Zawód: technik elektronik Symbol cyfrowy zawodu: 311[07] Numer zadania: 1 Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpoczcia egzaminu 311[07]-01-121 Czas trwania egzaminu: 240 minut ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJCEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE STYCZEŃ 2012 Informacje dla zdajcego: 1. Materiay egzaminacyjne obejmuj: ARKUSZ EGZAMINACYJNY z treci zadania i dokumentacj, zeszyt ze stron tytuow KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ oraz KART OCENY. 2. Sprawd, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 8 stron. Sprawd, czy materiay egzaminacyjne s czytelne i nie zawieraj bdnie wydrukowanych stron. Ewentualny brak stron lub inne usterki w materiaach egzaminacyjnych zgo przewodniczcemu zespou nadzorujcego etap praktyczny. 3. Na KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ: wpisz swoj dat urodzenia, wpisz swój numer PESEL*. 4. Na KARCIE OCENY: wpisz swoj dat urodzenia, wpisz swój numer PESEL*, wpisz symbol cyfrowy zawodu, zamaluj kratk z numerem odpowiadajcym numerowi zadania, przyklej naklejk ze swoim numerem PESEL w oznaczonym miejscu na karcie. 5. Zapoznaj si z treci zadania egzaminacyjnego oraz dokumentacj zaczon do zadania. 6. Rozwizanie obejmuje opracowanie projektu realizacji prac okrelonych w treci zadania i wykonanie prac zwizanych z opracowaniem projektu.. 7. Zadanie rozwizuj tylko w zeszycie KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ od razu na czysto, nie otrzymasz dodatkowych kartek. Notatki, pomocnicze obliczenia itp., jeeli nie nale do pracy, obwied lini i oznacz sowem BRUDNOPIS. Zapisy oznaczone BRUDNOPIS nie bd oceniane. 8. Po rozwizaniu zadania ponumeruj strony pracy egzaminacyjnej. Numerowanie rozpocznij od strony, na której jest miejsce do zapisania tytuu pracy. Wszystkie materiay, które zaczasz do pracy, opisz swoim numerem PESEL* w prawym górnym rogu. 9. Na stronie tytuowej zeszytu KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ, wpisz liczb stron swojej pracy i liczb sztuk zaczonych materiaów. 10. Zeszyt KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ i KART OCENY przeka zespoowi nadzorujcemu etap praktyczny. Powodzenia! * w przypadku braku numeru PESEL - seria i numer paszportu lub innego dokumentu potwierdzajcego tosamo.
Zadanie egzaminacyjne Elektroniczna firma usugowa otrzymaa zlecenie naprawy generatora przebiegu sinusoidalnego. Po wykonaniu naprawy generator poddano kontrolnym pomiarom. Opracuj projekt realizacji prac zwizanych z uruchomieniem i sprawdzeniem dziaania generatora, którego opis, schemat oraz dane techniczne przedstawiono w Zacznikach 1 i 2. Na podstawie wyników pomiarów zamieszczonych w Zaczniku 4 wyznacz charakterystyczne parametry generatora i porównaj je z danymi technicznymi. Sformuuj wnioski dotyczce poprawnoci dziaania generatora. Przedstaw wskazania eksploatacyjne dotyczce prawidowego uytkowania generatora. Projekt realizacji prac powinien zawiera: 1. Tytu pracy egzaminacyjnej. 2. Zaoenia do opracowania projektu wynikajce z treci zadania oraz zaczników dotyczce danych technicznych ukadu, wyposaenia stanowiska pomiarowego i wykonanych pomiarów. 3. Wykaz dziaa zwizanych z uruchomieniem i sprawdzeniem dziaania generatora przebiegu sinusoidalnego oraz wykaz mierzonych i obliczanych parametrów. 4. Schemat ukadu pomiarowego do wyznaczania parametrów generatora. 5. Opis sposobu wykonania pomiarów poszczególnych parametrów generatora. 6. Wskazania eksploatacyjne dotyczce generatora wynikajce z zaoonych parametrów technicznych i uytkowych. Dokumentacja z wykonania prac powinna zawiera: 1. Wyniki oblicze parametrów generatora przebiegu sinusoidalnego: wspóczynnika staoci napicia wyjciowego przy zmianie napicia zasilania U, wspóczynnika staoci czstotliwoci przy zmianie napicia zasilania f, bdu nastawiania czstotliwoci ff, wzgldnej zmiany napicia wyjciowego przy przestrajaniu czstotliwoci Uf zapisane w tabeli zamieszczonej w KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ oraz przykady oblicze tych parametrów. 2. Charakterystyki przedstawiajce wpyw napicia zasilajcego na stao napicia wyjciowego i czstotliwoci: U O = f(u Z ) przy R O = const, f wy = f wy N = 1 khz, dla dwóch wartoci R o = R obc = i R o = R obc= 200 na jednym wykresie f wy = f(u Z ) przy R O = const, f wy = f wy N =1 khz, dla dwóch wartoci R o = R obc = i R o = R obc= 200 na jednym wykresie narysowane na papierze milimetrowym zamieszczonym w KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ. Strona 2 z 8
3. Porównanie wyznaczonych parametrów generatora z danymi technicznymi oraz wnioski wynikajce z interpretacji uzyskanych wyników pomiarów dotyczce poprawnoci dziaania generatora. Do wykonania zadania wykorzystaj: Zacznik 1. Opis ukadu i jego schemat Zacznik 2. Dane techniczne generatora przebiegu sinusoidalnego z mostkiem Wiena Zacznik 3. Wyposaenie stanowiska pomiarowego Zacznik 4. Wyniki pomiarów uzyskane podczas uruchamiania i sprawdzenia dziaania generatora przebiegu sinusoidalnego dla podzakresu 100 Hz 1 khz oraz wzory do obliczenia parametrów Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 240 minut Strona 3 z 8
Zacznik 1. Opis ukadu i jego schemat Generator, którego schemat blokowy przedstawiony jest na rysunku 1, jest ródem napicia sinusoidalnego o regulowanej czstotliwoci i amplitudzie. Rysunek 1. Schemat blokowy generatora przebiegu sinusoidalnego z mostkiem Wiena Ukadem generujcym drgania jest mostek Wiena. Zmiana zakresu generowanych czstotliwoci odbywa si skokowo przez zmian wartoci pojemnoci w gaziach mostka. W ramach kadego zakresu generowan czstotliwo mona zmienia pynnie przy pomocy potencjometru równie wczonego w ukad mostka. W celu uatwienia nastawiania czstotliwoci i poprawienia walorów uytkowych generatora, wyposaono go w ukad cyfrowego odczytu generowanej czstotliwoci z 6-cyfrowym wywietlaczem LED. Stopie wyjciowy generatora zapewnia odpowiedni rezystancj wyjciow, wynoszc 200, oraz umoliwia pynn regulacj wartoci napicia wyjciowego. Napicie wyjciowe generatora zaley od rezystancji obcienia w sposób opisany wzorem: U O Robc[ ] [ V ] U[ V ] R [ ] 200 obc gdzie: U ustawiona warto napicia wyjciowego przy nieobcionym generatorze (R obc = ). Generator wyposaono równie we wskanik poziomu napicia wyjciowego, pozwalajcy na wizualn kontrol wartoci napicia. Zasilacz generatora dostarcza napi ±15 V DC, niezbdnych do zasilania poszczególnych bloków ukadu. Znamionowe napicie zasilania 230 V AC zostao obnione do odpowiedniego poziomu przy pomocy transformatora sieciowego TS 8/24. Strona 4 z 8
Zacznik 2. Dane techniczne generatora przebiegu sinusoidalnego z mostkiem Wiena Tabela 1. Parametry elektryczne i uytkowe generatora: Nazwa parametru Symbol Warto Napicie zasilania U Z 230 V ± 10%, 50 Hz Pobór mocy P 10 VA Zakres czstotliwoci Napicie wyjciowe f wy U O 0,1 Hz 100 khz w szeciu podzakresach: 0,1 Hz 1 Hz 1 Hz 10 Hz 10 Hz 100 Hz 100 Hz 1 khz 1 khz 10 khz 10 khz 100 khz sygna sinusoidalny, warto skuteczna regulowana pynnie od 0 do 10 V (bez obcienia) Rezystancja wyjciowa R wy 200 Minimalna rezystancja obcienia Wspóczynnik staoci napicia wyjciowego przy zmianie napicia zasilania Wspóczynnik staoci czstotliwoci przy zmianie napicia zasilania Maksymalny bd nastawiania czstotliwoci Wzgldna zmiana napicia wyjciowego przy przestrajaniu czstotliwoci R obc min = R wy 200 U 2% f 1,5% ff max 1,5% Uf 2% Wstpny czas wygrzewania t 15 min Zakres temperatury pracy T O 0 50 C Zakres wilgotnoci wzgldnej w 25% 80% Strona 5 z 8
Zacznik 3. Wyposaenie stanowiska pomiarowego 1. Autotransformator laboratoryjny 260 V/4,5 A szt. 1, 2. Multimetr cyfrowy U/I, AC/DC szt. 2 (w tym jeden mierzcy poprawnie warto skuteczn sygnaów do czstotliwoci co najmniej 1 khz), 3. Cyfrowy miernik czstotliwoci szt.1, 4. Oscyloskop z przewodem pomiarowym szt. 1, 5. Rezystor R obc = 200 / 100 ma szt.1, 6. Zestaw przewodów poczeniowych. Zacznik 4. Wyniki pomiarów uzyskane podczas uruchamiania i sprawdzenia dziaania generatora przebiegu sinusoidalnego dla podzakresu 100 Hz 1 khz oraz wzory do obliczenia parametrów Pomiary zostay przeprowadzone zgodnie z zaleceniami serwisowymi dla tego typu przyrzdów. Uzyskane wyniki pozwalaj na wyznaczenie najwaniejszych parametrów generatora. 1) Pomiary wpywu napicia zasilajcego na warto napicia wyjciowego i czstotliwoci generatora Warunki pomiaru: zmiana napicia zasilajcego: U Z ± 10% (230 V ± 10%), czstotliwo znamionowa f wyn = 1 khz, obcienie: generator nieobciony (R obc =, napicie znamionowe U ON = 10 V) oraz generator obciony minimaln dopuszczaln rezystancj (R obcmin = R wy = 200, napicie znamionowe U ON = 5 V) Tabela 2. Wyniki pomiarów wpywu napicia zasilajcego na warto napicia wyjciowego i czstotliwoci generatora R obc = (U ON = 10 V) R obc = 200 (U ON = 5 V) U Z U O f wy U O f wy V V Hz V Hz 207 9,99 1002 4,96 1004 210 10,00 1001 4,99 1002 220 10,00 1000 5,00 1001 230 10,00 1000 5,00 1000 240 10,00 1000 5,00 1000 250 10,01 1000 5,02 1000 253 10,02 1000 5,03 1000 Strona 6 z 8
Parametry obliczane na podstawie powyszych wyników pomiarów: wspóczynnik staoci napicia wyjciowego przy zmianie napicia zasilania dla dwóch przypadków: U1 dla R obc = oraz U2 dla R obc = 200 : U U U O ON 100% gdzie: U O = U O max - U O min zmiana wartoci napicia wyjciowego, U ON warto znamionowa napicia wyjciowego: U ON = 10 V dla R obc =, U ON = 5 V dla R obc = 200. wspóczynnik staoci czstotliwoci przy zmianie napicia zasilania dla dwóch przypadków: f1 dla R obc = oraz f2 dla R obc = 200 : f f f wy wyn 100% gdzie: f wy = f wy max - f wy min zmiana czstotliwoci, f wy N = 1000 Hz warto znamionowa czstotliwoci. 2) Pomiary dokadnoci nastawiania czstotliwoci Warunki pomiaru: U Z = 230 V, R obc = 200, podzakres czstotliwoci 100 Hz 1 khz Tabela 3.Wyniki pomiarów wartoci czstotliwoci przy przestrajaniu generatora f wy u (wart. ustawiona) Hz 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 f wy m (wart. mierzona) Hz 101 201 301 403 505 605 703 802 900 1000 Parametry obliczane na podstawie powyszych wyników pomiarów: wzgldny bd nastawiania czstotliwoci obliczany dla kadego pomiaru ff f f wyu 100% gdzie: f = f wy m - f wy u rónica midzy wartoci mierzon f wy m a wartoci ustawion f wy u dla kadego pomiaru (bd bezwzgldny) maksymalny bd wzgldny nastawiania czstotliwoci ff max najwiksza warto sporód obliczonych wartoci ff. Strona 7 z 8
3) Pomiary staoci napicia wyjciowego przy zmianie czstotliwoci Warunki pomiaru: U Z = 230 V, R obc = 200, podzakres czstotliwoci 100 Hz 1 khz Tabela 4.Wyniki pomiarów wartoci napicia przy przestrajaniu generatora f wy u Hz 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 (wart. ustawiona) U O V 4,91 4,91 4,92 4,93 4,94 4,96 4,96 4,98 5,00 5,00 Parametr obliczany na podstawie powyszych wyników pomiarów: wzgldna zmian napicia wyjciowego przy przestrajaniu generatora w stosunku do napicia przy czstotliwoci f wy N = 1000 Hz: Uf U U O ON 100% gdzie: U O = U O max - U O min zmiana wartoci napicia wyjciowego, U ON = 5 V warto znamionowa napicia wyjciowego przy czstotliwoci f wy N = 1000 Hz Strona 8 z 8