KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2008

PYTANIE NR 45.
Prądnica tachometryczna wytwarza napięcie wyjściowe 1 V przy prędkości obrotowej 1000 obr/min. Prędkość obrotowa, przy której napięcie wyjściowe prądniczki jest równe 7,3 V, wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prądnica tachometryczna daje napięcie proporcjonalne do prędkości: U ∝ n. Skoro przy 1000 obr/min jest 1 V, to dla 7,3 V prędkość rośnie 7,3 razy. Liczymy n = 1000 × 7,3 = 7300 obr/min. Pozostałe odpowiedzi wynikają z błędnego przesuwania przecinka lub pomylenia skali.

Pełne wyjaśnienie:

Prądnica tachometryczna jest przetwornikiem elektromechanicznym, którego napięcie wyjściowe jest (w przybliżeniu liniowo) proporcjonalne do prędkości obrotowej. Opisuje to zależność:

U = kt × n, gdzie U to napięcie [V], kt to stała prądnicy (np. w V/(obr/min)), a n to prędkość [obr/min].

W zadaniu nie musimy wyznaczać kt wprost, bo podano punkt odniesienia: 1 V przy 1000 obr/min. Dla zależności liniowej możemy użyć proporcji:

n2 = n1 × (U2/U1)

  • n1 = 1000 obr/min
  • U1 = 1 V
  • U2 = 7,3 V

Podstawiamy:

n2 = 1000 × (7,3/1) = 7300 obr/min

Odpowiedź "7 300 obr/min" jest więc zgodna z liniową charakterystyką: napięcie wzrosło 7,3 razy, więc prędkość także 7,3 razy.

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?

  • "730 obr/min" odpowiadałoby napięciu 0,73 V (czyli 0,73 razy 1 V), a nie 7,3 V; to typowy błąd skali (brak jednego zera).
  • "73 obr/min" byłoby jeszcze mniejszą prędkością, odpowiadającą 0,073 V; wynika zwykle z mechanicznego przesunięcia przecinka bez sprawdzenia proporcji.
  • "7,3 obr/min" w ogóle nie pasuje do danych: tak mała prędkość dawałaby 0,0073 V przy tej samej stałej, więc jest efektem pomylenia rzędu wielkości.

W praktyce prądnice tachometryczne stosuje się jako czujniki sprzężenia zwrotnego w układach regulacji prędkości (np. serwonapędy). W zadaniach egzaminacyjnych kluczowe jest rozpoznanie proporcjonalności U do n i poprawne użycie jednostek obr/min.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prądnica tachometryczna to przetwornik, który wytwarza napięcie proporcjonalne do prędkości obrotowej wału. Najczęściej służy jako sygnał sprzężenia zwrotnego w regulatorach prędkości (np. w serwonapędach), aby układ mógł utrzymać zadane obroty mimo zmian obciążenia.
Wzór oznacza liniową proporcję: napięcie wyjściowe U rośnie (lub maleje) wprost proporcjonalnie do prędkości n. Stała kt określa "ile woltów" przypada na 1 obr/min. Jeśli prędkość wzrośnie 2 razy, to przy stałym kt napięcie też wzrośnie 2 razy.
Gdy masz punkt odniesienia (np. 1 V przy 1000 obr/min), użyj proporcji: n2 = n1 × (U2/U1). To zwykle najszybsza metoda na egzaminie. Alternatywnie możesz wyznaczyć kt z punktu odniesienia, a potem policzyć n = U/kt.
Bo bez informacji o czułości przetwornika nie da się przejść z napięcia na prędkość. To tak jak z termometrem bez skali: sama liczba "7,3" nic nie mówi, jeśli nie wiesz, jakiemu obrotowi odpowiada 1 V. Dlatego podaje się kt lub parę (U, n) jako punkt kalibracji.
Najczęstsze błędy to: pomylenie skali (zgubienie zera w 7300), mechaniczne przesuwanie przecinka bez sprawdzenia proporcji oraz mylenie jednostek (obr/min vs obr/s). Warto zawsze wykonać szybki test sensowności: skoro napięcie wzrosło 7,3 razy, prędkość też musi wzrosnąć 7,3 razy.
Nie. To może być wygodny przykład lub wartość spotykana w pewnych rozwiązaniach, ale w praktyce stała kt zależy od konstrukcji i producenta. Na egzaminie nie wolno tego zakładać "z automatu" – trzeba korzystać z danych podanych w treści zadania (punkt odniesienia) albo z parametrów z dokumentacji.
Stosuje się ją, gdy potrzebny jest prosty, analogowy sygnał proporcjonalny do prędkości, np. dla regulatora analogowego lub do szybkiej oceny obrotów bez zliczania impulsów. Enkoder daje sygnał cyfrowy i zwykle większą dokładność pozycjonowania, ale wymaga innego toru pomiarowego (liczenia impulsów).
Zastosuj kontrolę proporcji: jeśli U rośnie k razy, n też powinno rosnąć k razy. Dla 7,3 V przy 1 V/1000 obr/min wynik musi być większy niż 1000 obr/min, i to dokładnie 7,3 razy większy. Jeśli wychodzi 73 lub 730 obr/min, to znak, że pomylono rząd wielkości.
W realnych układach parametry elementów (np. rezystancje uzwojeń, magnesy) zmieniają się z temperaturą, co może wpływać na skuteczną stałą kt i spadki napięcia pod obciążeniem. W zadaniach szkolnych zwykle zakłada się idealną liniowość, ale w praktyce podczas uruchamiania warto uwzględniać warunki pracy.
Ćwicz rozpoznawanie typu zależności (liniowa proporcja) i szybkie liczenie z proporcji n2 = n1 × (U2/U1). Utrwal jednostki obr/min oraz sens stałej kt. Dobrą praktyką jest też sprawdzanie wyniku "na logikę" przez porównanie, ile razy zmieniło się napięcie.
info

Około 64% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Prądnica tachometryczna daje napięcie proporcjonalne do prędkości: U ∝ n."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Tachogenerator" / "prądnica tachometryczna" – opis zasady działania i proporcjonalności napięcia do prędkości, https://pl.wikipedia.org/wiki/Tachogenerator (dostęp: 02.03.2026)
  • Wikipedia (EN): "Tachogenerator" – ogólna zasada działania i zastosowania w sprzężeniu zwrotnym prędkości, https://en.wikipedia.org/wiki/Tachogenerator (accessed: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki/opracowania z mechatroniki i automatyki dotyczące sprzężenia zwrotnego prędkości
  • Materiały dydaktyczne o przetwornikach elektromechanicznych (prędkość–napięcie)
  • Notatki z zajęć o serwonapędach i regulatorach prędkości (tachogenerator jako czujnik)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego