KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2015 (test 2)

W czujnikach siły z mostkiem tensometrycznym parametr e [mV/V] opisuje czułość: ile milivoltów pojawia się na wyjściu czujnika na każdy 1 V napięcia zasilania mostka, przy obciążeniu nominalnym.

Zatem dla siły nominalnej F_nom=20 kN napięcie wyjściowe przy pełnej skali wynosi:

U_FS = e · U_z

gdzie U_z to napięcie zasilające mostek (podane w zadaniu). Następnie, zakładając liniowość charakterystyki w zakresie roboczym, napięcie wyjściowe jest proporcjonalne do siły:

U_p/U_FS = F/F_nom

Stąd wzór na szukaną siłę:

F = F_nom · U_p / (e · U_z)

Po podstawieniu wartości z zadania otrzymujemy wynik 8 kN, czyli 8000 N (pamiętaj o przeliczeniu 1 kN = 1000 N).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

• 800 N to typowy skutek pomyłki skali (np. błędne przeliczenie kN↔N lub odwrócenie proporcji).
• 16000 N może wynikać z założenia dwa razy większego udziału pełnej skali (np. pomylenie napięć w proporcji albo nieuwzględnienie, że e dotyczy wartości przy F_nom).
• 20000 N odpowiada sile nominalnej i wskazuje na pominięcie faktu, że U_p jest mniejsze od napięcia pełnoskalowego U_FS, więc siła musi być mniejsza niż F_nom.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze licz najpierw U_FS z mV/V i napięcia zasilania, dopiero potem stosuj proporcję do F_nom. To ogranicza ryzyko błędów jednostek.