KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2020

PYTANIE NR 2.
Na rysunku przestawiono
Ilustracja przedstawia czujnik ultradźwiękowy, model HC-SR04, który jest powszechnie stosowany w projektach elektronicznych
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
"Czujnik ultradźwiękowy" rozpoznaje się po obecności przetworników ultradźwiękowych (zwykle para: nadajnik i odbiornik) i typowej budowie modułu do pomiaru odległości.
"Mikrofon stereofoniczny" oraz "mikrofony pojemnościowe" mają inną konstrukcję, a "czujnik gazu" zwykle zawiera charakterystyczną metalową osłonę elementu pomiarowego.

Pełne wyjaśnienie:

Odpowiedź "czujnik ultradźwiękowy" jest właściwa, gdy na ilustracji widać typowy element/moduł do pomiaru odległości metodą ultradźwiękową. Charakterystyczną cechą takich rozwiązań jest obecność przetworników ultradźwiękowych, często występujących jako para: nadajnik wysyłający falę oraz odbiornik rejestrujący echo. W praktyce szkolnej i prototypowej spotyka się moduły, które mają dwa okrągłe "oczka" (dwa przetworniki) na wspólnej płytce.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują:

  • "Mikrofon stereofoniczny" dotyczy przetwornika dźwięku przeznaczonego do rejestracji audio w dwóch kanałach. Zwykle jest to konstrukcja z dwoma wkładkami w jednej obudowie albo specyficzny moduł, ale nie przypomina typowego nadajnik–odbiornik do echa ultradźwiękowego.
  • "Mikrofony pojemnościowe" (w tym popularne elektretowe) mają inną budowę mechaniczną: kapsuła mikrofonowa najczęściej jest małym cylindrem z otworkiem i ekranowaniem, a nie parą dużych przetworników przeznaczonych do emisji/odbioru ultradźwięków.
  • "Czujnik gazu" (np. czujniki z rodziny używanej w dydaktyce) rozpoznaje się po wyraźnej metalowej osłonie/siatce komory pomiarowej, ponieważ element wrażliwy musi mieć kontakt z badanym gazem. Taki element wygląda inaczej niż przetworniki ultradźwiękowe.

Wskazówka egzaminacyjna: przy zadaniach "Na rysunku przedstawiono…" warto szukać cech rozpoznawczych (liczba przetworników, osłona metalowa, sposób montażu), a nie kierować się pierwszym skojarzeniem typu "to jest okrągłe, więc mikrofon".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Czujnik ultradźwiękowy to element, który wykorzystuje fale ultradźwiękowe do pomiaru odległości lub wykrywania przeszkód. Nadaje impuls, a następnie mierzy czas powrotu echa. W elektronice montażowej spotkasz go w automatyce, robotyce i układach bezpieczeństwa.
Najczęściej widać dwa okrągłe przetworniki ustawione obok siebie (nadajnik i odbiornik) na jednej płytce. To cecha odróżniająca od wielu mikrofonów. W zadaniach egzaminacyjnych szukaj "pary oczek" oraz typowego układu modułu pomiaru odległości.
Mikrofon pojemnościowy jest projektowany do rejestracji dźwięku (audio) i zwykle ma postać małej kapsuły. Czujnik ultradźwiękowy pracuje jako układ nadajnik–odbiornik do echa, więc częściej ma większe przetworniki i inną geometrię montażu. Funkcja i konstrukcja są inne.
Metoda echa oznacza, że czujnik wysyła falę (tu: ultradźwiękową), która odbija się od przeszkody i wraca do odbiornika. Układ mierzy czas przelotu sygnału w obie strony, a potem wyznacza odległość. To typowa zasada działania czujników ultradźwiękowych.
Stosuje się je m.in. w robotach omijających przeszkody, automatycznych bramach, pomiarze poziomu w zbiornikach, prostych systemach parkowania oraz w układach wykrywania obecności obiektu. W montażu ważne jest poprawne osadzenie i unikanie przesłaniania przetworników.
W wielu popularnych modułach czujnik gazu ma charakterystyczną metalową osłonę/siatkę (komora elementu wrażliwego), bo musi mieć kontakt z gazem. Obudowa wygląda inaczej niż para przetworników ultradźwiękowych. Często też moduł ma duży element grzewczy i wymaga stabilizacji pracy.
Może się zdarzyć, że urządzenie ma dwa przetworniki audio, ale w zadaniach rozpoznawania elementów istotny jest kontekst konstrukcyjny. Moduły ultradźwiękowe zwykle mają dwa duże przetworniki identyczne i są opisane jako nadajnik/odbiornik, a mikrofony mają inne osłony i montaż.
Najczęstsze błędy to kierowanie się samym kształtem ("okrągłe = mikrofon") i ignorowanie cech rozpoznawczych (np. para przetworników). Drugim błędem jest mylenie czujników środowiskowych (gaz) z akustycznymi. Pomaga porównywanie: osłona siatkowa vs dwa przetworniki.
Buzzer zwykle jest pojedynczym elementem do generowania dźwięku i nie tworzy pary nadajnik–odbiornik do echa. Czujnik ultradźwiękowy w pomiarze odległości typowo ma dwa przetworniki lub jeden przetwornik pracujący naprzemiennie, ale w modułach edukacyjnych często widzisz dwa identyczne "oczka".
Najlepiej zrobić własną "bazę obrazów" elementów: czujniki (ultradźwiękowe, gazu), mikrofony, przetworniki, złącza. Ucz się po cechach szczególnych: osłony, liczba przetworników, typowa płytka modułu. Na egzaminie analizuj 2–3 cechy, nie pierwsze skojarzenie.
info

Około 65% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • Wikipedia: "Ultrasound" (opis zjawiska i zastosowań czujników ultradźwiękowych) https://en.wikipedia.org/wiki/Ultrasound - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia: "Ultrasonic transducer" (przetworniki ultradźwiękowe, konstrukcja i zastosowanie) https://en.wikipedia.org/wiki/Ultrasonic_transducer - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia: "Gas detector" (czujniki/wykrywacze gazu – cel i typowe rozwiązania) https://en.wikipedia.org/wiki/Gas_detector - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Karty katalogowe i opisy modułów czujników (ultradźwiękowych oraz gazu) stosowanych w edukacji i prototypowaniu
  • Podręczniki/kompendia z podstaw czujników i przetworników w elektronice
  • Zestawy ćwiczeń z rozpoznawania elementów elektronicznych na podstawie zdjęć i oznaczeń

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego