KWALIFIKACJA MEC5 - TEST WIEDZY NR 2

PYTANIE NR 16.
Rozważ układ mechatroniczny składający się z silnika, przekładni, czujnika pozycji i sterownika. Sterownik otrzymuje sygnał z czujnika pozycji i na jego podstawie steruje silnikiem. Który z poniższych elementów jest elementem wykonawczym w tym układzie?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Element wykonawczy to część układu, która na sygnał sterujący wytwarza działanie fizyczne (np. ruch, moment, siłę) i realizuje polecenie sterownika. W opisanym układzie taką funkcję pełni silnik, bo zamienia sygnał sterowania na moment napędowy. Czujnik mierzy położenie, sterownik oblicza sterowanie, a przekładnia tylko przenosi ruch.

Pełne wyjaśnienie:

W typowym układzie mechatronicznym z regulacją położenia można wyróżnić kilka ról funkcjonalnych:

  • Czujnik – dostarcza informację pomiarową (tu: sygnał położenia). Nie "wykonuje" poleceń, tylko mierzy stan obiektu.
  • Sterownik – przetwarza informację z czujnika i wyznacza sygnał sterujący (np. napięcie/prąd lub sygnał zadany dla napędu). To element decyzyjny/obliczeniowy, ale sam nie wytwarza ruchu.
  • Element wykonawczy – zamienia sygnał sterujący na oddziaływanie energetyczne na obiekt: moment, siłę, przemieszczenie. W napędach elektrycznych taką rolę pełni silnik (lub komplet napędowy), bo wytwarza moment i inicjuje ruch.
  • Przekładnia – element mechaniczny służący do przeniesienia i przekształcenia ruchu (np. zmiany prędkości/momentu). Może być kluczowa dla dynamiki i doboru napędu, ale nie jest źródłem energii wykonawczej; nie realizuje sterowania, tylko przekazuje je mechanicznie.

Dlatego odpowiedź "Silnik" jest poprawna: to on, sterowany sygnałem z układu sterowania, wytwarza moment napędowy i faktycznie "wykonuje" działanie w świecie fizycznym.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Czujnik pozycji" – reprezentuje tor pomiarowy (feedback). Typowy błąd to uznanie, że skoro czujnik jest w pętli sprzężenia zwrotnego, to jest elementem wykonawczym. W rzeczywistości tylko mierzy.
  • "Sterownik" – wytwarza decyzję/algorytm sterowania, ale nie jest elementem, który bezpośrednio realizuje ruch czy siłę.
  • "Przekładnia" – jest częścią mechanicznego toru napędu; może zwiększać moment lub zmniejszać prędkość, ale sama nie generuje energii ruchu i nie pełni roli wykonawczej w sensie automatyki.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy pytanie dotyczy elementu wykonawczego, szukaj komponentu, który zamienia sygnał na działanie (ruch/siłę/moment), a nie tego, który mierzy lub oblicza.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Element wykonawczy to część, która realizuje polecenie sterownika w postaci działania fizycznego (ruch, siła, moment). Otrzymuje sygnał sterujący i zamienia go na energię oddziaływania na obiekt. Przykłady to silnik lub siłownik.
Silnik jest elementem wykonawczym, bo wytwarza moment i powoduje ruch, czyli bezpośrednio zmienia stan obiektu. Sterownik tylko wyznacza sygnał sterujący, a czujnik dostarcza pomiaru. Bez silnika układ nie wykonałby żadnego ruchu.
Zwykle nie. Czujnik pozycji to element pomiarowy: mierzy położenie i przekazuje sygnał do sterownika. Element wykonawczy to ten, który wykonuje pracę (np. silnik, siłownik pneumatyczny). Wyjątki wymagają specyficznych definicji w danej technologii.
Sterownik przetwarza informację (np. z czujnika) i oblicza sygnał sterujący. Element wykonawczy zamienia sygnał na działanie w świecie fizycznym (ruch/siła). W praktyce: sterownik "decyduje", a silnik "rusza".
Przekładnia zazwyczaj nie jest elementem wykonawczym. Ona przenosi i transformuje ruch (np. zmienia prędkość i moment), ale sama nie wytwarza energii ruchu. Element wykonawczy to źródło działania, np. silnik albo siłownik.
Szukaj odpowiedzi na pytanie: co powoduje ruch lub siłę po otrzymaniu sygnału sterującego? Jeśli element tylko mierzy (czujnik) lub oblicza (sterownik), to nie jest wykonawczy. Jeśli zamienia energię na ruch (silnik/siłownik), to jest wykonawczy.
Sprzężenie zwrotne występuje, gdy wynik działania (np. pozycja) jest mierzony czujnikiem i wraca do sterownika, aby korygować sterowanie. Dzięki temu układ może utrzymywać wartość zadaną i kompensować zakłócenia, np. zmiany obciążenia.
Najczęściej są to: czujnik położenia (enkoder), sterownik (np. regulator), napęd oraz silnik z częścią mechaniczną (np. przekładnia i obciążenie). Każdy element ma inną rolę: pomiar, decyzja, wykonanie i przeniesienie ruchu.
Częsty błąd to wybór elementu "najważniejszego logicznie" (sterownika) zamiast tego, który wykonuje pracę. Inny błąd to uznanie przekładni za wykonawczą, bo "kręci się". W automatyce wykonawczy to element wytwarzający ruch/siłę.
Ucz się przez schematy blokowe: pomiar → sterowanie → wykonanie → obiekt. Ćwicz klasyfikowanie elementów w przykładach (silnik, zawór, enkoder, PLC, przekładnia). Na egzaminie najpierw przypisz funkcję każdemu elementowi, dopiero potem wybieraj odpowiedź.
info

Około 62% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Element wykonawczy to część układu, która na sygnał sterujący wytwarza działanie fizyczne (np. ruch, moment, siłę) i realizuje polecenie sterownika."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Automatyka - (hasła o elementach układu sterowania, czujnikach i wykonawczych) - dostęp 2026-02-27
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Czujnik - (definicja czujnika jako elementu pomiarowego) - dostęp 2026-02-27
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Si%C5%82ownik - (definicja siłownika/elementu wykonawczego jako zamiany energii na ruch) - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z automatyki/napędów elektrycznych (rozdziały: elementy układu sterowania, pętla sprzężenia zwrotnego)
  • Materiały dydaktyczne o strukturze układów mechatronicznych (czujniki, sterowniki, napędy, przekładnie)
  • Instrukcje producentów serwonapędów i enkoderów (opisy blokowe: feedback–drive–motor)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego