KWALIFIKACJA INF9 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 32.
Na rysunku przedstawiono schemat układu do badania filtrów oraz tabelę pomiarową. Jaki miernik należy podłączyć w miejsce oznaczone symbolem Z, aby wykonać pomiar zgodnie z tabelą?
Ilustracja składa się z dwóch części: schematu blokowego zatytułowanego "Schemat układu pomiarowego" oraz tabeli
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W tabeli pomiarowej rejestruje się częstotliwość f [Hz], więc w miejscu Z trzeba podłączyć przyrząd do pomiaru częstotliwości.
Element Z jest dołączony równolegle do wyjścia filtra, co odpowiada sposobowi podłączenia częstościomierza. Omomierz nie mierzy Hz, a amperomierz wymaga połączenia szeregowego.

Pełne wyjaśnienie:

Badanie filtru polega na wyznaczeniu jego charakterystyki częstotliwościowej: zmienia się częstotliwość sygnału z generatora i dla kolejnych nastaw odczytuje wartości wymagane w tabeli. W pokazanej tabeli znajdują się nagłówki f [Hz] oraz U2 [V], czyli trzeba jednocześnie znać częstotliwość sygnału i napięcie na wyjściu filtru.

Na schemacie element oznaczony Z jest wpięty równolegle do wyjścia "Badany filtr". Taki sposób włączenia jest typowy dla przyrządów mierzących wielkości "napięciowe" lub parametry sygnału (bez przerywania obwodu), w tym dla częstościomierza. To on pozwala wpisać do tabeli rzeczywistą wartość f w hercach.

Jednocześnie napięcie U2 [V] jest obserwowane i mierzone przyrządem o symbolu lampy oscyloskopowej (oscyloskop) podłączonym również równolegle. To rozdziela role przyrządów: oscyloskop daje obraz przebiegu i odczyt amplitudy/napięcia, a częstościomierz zapewnia dokładny odczyt częstotliwości do tabeli.

  • Odpowiedź "Omomierz." jest niepoprawna, bo omomierz służy do pomiaru rezystancji i powinien pracować w układzie odłączonym od zasilania; nie mierzy ani Hz, ani V sygnału zmiennego w trakcie pracy stanowiska.
  • Odpowiedź "Watomierz." jest niepoprawna, bo watomierz służy do pomiaru mocy i wymaga toru prądowego oraz napięciowego; nie odpowiada wymaganiom tabeli (f i U2).
  • Odpowiedź "Amperomierz." jest niepoprawna, bo mierzy prąd i powinien być włączany szeregowo; włączenie równoległe jest błędem i w praktyce może prowadzić do zwarcia lub uszkodzenia.

Wniosek: aby wykonać pomiar zgodnie z tabelą, w miejsce Z należy podłączyć częstościomierz.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Częstościomierz mierzy częstotliwość sygnału okresowego, czyli ile cykli występuje w jednostce czasu. Wynik podaje się najczęściej w hercach (Hz) oraz ich wielokrotnościach (kHz, MHz). W zadaniach z filtrami ta wartość trafia do kolumny f [Hz].
Połączenie równoległe widać wtedy, gdy przewody miernika są dołączone do tych samych dwóch węzłów co badany element (np. wyjście filtra). Taki układ nie przerywa obwodu. W zadaniach egzaminacyjnych zwykle oznacza to pomiar napięcia, przebiegu lub częstotliwości.
Amperomierz ma bardzo małą rezystancję wewnętrzną i jest przeznaczony do włączenia szeregowego. Podłączenie równoległe tworzy w praktyce zwarcie gałęzi obwodu, co może zafałszować pomiar, zadziałać zabezpieczenie lub uszkodzić przyrząd/układ pomiarowy.
U2 [V] to napięcie wyjściowe filtru (na jego wyjściu) wyrażone w woltach. Podczas badania charakterystyki zmienia się częstotliwość sygnału wejściowego, a następnie notuje, jak zmienia się U2. Z tych danych tworzy się wykres charakterystyki amplitudowo‑częstotliwościowej.
Oscyloskop pozwala oszacować częstotliwość z okresu przebiegu, ale w stanowiskach pomiarowych do tabeli często wymaga się dokładnego odczytu f. Częstościomierz jest do tego wygodniejszy i zwykle daje bardziej stabilny wynik liczbowy, podczas gdy oscyloskop służy głównie do obserwacji i pomiaru U2.
Typowe błędy to: wybór omomierza "bo jest miernik", mylenie częstościomierza z watomierzem, ignorowanie jednostek w tabeli oraz nieczytanie sposobu włączenia na schemacie. Pomaga zasada: Hz → częstościomierz, a przy włączeniu równoległym najczęściej chodzi o pomiar parametrów sygnału.
Omomierz służy do pomiaru rezystancji elementów i obwodów. Wykonuje pomiar przez podanie własnego małego prądu/napięcia testowego, dlatego obwód powinien być odłączony od zasilania. W działającym układzie pomiarowym (z generatorem i filtrem) omomierz da błędne wyniki i może ulec uszkodzeniu.
W praktyce podaje się na wejście filtru sygnał o regulowanej częstotliwości (generator), a na wyjściu mierzy się odpowiedź filtru: U2 oraz częstotliwość f. Wyniki wpisuje się do tabeli i sporządza wykres. Pozwala to sprawdzić pasmo przepustowe i tłumienie poza pasmem.
Najpierw ustaw zakres z zapasem: dla f wybierz zakres wyższy niż spodziewana częstotliwość generatora, a dla U2 (oscyloskop) dobierz czułość tak, aby przebieg mieścił się na ekranie bez obcinania. Potem zawężaj zakresy, aby poprawić rozdzielczość i czytelność odczytu.
Najpewniejszą wskazówką jest tabela pomiarowa i jednostki: jeśli widzisz f [Hz], to potrzebujesz przyrządu mierzącego częstotliwość. Dodatkowo na schemacie często osobno pokazuje się tor pomiaru napięcia (np. oscyloskop dla U2), a drugi miernik służy wyłącznie do odczytu f.
info

Statystycznie 55% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "W tabeli pomiarowej rejestruje się częstotliwość f [Hz], więc w miejscu Z trzeba podłączyć przyrząd do pomiaru częstotliwości."

Źródła:

  • Wikipedia: Frequency counter — https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_counter (dostęp: 2026-04-01)
  • Wikipedia: Oscilloscope — https://en.wikipedia.org/wiki/Oscilloscope (dostęp: 2026-04-01)
  • Wikipedia: Ohmmeter — https://en.wikipedia.org/wiki/Ohmmeter (dostęp: 2026-04-01)

Materiały:

  • Podręczniki/rozdziały z miernictwa elektrycznego dotyczące podłączeń mierników
  • Materiały dydaktyczne o filtrach (charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa)
  • Instrukcje obsługi (DTR) oscyloskopu i częstościomierza – tryby pomiaru częstotliwości i napięcia

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego