KWALIFIKACJA ELM3 - TEST WIEDZY NR 2

PYTANIE NR 33.

Rozważ tabelę z danymi znamionowymi czujników temperatury:

CzujnikZakres pomiarowyDokładność (tolerancja)Typ czujnika
A-20°C do 120°C±2,5°Ctermopara typu K
B-55°C do 150°C±1,0°Cczujnik półprzewodnikowy
C-40°C do 125°C±0,7°CRTD Pt (klasa B)
D-200°C do 850°C±0,31°CRTD Pt (klasa A)

Który czujnik należy wybrać, jeśli wymagany zakres pomiarowy to -10°C do 80°C, a priorytetem jest najmniejsza dopuszczalna odchyłka pomiaru?

A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Najpierw sprawdza się, czy zakres pomiarowy obejmuje cały przedział -10°C do 80°C. Wszystkie czujniki z tabeli spełniają ten warunek, więc decyduje dokładność: im mniejsza wartość tolerancji ±, tym lepszy pomiar. Najmniejszą odchyłkę ma Czujnik D (±0,31°C), dlatego jest właściwym wyborem.

Pełne wyjaśnienie:

Dobór czujnika temperatury wykonuje się etapami. Krok 1 to weryfikacja, czy zakres pomiarowy czujnika obejmuje cały wymagany przedział pracy. Wymaganie wynosi od -10°C do 80°C, więc czujnik musi poprawnie pracować poniżej -10°C oraz powyżej 80°C (nie wystarczy spełnienie tylko jednej granicy).

W przedstawionej tabeli zakresy pomiarowe wszystkich czujników obejmują przedział -10°C do 80°C, dlatego przechodzimy do kroku 2, czyli porównania dokładności. W danych znamionowych dokładność podano jako tolerancję ± w °C. Największa dokładność oznacza tu najmniejszą dopuszczalną odchyłkę (najmniejszą wartość po znaku ±).

Porównując tolerancje:

  • "Czujnik D" ma ±0,31°C, czyli najmniejszą odchyłkę, a więc najlepszą dokładność w tej grupie i jest właściwym wyborem.
  • "Czujnik C" ma ±0,7°C. Mimo że jest to czujnik rezystancyjny RTD, jego dopuszczalna odchyłka jest większa niż w "Czujnik D", więc będzie mierzyć mniej dokładnie.
  • "Czujnik B" ma ±1,0°C. Taka tolerancja jest większa niż dla RTD w klasie A, więc wybór tego czujnika nie spełnia priorytetu "najmniejszy błąd".
  • "Czujnik A" ma ±2,5°C, czyli zdecydowanie najsłabszą dokładność w zestawieniu. W praktyce termopary często oferują duży zakres temperatur, ale ich tolerancje bywają wyższe niż w precyzyjnych RTD.

Wskazówka egzaminacyjna: nie myl dokładności z rozdzielczością i zawsze sprawdzaj obie granice zakresu. W zadaniach "z tabelą" poprawna odpowiedź wynika z konsekwentnego zastosowania kryteriów: (1) zgodność zakresu, (2) najlepsza (najmniejsza) tolerancja.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W takich zadaniach "największa dokładność" oznacza najmniejszą tolerancję błędu podaną jako ± w °C. Czyli czujnik z wartością ±0,3°C jest dokładniejszy niż czujnik z ±1,0°C, o ile oba spełniają wymagany zakres temperatur.
Najpierw zawsze sprawdza się zakres pomiarowy: czujnik musi obejmować cały wymagany przedział (dolną i górną granicę). Dopiero gdy kilka czujników spełnia zakres, porównuje się dokładność i wybiera najmniejszą odchyłkę ±.
Szeroki zakres oznacza, że czujnik "da radę" w wielu temperaturach, ale nie gwarantuje małego błędu. W praktyce termopary często mają duży zakres, lecz większą tolerancję. Do precyzyjnych pomiarów w wąskim przedziale częściej wybiera się RTD lub precyzyjne termistory.
Taki zapis oznacza, że wynik pomiaru może się różnić od wartości rzeczywistej maksymalnie o 0,31°C w górę lub w dół (w warunkach, dla których podano specyfikację). Im mniejsza liczba po znaku ±, tym mniejszy błąd i lepsza dokładność pomiaru.
Najczęściej spotkasz: RTD (np. Pt100/Pt1000) do dokładnych pomiarów, termopary do wysokich temperatur i trudnych warunków, termistory (NTC/PTC) do węższych zakresów oraz czujniki półprzewodnikowe do prostych układów elektronicznych.
Nie zawsze, ale często w zadaniach egzaminacyjnych termopara ma większą tolerancję (większy błąd) niż RTD klasy A. Termopary wygrywają zwykle zakresem i odpornością, a RTD częściej wygrywa, gdy priorytetem jest mała odchyłka w typowych zakresach pracy maszyn.
Najczęstsze pomyłki to: wybór najmniejszej tolerancji bez sprawdzenia zakresu, sprawdzenie tylko jednej granicy (np. tylko 80°C), mylenie "dokładności" z "rozdzielczością" oraz błędne założenie, że "większa" liczba przy ± oznacza lepszy czujnik.
Zakres jest kluczowy, gdy proces może przekroczyć granice pracy czujnika (np. rozruch w niskiej temperaturze, przegrzanie elementu). Jeśli czujnik nie obejmie wymaganych temperatur, pomiar będzie błędny lub niemożliwy, nawet gdy "na papierze" ma świetną dokładność.
Dobierz czujnik, który pasuje do wejścia pomiarowego (np. RTD lub termopara z odpowiednim modułem), obejmuje wymagany zakres temperatur i ma tolerancję zgodną z wymaganą precyzją procesu. W praktyce sprawdza się też warunki montażu, ekranowanie przewodów i kalibrację toru pomiarowego.
Zależy od treści zadania. Jeśli podano tylko zakres i dokładność, zwykle oceniasz wyłącznie te parametry. Gdy pojawia się "czas reakcji" lub "stała czasowa", wtedy dochodzi kryterium dynamiki pomiaru. Na egzaminie zawsze wybieraj parametry wskazane w poleceniu jako priorytet.
info

Statystycznie 45% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Najpierw sprawdza się, czy zakres pomiarowy obejmuje cały przedział -10°C do 80°C."

Źródła:

  • Texas Instruments, "LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors" (datasheet), sekcja "Accuracy" i "Temperature Range", https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf - dostęp 2026-05-15
  • OMEGA Engineering, "Thermocouple Type K - Reference Tables / Tolerances" (informacje o tolerancjach i charakterystyce typu K), https://www.omega.com/en-us/resources/thermocouples - dostęp 2026-05-15
  • Heraeus Nexensos, "Platinum temperature sensors (Pt100/Pt1000) – Tolerance classes" (odniesienie do klas A/B wg IEC 60751), https://www.heraeus.com/media/media/hne/doc_hne/products_and_solutions_1/sensors_1/downloads_7/Platinum_temperature_sensors.pdf - dostęp 2026-05-15

Materiały:

  • Karty katalogowe (datasheet) czujników temperatury i przykładowe tabele parametrów
  • Podręcznik z metrologii/technik pomiarowych (rozdziały o błędach i dokładności pomiaru)
  • Materiały producentów o czujnikach RTD, termoparach i czujnikach półprzewodnikowych

Aktualizacja pytania: 19.05.2026



Aktualizacja pytania: 19.05.2026
📡 Brak połączenia internetowego