KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 4.
Na rysunku przedstawiono tarczę
Ilustracja przedstawia tarczę enkodera inkrementalnego, co jest związane z kwalifikacją zawodową technika mechatronika,
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Tarcza enkodera inkrementalnego ma zwykle równomiernie rozmieszczone szczeliny/pola, generujące impulsy zliczane przez układ odczytu (często także znacznik indeksu). Enkoder absolutny ma wiele współśrodkowych ścieżek kodowych, a tachoprądnica i sprzęgło magnetyczne nie mają takiej tarczy pomiarowej.

Pełne wyjaśnienie:

Rozpoznanie elementu na rysunku opiera się na cechach charakterystycznych tarcz stosowanych w enkoderach optycznych.

Odpowiedź "enkodera inkrementalnego." jest właściwa, gdy widoczna jest tarcza z jedną podstawową podziałką (regularnie powtarzające się pola/szczeliny). Taka geometria służy do wytwarzania impulsów, które są następnie zliczane w celu wyznaczenia przemieszczenia kątowego oraz (po przeliczeniu w czasie) prędkości. W praktyce tarcze inkrementalne mogą mieć też osobny znacznik odniesienia (tzw. indeks), ale kluczową ideą jest powtarzalny, jednakowy podział.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "sprzęgła magnetycznego." Sprzęgło magnetyczne jest elementem przeniesienia momentu (napędu) wykorzystującym oddziaływanie pola magnetycznego. Jego typowe części to magnesy, tarcze/połówki sprzęgła i szczelina robocza, ale nie jest to tarcza pomiarowa z podziałką do generowania impulsów odczytowych.
  • "prądnicy tachometrycznej." Prądnica tachometryczna (tachogenerator) jest źródłem sygnału proporcjonalnego do prędkości obrotowej (napięcie/SEM zależne od obrotów). Konstrukcyjnie przypomina małą prądnicę (wirnik, stojan, komutator lub układ bezszczotkowy), a nie tarczę z podziałką optyczną.
  • "enkodera absolutnego." Enkoder absolutny koduje położenie w sposób bezpośredni: tarcza ma zwykle wiele współśrodkowych ścieżek tworzących kod (np. binarny/Gray’a), dzięki czemu po włączeniu zasilania można odczytać pozycję bez zliczania impulsów od zera. Jeśli na rysunku widać jednorodny, równy podział bez wielościeżkowego kodu, bardziej pasuje to do enkodera inkrementalnego.

Wskazówka egzaminacyjna: szukaj różnicy "impulsy i zliczanie" (inkrementalny) kontra "wielościeżkowy kod pozycji" (absolutny). Jeśli element wygląda jak część prądnicy lub sprzęgła, to najpewniej nie jest tarczą enkodera.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Enkoder inkrementalny to czujnik położenia/prędkości, który generuje serię impulsów podczas obrotu wału. Układ sterowania zlicza impulsy, aby wyznaczyć zmianę położenia, a z częstotliwości impulsów oblicza prędkość. Często spotykany w serwonapędach i automatyce.
Najczęściej ma ona regularny, równomierny podział: powtarzające się szczeliny lub pola na obwodzie (czasem także osobny znacznik odniesienia). Taki wzór odpowiada generowaniu impulsów. W enkoderze absolutnym zwykle widać kilka współśrodkowych ścieżek kodowych.
Inkrementalny podaje informację o zmianie położenia (impulsy do zliczania), więc po włączeniu zasilania zwykle trzeba wykonać bazowanie/ustalenie zera. Absolutny podaje bezpośredni kod pozycji (często wielościeżkowy), dzięki czemu zna pozycję od razu po uruchomieniu.
Wielościeżkowa tarcza umożliwia zapisanie pozycji w postaci kodu (np. binarnego lub Gray’a). Każda ścieżka odpowiada jednemu "bitowi" informacji. Dzięki temu odczyt zestawu stanów z kilku ścieżek pozwala jednoznacznie określić kąt położenia bez zliczania impulsów.
Zwykle nie. Tachoprądnica jest małą prądnicą wytwarzającą sygnał zależny od prędkości obrotowej. Jej elementy konstrukcyjne to m.in. wirnik i stojan (czasem komutator). Nie jest to tarcza z podziałką optyczną służąca do generowania impulsów jak w enkoderze.
W praktyce spotyka się kanały kwadraturowe (dwa przesunięte w fazie przebiegi), które pozwalają określić kierunek obrotu, oraz dodatkowy impuls odniesienia (indeks). Dokładne nazwy kanałów zależą od producenta, ale zasada to: impulsy + informacja o kierunku.
Oba elementy mogą wyglądać jak okrągłe tarcze montowane na wale, więc intuicyjnie wydają się podobne. Różnicę robi struktura ścieżek: inkrementalny ma podział "powtarzalny", a absolutny często ma kilka pierścieni o różnym wzorze. Bez zwrócenia uwagi na ścieżki łatwo o błąd.
Inkrementalny wybiera się często, gdy wystarczy informacja o prędkości i zmianie położenia, a układ i tak wykonuje procedurę bazowania po starcie. Zaletą bywa prostszy sygnał i niższy koszt. Absolutny jest preferowany, gdy pozycja ma być znana natychmiast po włączeniu.
Typowe pomyłki to: utożsamienie każdej "tarczy" z enkoderem absolutnym, nieuwzględnienie liczby ścieżek, oraz wybór odpowiedzi związanej z prędkością (tachoprądnica) tylko dlatego, że temat dotyczy ruchu obrotowego. Warto zawsze sprawdzić, czy element jest pomiarowy czy wykonawczy.
Pomaga nauka na obrazach: porównaj zdjęcia tarcz inkrementalnych i absolutnych oraz ich ścieżki. Przećwicz też zasadę zliczania impulsów i ideę kodu pozycji. Dodatkowo zapamiętaj, że tachoprądnica to prądnica, a sprzęgło magnetyczne przenosi moment — to inna funkcja niż pomiar.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 54% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że tarcza enkodera inkrementalnego ma zwykle równomiernie rozmieszczone szczeliny/pola, generujące impulsy zliczane przez układ odczytu (często także znacznik indeksu).

Źródła:

  • SICK AG, "Incremental encoders – Technology and application" (materiały produktowe/techniczne), https://www.sick.com/ (sekcja encoders/incremental) - dostęp 2026-03-01
  • Heidenhain, "Linear and rotary encoders" (Technical Information), rozdziały opisujące enkodery inkrementalne i absolutne, https://www.heidenhain.com/ - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (EN), "Rotary encoder" – porównanie enkoderów inkrementalnych i absolutnych (opis tarcz/ścieżek), https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z czujników i układów pomiarowych w mechatronice (rozdziały o enkoderach)
  • Materiały dydaktyczne producentów automatyki (opisy enkoderów inkrementalnych i absolutnych)
  • Instrukcje serwisowe napędów/serwonapędów omawiające sprzężenie zwrotne położenia

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego