KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 34.
Na rysunku przedstawiono charakterystykę przekaźnika
Ilustracja przedstawia wykres charakterystyki przekaźnika trójpołożeniowego bez histerezy.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przekaźnik trójpołożeniowy ma trzy możliwe stany wyjścia (np. 0/1/2), co na charakterystyce widać jako trzy poziomy sygnału wyjściowego zależne od wejścia. Brak histerezy oznacza, że próg przełączenia jest taki sam przy narastaniu i opadaniu sygnału (nie ma dwóch różnych progów).

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach z rozpoznawania charakterystyk przekaźników (elementów progowych) analizuje się zwykle dwie cechy: liczbę położeń (stanów wyjścia) oraz obecność histerezy.

"Trójpołożeniowego bez histerezy." oznacza, że wyjście może przyjmować trzy rozłączne poziomy/stany (np. niski, średni, wysoki) zależnie od wartości sygnału wejściowego. Na wykresie wejście-wyjście jest to najczęściej widoczne jako trzy "półki" (trzy poziome odcinki) oraz dwa punkty graniczne rozdzielające zakresy wejścia, ale bez rozdzielenia progów dla narastania i opadania.

Histereza to zjawisko, w którym próg zadziałania przy narastaniu sygnału jest inny niż próg powrotu przy opadaniu. Graficznie daje to "pętlę": dla tego samego wejścia układ może być w innym stanie w zależności od tego, czy sygnał dochodzi od dołu, czy od góry. Jeżeli na charakterystyce widoczna jest tylko jedna granica przełączenia (bez pętli), to mówimy o braku histerezy.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Dwupołożeniowego z histerezą." opisuje typowy element dwustanowy, który ma dwa stany i dwa różne progi (górny i dolny). Taki wykres nie pokazuje trzeciego poziomu wyjścia, więc nie pasuje do charakterystyki trójpołożeniowej.
  • "Trójpołożeniowego z histerezą." wymagałby jednocześnie trzech stanów oraz pętli histerezy (inne progi w zależności od kierunku zmian) co dawałoby bardziej złożoną charakterystykę. Jeśli wykres nie ma pętli, ta odpowiedź odpada.
  • "Dwupołożeniowego bez histerezy." odpowiada prostemu progowi z jednym progiem i tylko dwoma stanami. Jeżeli charakterystyka pokazuje trzy poziomy, to nie może to być element dwupołożeniowy.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw policz liczbę poziomów wyjścia (2 czy 3), a dopiero potem szukaj histerezy (pętli lub dwóch progów dla przeciwnych kierunków zmian).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Histereza to sytuacja, gdy próg przełączenia zależy od kierunku zmian sygnału: inny przy narastaniu i inny przy opadaniu. Dzięki temu układ nie "klapie" przy zakłóceniach w pobliżu progu, bo ma strefę stabilności między progami.
Na charakterystyce wejście-wyjście histereza objawia się "pętlą" albo dwoma różnymi progami przełączenia: osobno dla zwiększania i zmniejszania sygnału. Jeśli dla tej samej wartości wejścia możliwe są dwa stany (zależnie od historii), to jest histereza.
Przekaźnik dwupołożeniowy ma dwa stany wyjścia, najczęściej interpretowane jako 0/1 (wyłączony/włączony). Na wykresie zwykle widać dwa poziomy wyjścia i jeden próg (bez histerezy) albo dwa progi (z histerezą).
Trójpołożeniowy oznacza trzy możliwe stany wyjścia (np. niski/średni/wysoki). Stosuje się to np. w prostych układach sterowania, gdzie sygnał ma wywoływać trzy reakcje zależnie od zakresu wartości, a nie tylko "tak/nie".
Histereza zwiększa odporność na szumy i wahania sygnału w pobliżu progu. Bez histerezy nawet małe zakłócenia mogą powodować szybkie przełączanie tam i z powrotem, co bywa niekorzystne dla styków przekaźnika i stabilności całego układu.
Najczęściej realizuje się je komparatorem z dodatnim sprzężeniem zwrotnym (układ Schmitta) albo gotowym przerzutnikiem Schmitta. W praktyce spotyka się to w czujnikach progowych, detektorach poziomu, układach resetu i generatorach.
Gdy wejście jest zaszumione lub wolno przechodzi przez próg, brak histerezy może powodować wielokrotne przełączanie w krótkim czasie. To prowadzi do niestabilnych stanów logicznych i błędów sterowania, a w przypadku przekaźników mechanicznych także do zużycia styków.
Typowe błędy to mylenie liczby stanów (2 vs 3) oraz branie "strefy martwej" za histerezę. Często też pomija się fakt, że histereza wymaga dwóch progów zależnych od kierunku zmian, a nie tylko "szerokiego przejścia" na wykresie.
Najprościej policzyć liczbę poziomów wyjścia: dwa poziomy sugerują dwupołożeniowy, trzy poziomy – trójpołożeniowy. Dopiero potem sprawdza się, czy jest jedna granica przełączenia (bez histerezy) czy dwie różne (z histerezą).
Nie. Histereza dotyczy zależności stanu od historii wartości wejścia (różne progi przy narastaniu i opadaniu). Opóźnienie czasowe dotyczy dynamiki w czasie (zwłoka zadziałania lub powrotu), nawet jeśli progi wartości są takie same.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 44% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Przekaźnik trójpołożeniowy ma trzy możliwe stany wyjścia (np. 0/1/2), co na charakterystyce widać jako trzy poziomy sygnału wyjściowego zależne od wejścia."

Źródła:

  • Wikipedia: Histereza – https://pl.wikipedia.org/wiki/Histereza (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia: Przerzutnik Schmitta – https://pl.wikipedia.org/wiki/Przerzutnik_Schmitta (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia: Przekaźnik – https://pl.wikipedia.org/wiki/Przeka%C5%BAnik (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Artykuły i rozdziały o histerezie oraz układach progowych (komparator, przerzutnik Schmitta)
  • Materiały dydaktyczne z podstaw automatyki: elementy dwustanowe i wielostanowe
  • Ćwiczenia z czytania charakterystyk statycznych wejście-wyjście

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego