{"paper":{"id":"e20-2017-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny","subject":"e20","category":"egzamin-zawodowy","year":2017,"month":"czerwiec","level":null,"variant":null,"exam_pdf":"e20-2017-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny/e20-2017-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny.pdf","key_pdf":"e20-2017-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny-zasady-oceniania/e20-2017-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny-zasady-oceniania.pdf","question_count":1,"source_label":"E20 · Egzamin zawodowy · czerwiec 2017","subject_label":"e20","category_label":"Egzamin zawodowy"},"questions":[{"id":"e20-2017-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny/zad/PE","paper_id":"e20-2017-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny","number":"PE","points":null,"ptype":"open","subject":"e20","category":"egzamin-zawodowy","year":2017,"month":"czerwiec","level":null,"text":"Zadanie egzaminacyjne\nDany jest układ automatycznego włącznika oświetlenia, którego schemat pokazano na rysunku 1.\nPrawidłowo działający układ automatycznego włącznika oświetlenia ma za zadanie włączać oświetlenie\no zmierzchu i wyłączać za dnia przy określonym natężeniu oświetlenia fotorezystora. Wykaz elementów\nzastosowanych do wykonania układu automatycznego włącznika oświetlenia przedstawiono w tabeli 1.\nAutomatyczny włącznik oświetlenia uległ uszkodzeniu, w wyniku którego układ nie włącza źródła światła\nniezależnie od stanu oświetlenia fotorezystora. Wykonano badania testowe uszkodzonego układu włącznika\npoprzez pomiary wartości: napięć w zaznaczonych na schemacie ideowym punktach PP1÷PP6, spadków\nnapięć na odpowiednich złączach diod i tranzystora oraz rezystancji wybranych elementów w układzie.\nStwierdzono również, że żarówka Z1, potencjometr R1 oraz kondensatory C1 i C2 są sprawne.\nZnajdź usterkę oraz wskaż sposób jej usunięcia w układzie automatycznego włącznika oświetlenia. Następnie\nprzeprowadź modyfikację układu w taki sposób, aby czas załączenia oświetlenia był dłuższy (zwłoka\nczasowa podczas włączania oświetlenia była trzy razy dłuższa), natomiast zwłoka czasowa podczas\nwyłączania oświetlenia pozostała bez zmian. Przed uszkodzeniem układu włącznik działał poprawnie, lecz\nczas załączenia oświetlenia był zbyt krótki.\nZadanie rozwiąż wypełniając kartę badania automatycznego włącznika oświetlenia.\nDo wykonania zadania wykorzystaj:\n schemat ideowy automatycznego włącznika oświetlenia z zaznaczonymi punktami pomiarowymi\nPP1-PP6 - rysunek 1,\n opis działania układu automatycznego włącznika oświetlenia,\n wykaz elementów użytych do budowy automatycznego włącznika oświetlenia - tabela 1,\n katalogowe wartości parametrów wybranych elementów elektronicznych automatycznego włącznika\noświetlenia - tabela 2,\n wyniki pomiarów testowych automatycznego włącznika oświetlenia - tabela 3,\n wykaz dostępnych elementów do naprawy usterki oraz do wykonania modyfikacji - tabela 4.\nRys. 1. Schemat ideowy automatycznego włącznika oświetlenia z zaznaczonymi punktami\npomiarowymi PP1÷PP6\nOpis działania układu automatycznego włącznika oświetlenia.\nUkład można podzielić na trzy części. Pierwsza część z bramką U1A jest czujnikiem światła. Druga część\nz bramką U1D stanowi układ opóźniający oraz trzecia układ wykonawczy. Zadaniem układu opóźniającego\njest eliminacja krótkotrwałych reakcji układu (załączanie, wyłączanie) spowodowanych przypadkowym\nchwilowym zacienieniem lub oświetleniem fotorezystora.\nNapięcie na wyprowadzeniu 1 układu U1A jest odwrotnie proporcjonalne do natężenia światła padającego na\nfotorezystor R8. Przerzutnik Schmitta U1A zostaje przełączony, gdy napięcie to przekroczy próg wejściowy\nbramki, ustalony przy pomocy potencjometru R1. Gdy wyjście U1A jest w stanie wysokim, to napięcie punktu\npołączenia R1 i R2 jest prawie równe napięciu zasilającemu. Gdy wyjście U1A jest w stanie niskim, napięcie to\nspada do poziomu wymaganego dla różnicy progów zadziałania przerzutnika Schmitta na wejściu U1A.\nSygnał wyjściowy U1A steruje stopniem wykonawczym przez dwa obwody opóźniające: D2-R7-C2 dla stanu\n„włączenie” i D1-R5-C2 dla stanu „wyłączenie”. Stałe czasowe obu obwodów są uzależnione od\nodpowiednich wartości elementów RC. Po upływie ustawionego czasu opóźnienia na wyjściu U1D pojawia się\nsygnał, który za pośrednictwem tranzystora T1 uruchamia przekaźnik.\nKondensator C1 zabezpiecza układ przed zakłóceniami, które mogą się indukować w kablu łączącym\nfotorezystor z układem przełączającym.\nUwaga: Wartości rezystorów i kondensatorów z szeregu E12 (tolerancja 10%)\nTabela 1. Wykaz elementów elektronicznych automatycznego włącznika oświetlenia\nL.p.\nNazwa elementu\nTyp/wartość\n1.\nTranzystor bipolarny T1 w układzie Darlingtona\nBC517\n2.\nKondensator C1\n100 nF\n3.\nKondensator elektrolityczny C2\n100 µF/16 V\n4.\nPotencjometr R1\n500 kΩ\n5.\nRezystor R2\n10 kΩ\n6.\nRezystor R3\n27 kΩ\n7.\nRezystor R4\n15 kΩ\n8.\nRezystor R5\n150 kΩ\n9.\nRezystor R6\n22 kΩ\n10.\nRezystor R7\n15 kΩ\n11.\nFotorezystor R8\nA906014\n12.\nPrzekaźnik P1\nG6DS-1A-H\n13.\nDioda prostownicza D1\n1N4148\n14.\nDioda prostownicza D2\n1N4148\n15.\nDioda prostownicza D3\n1N4148\n16.\nUkład scalony U1\nCD4093BE\n17.\nŻarówka Z1\n12 V; 1,2 W\n10\n12\n15\n18\n22\n27\n33\n39\n47\n56\n68\n82\nTabela 2. Katalogowe wartości parametrów wybranych elementów elektronicznych automatycznego włącznika\noświetlenia\nTyp elementu\nNazwa parametru\nOznaczenie\nparametru\nWartość parametru/typ\nBC517\nPolaryzacja\nNPN\nMaksymalne napięcie kolektor-emiter\nUCEmax\n30 V\nMaksymalny prąd kolektora\nICmax\n1,2 A\nWspółczynnik wzmocnienia prądowego\nhfe\n>30000\nMaksymalna moc\nPtot\n625 mW\nA906014\nNapięcie maksymalne\nUm\n150 V\nRezystancja przy natężenia oświetlenia E=10 lux\nR10\n77÷340 kΩ\nRezystancja przy natężeniu oświetlenia E=100 lux\nR100\n15 kΩ\nRezystancja przy natężeniu oświetlenia E=0 lux po 1 s\nR01\n>1500 kΩ\nRezystancja przy natężeniu oświetlenia E=0 lux po 5 s\nR05\n>5000 kΩ\nMaksymalna moc\nPtot\n90 mW\nDługość fali o największej czułości\nλpeak\n600 nm\n1N4148\nMaksymalne napięcie wsteczne\nUR\n100 V\nMaksymalny średni prąd przewodzenia\nIO\n0,2 A\nMaksymalna moc\nPtot\n0,5 W\nG6DS-1A-H\nRodzaj\nSPST-NO\nNapięcie znamionowe cewki\nUCU\n12 V\nPrąd cewki\nICU\n10 mA\nNapięcie znamionowe\nUN\n250 V AC,\n30 V DC\nMaksymalny prąd styków\nIm\n2 A\nTabela 3. Wyniki pomiarów testowych automatycznego włącznika oświetlenia\nL.p.\nParametr\nWartość\nUwagi\nE=10 lux\nE=275 lux\n1.\nNapięcie w punkcie PP1\n12 V\n12 V\nPomiar napięcia względem\nmasy\n2.\nNapięcie w punkcie PP2\n9,07 V\n0,65 V\n3.\nNapięcie w punkcie PP3\n44,9 mV\n12 V\n4.\nNapięcie w punkcie PP4\n33 mV\n11,48 V\n5.\nNapięcie w punkcie PP5\n1,37 V\n1,5 mV\n6.\nNapięcie w punkcie PP6\n0,68 V\n12 V\n7.\nSpadek napięcia na złączu B-E tranzystora T1\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n1,26 V\nPomiarów dokonano po\nwymontowaniu elementów\nz układu na zakresie\nprzeznaczonym do testowania\ndiod\n8.\nSpadek napięcia na złączu B-E tranzystora T1\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n9.\nSpadek napięcia na złączu B-C tranzystora T1\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n0,68 V\n10.\nSpadek napięcia na złączu B-C tranzystora T1\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n11.\nSpadek napięcia pomiędzy kolektorem,\na emiterem tranzystora T1 - niezależnie od\nkierunku polaryzacji\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n12.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D1\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n0,66 V\n13.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D1\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n14.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D2\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n0,66 V\n15.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D2\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n16.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D3\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n0,66 V\n17.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D3\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n18.\nRezystancja rezystora R2\n9,652 kΩ\nPomiarów dokonano po\nwymontowaniu elementów\nz układu\n19.\nRezystancja rezystora R3\n26,91 kΩ\n20.\nRezystancja rezystora R4\n14,81 kΩ\n21.\nRezystancja rezystora R5\n147,2 kΩ\n22.\nRezystancja rezystora R6\n100,30 Ω\n23.\nRezystancja rezystora R7\n13,78 kΩ\n24.\nRezystancja cewki przekaźnika\n1,2 kΩ\n25.\nRezystancja styku przekaźnika\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\nPrzy ICU=0 mA\n26.\nRezystancja styku przekaźnika\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\nPrzy ICU=10 mA\nUwaga: Pomiarów dokonano w stanie ustalonym\nUwaga: Przy dobieraniu elementów do naprawy i modyfikacji nie należy brać pod uwagę typów obudów\nwystępujących w poszczególnych elementach elektronicznych.\nTabela 4. Wykaz dostępnych elementów do naprawy usterki oraz do wykonania modyfikacji\nWybrane parametry dostępnych tranzystorów\nBC109C\nTIP110\n2N2907A\nPolaryzacja\nNPN\nNPN\nPNP\nMaksymalne napięcie kolektor-emiter, UCEmax\n25 V\n60 V\n60 V\nMaksymalny prąd kolektora, ICmax\n100 mA\n2 mA\n600 mA\nWspółczynnik wzmocnienia prądowego, hfe\n420÷800\n>1000\n100÷300\nMaksymalna moc, Ptot\n300 mW\n2000 mW\n400 mW\nWybrane parametry dostępnych diod\n1N4007\n1N457\n1N4001\nMaksymalne napięcie wsteczne, UR [V]\n600\n70\n50\nMaksymalny średni prąd przewodzenia, IO [A]\n1\n0,2\n1\nMaksymalna moc, Ptot [W]\n3\n0,5\n3\nWybrane parametry dostępnych przekaźników\nJZC-49F/12\nG5RL-U/-K\nRM96Z\nRodzaj\nSPST-NO\nSPST-NO\nSPST-NC\nNapięcie znamionowe cewki, UCU [V]\n12\n24\n12\nPrąd cewki, ICU [mA]\n10\n25\n18\nNapięcie znamionowe, UN [V]\n250 AC,\n110 DC\n250 AC,\n24 DC\n250 AC,\n24 DC\nMaksymalny prąd styków, Im [A]\n5\n16\n8\nWybrane parametry dostępnych fotorezystorów\nA905012\nA905014\nA906009\nA906014\nNapięcie maksymalne, Um [V]\n150\n150\n100\n150\nRezystancja przy natężenia oświetlenia\nE=10 lux, R10 [kΩ]\n18÷44\n70÷200\n4÷11\n77÷340\nRezystancja przy natężeniu oświetlenia\nE=100 lux, R100 [kΩ]\n7\n20\n2\n15\nRezystancja przy natężeniu oświetlenia\nE=0 lux po 1 s, R01 [kΩ]\n150\n1000\n>40\n>1500\nRezystancja przy natężeniu oświetlenia\nE=0 lux po 5 s, R05 [kΩ]\n450\n3000\n>120\n>5000\nMaksymalna moc, Ptot [mW]\n90\n90\n90\n90\nDługość fali o największej czułości, λpeak [nm]\n530\n530\n600\n600\nPozostałe elementy dostępne na stanowisku:\n układ CD4093BE\n rezystory o wartościach i odchyłkach wynikających z szeregu E12 w zakresie 1 Ω do 1 MΩ o mocy\nznamionowej 0,25 W\n kondensatory elektrolityczne o wartościach i odchyłkach wynikających z szeregu E12 w zakresie\n1 µF do 1 mF na napięcie ≥50 V\nCzas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 180 minut.\nOcenie podlegać będą 4 rezultaty:\n wyposażenie stanowiska pomiarowego - tabela 5,\n porównanie wykonanych pomiarów z przewidywanymi - tabela 6,\n ocena sprawności wybranych elementów wchodzących w skład włącznika oświetlenia - tabela 7,\n wykaz elementów przeznaczonych do naprawy i modyfikacji układu - tabela 8.\nKARTA BADANIA AUTOMATYCZNEGO WŁĄCZNIKA OŚWIETLENIA\nTabela 5. Wyposażenie stanowiska pomiarowego\nL.p.\nAparatura/narzędzia\nMierzona wielkość/wykonywana funkcja\nLiczba\n1.\n2.\n3.\n4.\nTabela 6. Porównanie wykonanych pomiarów z przewidywanymi\nL.p.\nParametr\nWartość\nWniosek\nzgodny/niezgodny\nE=10 lux\nE=175 lux\n1.\nNapięcie w punkcie PP1\n12 V\n12 V\n2.\nNapięcie w punkcie PP2\n9,07 V\n0,65 V\n3.\nNapięcie w punkcie PP3\n44,9 mV\n12 V\n4.\nNapięcie w punkcie PP4\n33 mV\n11,48 V\n5.\nNapięcie w punkcie PP5\n1,37 V\n1,5 mV\n6.\nNapięcie w punkcie PP6\n0,68 V\n12 V\n7.\nRezystancja rezystora R2\n9,652 kΩ\n8.\nRezystancja rezystora R3\n26,91 kΩ\n9.\nRezystancja rezystora R4\n14,81 kΩ\n10.\nRezystancja rezystora R5\n147,2 kΩ\n11.\nRezystancja rezystora R6\n100,30 Ω\n12.\nRezystancja rezystora R7\n13,78 kΩ\n13.\nRezystancja cewki przekaźnika\n1,2 kΩ\n14.\nRezystancja styku przekaźnika przy ICU=0 mA\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n15.\nRezystancja styku przekaźnika przy ICU=10 mA\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n16.\nSpadek napięcia na złączu B-E tranzystora T1\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n1,26 V\n17.\nSpadek napięcia na złączu B-E tranzystora T1\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n18.\nSpadek napięcia na złączu B-C tranzystora T1\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n0,68 V\n19.\nSpadek napięcia na złączu B-C tranzystora T1\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n20.\nSpadek napięcia pomiędzy kolektorem a emiterem\ntranzystora T1 - niezależnie od kierunku polaryzacji\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n21.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D1\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n0,66 V\n22.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D1\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n23.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D2\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n0,66 V\n24.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D2\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\n25.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D3\nspolaryzowanym w kierunku przewodzenia\n0,66 V\n26.\nSpadek napięcia na złączu P-N diody D3\nspolaryzowanym w kierunku zaporowym\nnieskończoność\n(przekroczenie zakresu)\nTabela 7. Ocena sprawności wybranych elementów wchodzących w skład automatycznego włącznika oświetlenia\nL.p.\nParametr\nTyp/Wartość\nWniosek sprawny/niesprawny\n1.\nRezystor R2\n10 kΩ\n2.\nRezystor R3\n27 kΩ\n3.\nRezystor R4\n15 kΩ\n4.\nRezystor R5\n150 kΩ\n5.\nRezystor R6\n22 kΩ\n6.\nRezystor R7\n15 kΩ\n7.\nFotorezystor R8\nA906014\n8.\nPrzekaźnik P1\nG6DS-1A-H\n9.\nTranzystor bipolarny T1\nBC517\n10.\nDioda D1\n1N4148\n11.\nDioda D2\n1N4148\n12.\nDioda D3\n1N4148\n13.\nUkład scalony U1\nCD4093BE\nTabela 8. Wykaz elementów przeznaczonych do naprawy i modyfikacji układu\nElement przeznaczony do wymiany w celu naprawy\nElement zastępczy\nOznaczenie na schemacie\nTyp/wartość\nTyp/wartość\nElement przeznaczony do wymiany w celu modyfikacji\nElement zastępczy\nOznaczenie na schemacie\nTyp/wartość\nTyp/wartość","answer":null,"answer_text":"Nazwa\nkwalifikacji:\nEksploatacja urządzeń elektronicznych\nOznaczenie\nkwalifikacji:\nE.20\nNumer zadania:\n01\nKod arkusza:\nE.20-01-17.06\nLp.\nElementy podlegające ocenie/kryteria oceny\nR.1\nRezultat 1: Wyposażenie stanowiska pomiarowego\nZdający w tabeli 5 wpisał w dowolnej koleności:\nR.1.1\noscyloskop/woltomierz/multimetr, pomiar napięcia\nR.1.2\nomomierz/multimetr, pomiar rezystancji\nR.1.3\nmultimetr z funkcją pomiaru diod, sprawdzenie diod\nR.2\nRezultat 2: Porównanie wykonanych pomiarów z przewidywanymi\nZdający w tabeli 6 wpisał wniosek dla:\nR.2.1\nnapięcia w punkcie: PP1 : zgodny PP2 : zgodny PP3 : zgodny PP4 : zgodny PP5 : zgodny PP6 : zgodny\nR.2.2\nrezystora: R2 : zgodny R3 : zgodny R4 : zgodny R5 : zgodny R7 : zgodny\nR.2.3\nrezystora R6 : niezgodny\nR.2.4\nrezystancji cewki przekaźnika: zgodny rezystancji\nstyku przekaźnika przy ICU=0 mA: zgodny\nR.2.5\nrezystancji styku przekaźnika przy ICU=10 mA: niezgodny\nR.2.6\nspadku napięcia na złączu B-E tranzystora T1 spolaryzowanym w kierunku przewodzenia: zgodny\nspadku napięcia na złączu B-E tranzystora T1 spolaryzowanym w kierunku zaporowym: zgodny\nR.2.7\nspadku napięcia na złączu B-C tranzystora T1 spolaryzowanym w kierunku przewodzenia: zgodny\nspadku napięcia na złączu B-C tranzystora T1 spolaryzowanym w kierunku zaporowym: zgodny\nR.2.8\nspadku napięcia pomiędzy kolektorem, a emiterem tranzystora T1 - niezależnie od kierunku polaryzacji: zgodny\nR.2.9\nspadku napięcia na złączu P-N diody D1 D2 D3 spolaryzowanym w kierunku przewodzenia: zgodny\nR.2.10\nspadku napięcia na złączu P-N diody D1 D2 D3 spolaryzowanym w kierunku zaporowym: zgodny\nR.3\nRezultat 3: Ocena sprawności wybranych elementów wchodzących w skład włącznika oświetlenia\nZdający w tabeli 7 wpisał ocenę:\nR.3.1\nrezystora R2: sprawny\nrezystora R3: sprawny\nrezystora R4: sprawny\nrezystora R5: sprawny\nrezystora R7: sprawny\nR.3.2\nrezystora R6 :niesprawny\nR.3.3\nfotorezystora R8: sprawny\nR.3.4\nprzekaźnika P1: niesprawny\nR.3.5\ntranzystora T1 : sprawny\nR.3.6\ndiody D1: sprawna\ndiody D2: sprawna\ndiody D3: sprawna\nR.3.7\nukładu scalonego U1: sprawny\nR.4\nRezultat 4: Wykaz elementów przeznaczonych do naprawy i modyfikacji układu\nZdający w tabeli 8 wpisał:\nR.4.1\noznaczenie na schemacie P1\nR.4.2\ntyp/wartość elementu G6DS-1A-H\nR.4.3\ntyp/wartość elementu zastępczego JZC-49F/12\nR.4.4\noznaczenie na schemacie R6\nR.4.5\ntyp/wartość elementu 22 kΩ lub 100,30 Ω\nR.4.6\ntyp/wartość elementu zastępczego 22 kΩ\nR.4.7\noznaczenie na schemacie R7\nR.4.8\ntyp/wartość 15 kΩ lub 13,78 kΩ\nR.4.9\ntyp/wartość elementu zastępczego 39 kΩ albo 47 kΩ albo 56 kΩ","solution":null,"image":"img/e20-2017-czerwiec-egzamin-zawodowy-praktyczny/zad-PE.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"E20 · Egzamin zawodowy · czerwiec 2017","subject_label":"e20","category_label":"Egzamin zawodowy"}]}