KWALIFIKACJA ELE5 - TEST WIEDZY NR 5

PYTANIE NR 12.
W układzie sterowania silnikiem elektrycznym, które z poniższych elementów jest odpowiedzialne za przetwarzanie sygnałów analogowych na cyfrowe?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przetwornik A/D (analogowo-cyfrowy) służy do zamiany wielkości analogowej, np. napięcia z czujnika, na reprezentację cyfrową, którą może przetwarzać sterownik lub mikrokontroler. Rezystor i kondensator jedynie kształtują sygnał, a przetwornik D/A wykonuje konwersję w kierunku przeciwnym.

Pełne wyjaśnienie:

W układach sterowania silnikiem często występują sygnały analogowe, np. napięcie z potencjometru nastawy, sygnał z czujnika prądu lub napięciowe wyjście przetwornika pomiarowego. Aby taki sygnał mógł zostać przetworzony przez układ cyfrowy (mikrokontroler, sterownik PLC, regulator cyfrowy), musi zostać zamieniony na postać cyfrową, czyli na liczbę (kod) odpowiadającą chwilowej wartości sygnału.

Elementem realizującym tę funkcję jest przetwornik A/D (analogowo-cyfrowy). To on próbkowuje sygnał analogowy i przypisuje mu wartość liczbową zależną m.in. od rozdzielczości i zakresu pomiarowego.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Rezystor – element pasywny. Może ograniczać prąd, dzielić napięcie lub tworzyć układy polaryzacji, ale nie wykonuje zamiany na kod cyfrowy.
  • Kondensator – także element pasywny. Służy np. do filtracji, sprzęgania/odsprzęgania lub kształtowania przebiegów w czasie, lecz nie digitalizuje sygnału.
  • Przetwornik D/A (cyfrowo-analogowy) – działa w przeciwną stronę niż wymagana w pytaniu: zamienia dane cyfrowe na sygnał analogowy (np. napięcie sterujące).

Na egzaminie zwracaj uwagę na kierunek konwersji: A/D to wejście z analogu do cyfry, a D/A to wyjście z cyfry do analogu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przetwornik A/D (analogowo-cyfrowy) zamienia sygnał analogowy, np. napięcie z czujnika lub potencjometru, na liczbę w postaci cyfrowej. Dzięki temu sterownik lub mikrokontroler może tę wartość porównać z nastawą, przeliczyć i wykorzystać w algorytmie regulacji.
Najczęściej są to napięcia proporcjonalne do mierzonej wielkości (np. z czujników, przetworników pomiarowych), sygnały z potencjometrów nastawy oraz sygnały z torów pomiaru prądu/napięcia po wstępnym skalowaniu i filtracji. Dopiero potem są one digitalizowane przez A/D.
Rezystor jest elementem pasywnym: może ograniczać prąd, dzielić napięcie i ustalać poziomy sygnałów, ale nie wykonuje próbkowania ani kodowania. Konwersja na postać cyfrową wymaga układu, który zamienia wartość analogową na liczbę, czyli przetwornika A/D.
Przetwornik D/A działa w odwrotnym kierunku: z danych cyfrowych tworzy sygnał analogowy (np. napięcie wyjściowe). Pytanie dotyczy zamiany sygnału analogowego na cyfrowy, więc potrzebny jest A/D. To częsta pułapka wynikająca z podobnych skrótów.
Spójrz na kierunek: jeśli w treści jest "analogowy na cyfrowy", "digitalizacja", "odczyt czujnika analogowego" – wybierasz A/D. Jeśli jest "cyfrowy na analogowy", "napięcie wyjściowe z danych", "generacja sygnału analogowego" – wybierasz D/A.
Kondensator zwykle filtruje zakłócenia, wygładza przebiegi, realizuje opóźnienie czasowe lub separuje składową stałą od zmiennej. To kształtowanie sygnału, a nie jego konwersja na kod cyfrowy. Sam kondensator nie potrafi wytworzyć "liczby" reprezentującej sygnał.
Jeżeli PLC ma moduł wejść analogowych, to w praktyce zawiera on (wewnątrz) tor kondycjonowania sygnału i przetwornik A/D. Użytkownik widzi już wartość cyfrową w programie. Gdy sygnał jest od razu cyfrowy (np. z magistrali), osobna konwersja A/D nie jest potrzebna.
Najczęstszy błąd to odwrócenie kierunku konwersji przez podobieństwo skrótów. Drugi błąd to utożsamianie elementów pasywnych (R, C) z "przetwarzaniem" w sensie konwersji cyfrowej. Pomaga zapamiętać: A/D = z analogu do cyfr, D/A = z cyfr do analogu.
Stosuje się ją wtedy, gdy mierzona wielkość jest analogowa (np. napięcie z czujnika) i ma być przetwarzana przez regulator cyfrowy. Przykładowo: pomiar prądu, napięcia, temperatury, sygnał zadawania prędkości. Konwersja A/D umożliwia obliczenia i decyzje w sterowniku.
Powtórz pojęcia: sygnał analogowy/cyfrowy, próbkowanie, rola wejść analogowych, a także różnice A/D vs D/A. Ćwicz na krótkich opisach funkcji: "odczyt czujnika" (A/D) i "generacja napięcia sterującego" (D/A). Zwracaj uwagę na słowa kluczowe w treści.
info

Około 74% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnio łatwe

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że przetwornik A/D (analogowo-cyfrowy) służy do zamiany wielkości analogowej, np. napięcia z czujnika, na reprezentację cyfrową, którą może przetwarzać sterownik lub mikrokontroler.

Źródła:

  • Atmel (Microchip): "ATmega328P Datasheet" (DeviceDoc Atmel-7810), sekcja "Analog-to-Digital Converter (ADC)" – https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf (dostęp 2026-02-18)
  • Texas Instruments: "Understanding Analog-to-Digital Converters" (materiał aplikacyjny TI, opis działania ADC) – https://www.ti.com/lit/an/slaa013/slaa013.pdf (dostęp 2026-02-18)

Materiały:

  • Podstawy elektroniki: rozdziały o sygnałach analogowych i cyfrowych oraz przetwornikach danych
  • Dokumentacje mikrokontrolerów/sterowników (sekcje dotyczące modułu ADC i wejść analogowych)
  • Materiały z automatyki napędów: tory pomiarowe i przetwarzanie sygnałów w układach regulacji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego