EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Transkrypt

1 Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpoczęcia egzaminu Układ graficzny CKE 208 Nazwa kwalifikacji: Eksploatacja urządzeń elektronicznych Oznaczenie kwalifikacji: E.20 Numer zadania: 0 Wypełnia zdający Miejsce na naklejkę z numerem PESEL i z kodem ośrodka Numer PESEL zdającego* E Czas trwania egzaminu: 80 minut EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 209 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA Instrukcja dla zdającego Na pierwszej stronie arkusza egzaminacyjnego wpisz w oznaczonym miejscu swój numer PESEL i naklej naklejkę z numerem PESEL i z kodem ośrodka. Na KARCIE OCENY w oznaczonym miejscu przyklej naklejkę z numerem PESEL oraz wpisz: swój numer PESEL*, oznaczenie kwalifikacji, numer zadania, numer stanowiska. Sprawdź, czy arkusz egzaminacyjny zawiera stron i nie zawiera błędów. Ewentualny brak stron lub inne usterki zgłoś przez podniesienie ręki przewodniczącemu zespołu nadzorującego. Zapoznaj się z treścią zadania oraz stanowiskiem egzaminacyjnym. Masz na to 0 minut. Czas ten nie jest wliczany do czasu trwania egzaminu. Czas rozpoczęcia i zakończenia pracy zapisze w widocznym miejscu przewodniczący zespołu nadzorującego. 6. Wykonaj samodzielnie zadanie egzaminacyjne. Przestrzegaj zasad bezpieczeństwa i organizacji pracy. 7. Po zakończeniu wykonania zadania pozostaw arkusz egzaminacyjny z rezultatami oraz KARTĘ OCENY na swoim stanowisku lub w miejscu wskazanym przez przewodniczącego zespołu nadzorującego. 8. Po uzyskaniu zgody zespołu nadzorującego możesz opuścić salę/miejsce przeprowadzania egzaminu. Powodzenia! * w przypadku braku numeru PESEL seria i numer paszportu lub innego dokumentu potwierdzającego tożsamość

2 Zadanie egzaminacyjne W pomieszczeniu zalewanym przez wody podskórne zastosowano czujnik zalania wykrywający pojawienie się wody w nadzorowanym miejscu. Obecność wody sygnalizowana jest sygnałem dźwiękowym trwającym aż do momentu usunięcia zalania. Stan podłączenia napięcia zasilania do układu czujnika zalania sygnalizowany jest za pomocą czerwonej diody LED. Rozważany układ czujnika zalania uległ uszkodzeniu. Po załączeniu zasilania stwierdzono, że czerwona dioda LED sygnalizująca podłączenie napięcia zasilającego układ czujnika zalania nie świeci się, jednakże obecność cieczy jest poprawnie sygnalizowana przez czujnik sygnałem dźwiękowym brzęczyka. Wykonano badanie testowe uszkodzonego czujnika poprzez pomiary napięć w punktach testowych PP-PP5 (zaznaczonych na rys. ), rezystancji wybranych elementów czujnika zalania oraz testu złączy tranzystorów i diod. Znajdź usterkę w układzie czujnika zalania oraz wskaż sposób jej usunięcia. Następnie zaproponuj modyfikację układu w taki sposób, aby w układzie świeciła się dodatkowo umieszczona dioda LED o barwie zielonej, gdy czujnik zalania jest w stanie czuwania. Zadanie rozwiąż wypełniając KARTĘ BADANIA CZUJNIKA ZALANIA. Rys. Czujnik zalania z zaznaczonymi punktami pomiarowymi Uwaga! styki przekaźnika są w stanie zalania Strona 2 z

3 Tabela Wykaz elementów użytych do budowy czujnika zalania Nazwa elementu Typ wartość Tranzystor bipolarny T BC547B Tranzystor bipolarny T2 BC Kondensatory C i C2 Kondensatory elektrolityczne C3 i C4 Kondensator C5 00 nf 6. Kondensator C6 0 nf 7. Kondensator elektrolityczny C7 470 µf/25 V 8. Kondensator elektrolityczny C8 47 µf/6 V 9. Kondensator elektrolityczny C9 22 µf/6 V 0. Rezystor R kω Rezystor R2 47 kω Rezystor R3 0 kω Rezystor R4 2,2 kω Rezystor R5 2,2 kω Rezystor R6,2 kω 6. Rezystor R7 kω 7. Potencjometr R8 0 kω 8. Przekaźnik P HF3FF 9. Dioda LED D LL-503ID2E 20. Dioda Zenera D2 BZV60-C3V3 2 Dioda prostownicza D3 N448 2 Układ scalony U (mostek prostowniczy) B4B42 2 Układ scalony U2 2 Brzęczyk B 00 nf 2200 µf/35 V LM782CT BPT302XH9.5 Uwaga: Wartości rezystorów i kondensatorów z szeregu E Opis działania układu Czujnik działa na zasadzie pomiaru rezystancji między elektrodami sondy. Jako sondy wystarczy użyć dwóch niewielkich odcinków drutu. Pojawienie się przewodzącej cieczy na elektrodach czujnika powoduje wprowadzenie tranzystora T w stan przewodzenia. Zmniejszenie napięcia UCE na tym tranzystorze wprowadzi tranzystor T2 w stan zatkania, prąd przestanie płynąć przez cewkę przekaźnika P co w konsekwencji uruchomi generator z membraną piezoelektryczną. Istnieje możliwość regulacji czułości (progu zadziałania przekaźnika w zależności od tego, w jakim medium jest umieszczona sonda pomiarowa) przekroczenia poziomu. Strona 3 z

4 Tabela Katalogowe wartości parametrów wybranych elementów elektronicznych czujnika zalania Wybrane parametry zastosowanego w badanym układzie mostka prostowniczego U Typ elementu Powtarzalne, szczytowe napięcie wsteczne, URRM [V] B4B42 LM782CT BC547B BC LL-503ID2E A Niepowtarzalny, szczytowy prąd przewodzenia, IFSM [A] 30 A Szczytowe napięcie przewodzenia (IFM= A), UFM [V], V Napięcie wyjściowe, UO [V] dla IO=5 ma A, PO 5 W Napięcie wejściowe, UI [V] Prąd wyjściowy, IO [A] A 7 db Polaryzacja NPN Maksymalne napięcie kolektor-emiter, UCEmax [V] 45 V Maksymalny prąd kolektora, ICmax [A] 0, A Współczynnik wzmocnienia prądowego, hfe [-] Maksymalna moc, Ptot [mw] 500 mw Polaryzacja NPN Maksymalne napięcie kolektor-emiter, UCEmax [V] 45 V Maksymalny prąd kolektora, ICmax [A] 0,8 A Współczynnik wzmocnienia prądowego, hfe [-] Maksymalna moc, Ptot [mw] 625 mw Długość fali emitowanego światła [nm] 63 nm Napięcie przewodzenia, UF [V] dla IF=20 ma 2V Maksymalne napięcie wsteczne, UR [V] 5V 50 ma 00 mw Maksymalne napięcie wsteczne, UR [V] 00 V Maksymalny średni prąd przewodzenia, IO [A] 0,2 A Maksymalna moc, Ptot [W] 0,5 W Rodzaj SPDT Napięcie znamionowe cewki, UCU [V] Prąd cewki, ICU [ma] Napięcie znamionowe styków, UN [V] BPT302XH9.5 4,5 V 27 V Tłumienie tętnień, RR [db] Maksymalna moc, Ptot [mw] HF3FF 00 V Średni prąd wyjściowy, IO [A] Maksymalny średni prąd przewodzenia, IO [ma] N448 Wartość parametru 30 ma 250 V AC, 30 V DC Maksymalny prąd styków, Im [A] 0 A Napięcie znamionowe, UN [V] Prąd pracy, I [ma] 0 ma Natężenie dźwięku w odległości 30 cm, I [db] 90 db Częstotliwość rezonansowa, fr [Hz] Strona 4 z ±500 Hz

5 Tabela Wyniki pomiarów czujnika zalania Pomiar napięcia w punktach pomiarowych Wartość Uwagi Sonda sucha Sonda zanurzona Napięcie w punkcie PP Napięcie w punkcie PP2 0V 0,668 V Napięcie w punkcie PP3 4,7 V 42,7 mv Napięcie w punkcie PP4 0,722 V 42,7 mv Napięcie w punkcie PP5 56, mv Pomiar napięcia względem masy Pomiar rezystancji Wartość, kω Rezystancja rezystora R,054 Rezystancja rezystora R2 44,28 Rezystancja rezystora R3 9,25 Rezystancja rezystora R4 2,353 Rezystancja rezystora R5 2,22 6. Rezystancja rezystora R6,53 7. Rezystancja rezystora R7,023 Uwagi Pomiarów dokonano po wymontowaniu elementów z układu Pomiar diod i tranzystora 6. Wartość Spadek napięcia na złączu B-E tranzystora T spolaryzowanym w kierunku przewodzenia Spadek napięcia na złączu B-E tranzystora T spolaryzowanym w kierunku zaporowym Spadek napięcia na złączu B-C tranzystora T spolaryzowanym w kierunku przewodzenia Spadek napięcia na złączu B-C tranzystora T spolaryzowanym w kierunku zaporowym Spadek napięcia pomiędzy kolektorem, a emiterem tranzystora T - niezależnie od kierunku polaryzacji Spadek napięcia na złączu B-E tranzystora T2 spolaryzowanym w kierunku przewodzenia Uwagi Strona 5 z Pomiarów dokonano po wymontowaniu elementów z układu na zakresie przeznaczonym do testowania diod *

6 Spadek napięcia na złączu B-E 7. tranzystora T2 spolaryzowanym w kierunku zaporowym Spadek napięcia na złączu B-C 8. tranzystora T2 spolaryzowanym w kierunku przewodzenia Spadek napięcia na złączu B-C 9. tranzystora T2 spolaryzowanym w kierunku zaporowym Spadek napięcia pomiędzy kolektorem, a emiterem tranzystora 0. T2 - niezależnie od kierunku polaryzacji Spadek napięcia na złączu P-N diody D spolaryzowanym w kierunku przewodzenia Spadek napięcia na złączu P-N diody D spolaryzowanym w kierunku zaporowym Spadek napięcia na złączu P-N diody D3 spolaryzowanym w kierunku 0,58 V przewodzenia Spadek napięcia na złączu P-N diody D3 spolaryzowanym w kierunku zaporowym * Dane testera diod: typowy prąd testera: 0,8 ma, zakres: 2 V Pomiarów dokonano po wymontowaniu elementów z układu na zakresie przeznaczonym do testowania diod * Uwaga: Sonda, dioda Zenera, stabilizator LM782CT, potencjometr P oraz kondensatory są sprawne. Pomiarów dokonano w stanie ustalonym. Strona 6 z

7 Tabela Wykaz elementów elektronicznych dostępnych na stanowisku badawczym przeznaczonych do usunięcia usterki i modyfikacji układu mostki prostownicze B40D DF0M CS0D Powtarzalne, szczytowe napięcie wsteczne, URRM [V] Średni prąd wyjściowy, IO [A] Niepowtarzalny, szczytowy prąd przewodzenia, IFSM [A] Szczytowe napięcie przewodzenia (IFM= A), UFM [V] 0,95, 0,5 stabilizatory napięcia LM792CT MC782AC MC7824AC Napięcie wyjściowe, UO [V] dla IO=5 ma A, PO 5 W Napięcie wejściowe, UI [V] -27-5,5 4, ,3 38 Prąd wyjściowy, IO [A] Tłumienie tętnień, RR [db] tranzystory BC09C BC N2907A NPN PNP Polaryzacja NPN Maksymalne napięcie kolektor-emiter, UCEmax [V] 25 0,8 0,6 Maksymalny prąd kolektora, ICmax [A] 0, Współczynnik wzmocnienia prądowego, hfe [-] Maksymalna moc, Ptot [mw] diody LED HLMP-3507 HLMP-330 HLMP-340 Długość fali emitowanego światła [nm] Barwa zielona czerwona żółta Napięcie przewodzenia, UF [V] dla IF=0 ma 2,,9 2 Maksymalne napięcie wsteczne, UR [V] Maksymalny średni prąd przewodzenia, IO [ma] Maksymalna moc, Ptot [mw] diody prostownicze N4007 N457 N400 Maksymalne napięcie wsteczne, UR [V] Maksymalny średni prąd przewodzenia, IO [A] 0,2 Maksymalna moc, Ptot [W] 3 0,5 3 przekaźniki G6DS-A-H G5RL-U/-K RM Rodzaj SPST-NO SPST-NO SPDT Napięcie znamionowe cewki, UCU [V] Prąd cewki, ICU [ma] Napięcie znamionowe, UN [V] 250 AC, 30 DC 250 AC, 24 DC 250 AC, 30 DC Maksymalny prąd styków, Im [A] brzęczyki BPT380XAC24VDC BPT-24CX LD-BZPG-242 Napięcie znamionowe, UN [V] Prąd pracy, I [ma] Natężenie dźwięku w odległ. 30 cm, I [db] Częstotliwość rezonansowa, fr [Hz] ± ± ±500 Pozostałe elementy dostępne na stanowisku badawczym Rezystory o wartościach i odchyłkach wynikających z szeregu E2 w zakresie Ω do MΩ o mocy znamionowej 0,25 W oraz kondensatory elektrolityczne o wartościach i odchyłkach wynikających z szeregu E2 w zakresie µf do mf na napięcie 50 V i powyżej. Strona 7 z

8 Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 80 minut. Ocenie podlegać będzie 5 rezultatów: wykaz aparatury kontrolno-pomiarowej oraz sprzętu niezbędnego do sprawdzenia działania czujnika zalania tabela 5, porównanie wykonanych pomiarów z przewidywanymi dla czujnika zalania funkcjonującego poprawnie tabela 6, ocena poprawności działania wybranych elementów wchodzących w skład czujnika zalania tabela 7, dobór elementów przeznaczonych do wymiany tabela 8, schemat czujnika zalania po modyfikacji i wykaz elementów przeznaczonych do modyfikacji tabela 9. KARTA BADANIA CZUJNIKA ZALANIA Tabela Wykaz aparatury kontrolno-pomiarowej oraz sprzętu niezbędnego do sprawdzenia działania czujnika zalania Przyrząd pomiarowy Mierzona wielkość/wykonywana funkcja 2 3 Strona 8 z

9 Tabela 6. Porównanie wykonanych pomiarów z przewidywanymi dla czujnika zalania funkcjonującego poprawnie Wniosek zapisz Sonda sucha Sonda zanurzona zgodny lub niezgodny Wartość Napięcie w punkcie PP Napięcie w punkcie PP2 0V 0,668 V Napięcie w punkcie PP3 4,7 V 42,7 mv Napięcie w punkcie PP4 0,722 V 42,7 mv Napięcie w punkcie PP5 56, mv 6. Rezystancja rezystora R,054 kω 7. Rezystancja rezystora R2 44,28 kω 8. Rezystancja rezystora R3 9,25 kω 9. Rezystancja rezystora R4 2,353 kω 0. Rezystancja rezystora R5 2,22 kω Rezystancja rezystora R6,53 kω Rezystancja rezystora R7,023 kω Spadek napięcia na złączu B-E tranzystora T Spadek napięcia na złączu B-E tranzystora T Spadek napięcia na złączu B-C tranzystora T Spadek napięcia na złączu B-C tranzystora T Spadek napięcia pomiędzy kolektorem, a emiterem tranzystora T - niezależnie od kierunku polaryzacji Spadek napięcia na złączu B-E tranzystora T2 Spadek napięcia na złączu B-E tranzystora T2 Spadek napięcia na złączu B-C tranzystora T2 Spadek napięcia na złączu B-C tranzystora T2 Spadek napięcia pomiędzy kolektorem, a emiterem tranzystora T2 niezależnie od kierunku polaryzacji Spadek napięcia na złączu P-N diody D Spadek napięcia na złączu P-N diody D Spadek napięcia na złączu P-N diody D3 Spadek napięcia na złączu P-N diody D3 0,58 V Strona 9 z

10 Tabela 7. Ocena poprawności działania wybranych elementów wchodzących w skład czujnika zalania Typ/Wartość Tranzystor bipolarny T BC547B Tranzystor bipolarny T2 BC Dioda D LL-503ID2E Dioda D3 N448 Rezystor R kω 6. Rezystor R2 47 kω 7. Rezystor R3 0 kω 8. Rezystor R4 2,2 kω 9. Rezystor R5 2,2 kω 0. Rezystor R6,2 kω Rezystor R7 kω Przekaźnik P Układ scalony U B4B42 Układ scalony U2 LM782CT Brzęczyk Wniosek Zapisz sprawny lub niesprawny HF3FF BPT302XH9.5 Tabela 8. Dobór elementów przeznaczonych do wymiany Element przeznaczony do wymiany w celu naprawy Oznaczenie na schemacie Typ/wartość Strona 0 z Element zastępczy Typ/wartość

11 Tabela 9. Schemat czujnika zalania po modyfikacji i wykaz elementów przeznaczonych do modyfikacji Uzupełnij schemat zgodnie z założeniami modyfikacji układu Wykaz elementów przeznaczonych do modyfikacji Oznaczenie na schemacie Typ/wartość Strona z