Czujnik ultradźwiękowy to czujnik zbliżeniowy/odległościowy, który działa na zasadzie wysyłania impulsu fali akustycznej o częstotliwości powyżej progu słyszalności człowieka oraz odbioru echa odbitego od obiektu. Na schematach i rysunkach technicznych symbol takiego czujnika zwykle sugeruje właśnie zjawisko propagacji fali (np. poprzez graficzne "linie falowe" lub oznaczenie przetwornika ultradźwiękowego).

Dlaczego to jest istotne w mechatronice (ELM.3)? W trakcie montażu, uruchamiania i konserwacji układów trzeba szybko rozpoznawać elementy po dokumentacji: błędna identyfikacja czujnika może prowadzić do złego doboru wejścia sterownika, niewłaściwego zasilania lub złej interpretacji sygnału w programie/diagnostyce.

Typowe pomyłki wynikają z podobieństwa symboli czujników zbliżeniowych:

  • Indukcyjny bywa kojarzony z metalem i polem elektromagnetycznym; nie opisuje fali dźwiękowej.
  • Pojemnościowy odnosi się do pola elektrycznego i zmian pojemności; również nie wskazuje na fale akustyczne.
  • Optyczny/fotoelektryczny wiąże się ze światłem (wiązka, nadajnik/odbiornik optyczny); to inny mechanizm detekcji niż ultradźwięki.

Przy rozpoznawaniu symbolu warto patrzeć na to, czy oznaczenie sugeruje falę rozchodzącą się w powietrzu i pomiar na podstawie echa. Taka analiza funkcji jest pewniejsza niż wybór na podstawie samego kształtu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Czujnik ultradźwiękowy wykrywa obiekty lub mierzy odległość za pomocą fali akustycznej (ultradźwięków). Nadaje impuls, a następnie odbiera echo i na tej podstawie wyznacza obecność lub dystans. Stosuje się go m.in. w automatyce do detekcji bezkontaktowej.
Pomiar opiera się na czasie przelotu echa: czujnik wysyła impuls ultradźwiękowy, fala odbija się od obiektu i wraca do odbiornika. Układ wewnętrzny mierzy czas powrotu, a następnie przelicza go na odległość. To wymaga prawidłowego ustawienia czujnika i celu pomiaru.
Najczęściej rozpoznaje się go po tym, że symbol sugeruje emisję i odbiór fali akustycznej (np. graficzne "fale" lub przetwornik ultradźwiękowy). W porównaniu z czujnikiem optycznym nie ma odniesień do światła, a w porównaniu z indukcyjnym nie sugeruje pola magnetycznego.
Oba typy bywają przedstawiane jako czujniki zbliżeniowe, a niektóre symbole mają podobny ogólny zarys (nadajnik/odbiornik). Pomyłka wynika z patrzenia na kształt zamiast na zasadę działania. Pomaga sprawdzenie, czy symbol odnosi się do fali dźwiękowej (echo), czy do wiązki światła.
Czujnik ultradźwiękowy sprawdza się, gdy chcesz wykrywać różne materiały (nie tylko metal) oraz gdy potrzebujesz pomiaru odległości w pewnym zakresie. Czujnik indukcyjny jest typowo przeznaczony do detekcji metalu i ma inne ograniczenia odległościowe oraz środowiskowe.
Typowe zastosowania to: wykrywanie obecności obiektów na przenośnikach, pomiar poziomu (np. w zbiornikach), kontrola odległości w pozycjonowaniu, antykolizja w maszynach i pojazdach AGV. W praktyce liczy się też odporność na zabrudzenia w porównaniu z metodami optycznymi.
Tak, ponieważ fala akustyczna rozchodzi się w powietrzu z prędkością zależną od warunków środowiskowych. Zmiany temperatury mogą wpływać na dokładność pomiaru odległości, dlatego w aplikacjach precyzyjnych stosuje się kompensację lub odpowiednią kalibrację oraz poprawne ustawienie progów detekcji.
Częste błędy to: dobór zbyt małego zakresu, nieuwzględnienie strefy martwej, montaż pod złym kątem (słabe echo), ignorowanie odbić od elementów tła oraz brak uwzględnienia warunków (kurz, temperatura). W efekcie czujnik może "widzieć" tło albo gubić obiekt.
Najpewniej porównać symbol z legendą schematu, opisem elementów (BOM) lub z kartą katalogową. W dokumentacji często występuje nazwa typu czujnika (np. ultrasonic) oraz parametry działania. Jeśli legenda jest niepełna, warto szukać w bazach symboli normowych i w oznaczeniach producenta.
Ćwicz rozpoznawanie czujników po zasadzie działania: indukcyjny, pojemnościowy, optyczny, ultradźwiękowy. Ucz się z rysunków i legend, a nie z samej pamięci kształtu. Dodatkowo rozwiązuj zadania z dokumentacji maszyn (schematy wejść/wyjść), bo na egzaminie liczy się szybka identyfikacja elementu.
info

Około 59% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że czujnik ultradźwiękowy identyfikuje się po symbolu odnoszącym się do emisji i odbioru fal akustycznych (ultradźwięków) wykorzystywanych do pomiaru odległości lub detekcji obiektu.

Źródła:

  • IEC 60617 (International Electrotechnical Commission) – Graphical symbols for diagrams, baza symboli: https://std.iec.ch/iec60617 (dostęp: 2026-03-02)
  • ISO 14617 – Graphical symbols for diagrams (informacja o normie i zakresie): https://www.iso.org/standard/38012.html (dostęp: 2026-03-02)
  • SICK AG – materiały dot. czujników ultradźwiękowych (zasada działania i zastosowania): https://www.sick.com/pl/pl/czujniki/czujniki-ultradzwiekowe/c/g195921 (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Karty katalogowe producentów czujników ultradźwiękowych (opis symboli i sposobu podłączenia)
  • Podręczniki/kompendia z podstaw czujników w automatyce i mechatronice
  • Bazy symboli graficznych dla schematów elektrycznych (normowe zbiory symboli)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego