Monter_elektronik_725[01]_Z3.03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Urządzenia elektroniczne stosowane w technice samochodowej

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Alarmy elektroniczne

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Urządzenia optoeletroniczne i mikrofalowe. Kserokopiarki

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Układy zegarowe i timery elektroniczne. Zamki elektroniczne

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Instalacja, testowanie i eksploatacja urządzeń elektronicznych

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten pomoże Ci w przyswajaniu wiedzy z zakresu instalowania urządzeń

elektronicznych powszechnego użytku.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z tym
poradnikiem,

–

materiał nauczania – czyli wiadomości dotyczące obwodów elektrycznych prądu stałego,

–

zestawy pytań, które pomogą Ci sprawdzić, czy opanowałeś podane treści,

–

ćwiczenia, które umożliwia Ci nabycie umiejętności praktycznych,

–

sprawdzian postępów,

–

literaturę uzupełniającą.

W materiale nauczania zostały omówione zagadnienia dotyczące budowy zasady działania

elektronicznych urządzeń powszechnego użytku oraz przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony środowiska, które należy przestrzegać podczas
ich instalacji

Nauczyciel pomoże Ci w procesie przyswajania wiedzy wskazując te treści, które są

kluczowe dla Twojego zawodu lub stanowią podstawę dalszego kształcenia.

Z rozdziałem „Pytania sprawdzające” możesz zapoznać się:

–

przed przystąpieniem do rozdziału „Materiał nauczania” – poznając przy tej okazji
wymagania wynikające z potrzeb zawodu, a po przyswojeniu wskazanych treści,
odpowiadając na te pytania sprawdzisz stan swojej gotowości do wykonywania ćwiczeń,

–

po zapoznaniu się z rozdziałem „Materiał nauczania”, aby sprawdzić stan swojej wiedzy,
która będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.

Kolejnym  etapem  nauki  będzie  wykonywanie  ćwiczeń,  których  celem  jest  uzupełnienie
i utrwalenie  informacji  z  danego  zakresu. Wykonując  ćwiczenia  przedstawione w  poradniku
lub  zaproponowane  przez  nauczyciela,  poznasz  zasady  montażu  analogowych  i  cyfrowych
elementów  oraz  podzespołów  elektronicznych,  zasady  sprawdzania  poprawności  montażu
i działania urządzeń.

Po wykonaniu ćwiczeń, sprawdź poziom swoich postępów rozwiązując „Sprawdzian

postępów”,  zamieszczony  po  ćwiczeniach,  odpowiedzi  NIE  informują  o  brakach,  które
musisz nadrobić. Oznacza to także powrót do treści, które nie są dostatecznie opanowane.
Poznanie  przez  Ciebie  wszystkich  lub  określonej  części  wiadomości  będzie  stanowiło  dla
nauczyciela  podstawę  przeprowadzenia  sprawdzianu  poziomu  przyswojonych  wiadomości
i  ukształtowanych  umiejętności.  W  tym  celu  nauczyciel  posłuży  się  „Zestawem  zadań
testowych”  zawierającym  różnego  rodzaju  zadania.  W  rozdziale  5  tego  poradnika  jest
zamieszczony „Sprawdzian osiągnięć”, zawiera on:
–

instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania sprawdzianu,

–

przykładową kartę odpowiedzi, w której, w przeznaczonych miejscach wpisz rozwiązania
zadań.

Będzie to stanowić dla Ciebie trening przed sprawdzianem zaplanowanym przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

725[01].Z3

Instalacja urządzeń elektronicznych

725[01].Z3.01

Instalowanie urządzeń automatyki

i obsługa prostych układów automatycznej

regulacji

725[01].Z3.02

Instalowanie sterowników i regulatorów

mikroprocesorowych

725[01].Z3.03

Instalowanie urządzeń elektronicznych

powszechnego użytku

Schemat układu jednostek modułowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

dobierać przyrządy pomiarowe,

–

obsługiwać podstawowe przyrządy pomiarowe,

–

mierzyć wielkości elektryczne,

–

rozróżniać elementy i podzespoły elektroniczne na podstawie oznaczeń oraz wyglądu,

–

rozpoznawać na schematach ideowych bloki funkcjonalne: zasilacze, generatory, układy
wzmacniające,

–

analizować pracę elementów elektronicznych,

–

interpretować parametry elementów stosowanych w elektronice,

–

analizować działanie podstawowych układów elektronicznych,

–

charakteryzować podstawowe układy elektroniki analogowej i cyfrowej,

–

wykonywać proste prace montażowe,

–

analizować i zinterpretować wyniki pomiarów oraz wyciągnąć praktyczne wnioski,

–

współpracować w grupie,

–

korzystać z różnych źródeł informacji,

–

stosować obowiązującą procedurę postępowania w sytuacji zagrożenia,

–

stosować przepisy bhp oraz przepisy przeciwpożarowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

odczytać instrukcję serwisową urządzeń elektronicznych powszechnego użytku,

–

rozróżnić funkcje i określić zastosowanie urządzeń elektronicznych powszechnego
użytku,

–

wyjaśnić budowę i zasadę działania urządzeń elektronicznych stosowanych w technice
samochodowej,

–

wyjaśnić budowę, zasadę działania oraz określić funkcje alarmów elektronicznych,

–

wyjaśnić budowę i zasadę działania kserokopiarek, urządzeń mikrofalowych, zegarków
elektronicznych,

–

wyjaśnić budowę i zasadę działania urządzeń elektronicznych powszechnego użytku na
podstawie schematu blokowego,

–

sporządzić wykazy narzędzi, materiałów, elementów, podzespołów i przyrządów
pomiarowych do wykonywania prac instalacyjnych,

–

wykonać niezbędne pomiary poprzedzające proces instalacji,

–

wykonać instalację urządzenia powszechnego użytku,

–

zademonstrować poprawność wykonania instalacji urządzenia powszechnego użytku,

–

sprawdzić funkcjonowanie zainstalowanych urządzeń,

–

posłużyć się katalogami, dokumentacją techniczną, instrukcjami,

–

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii, zasadami
bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i ochrony środowiska, obowiązujące podczas instalacji urządzeń elektronicznych,

–

przewidzieć zagrożenia występujące podczas instalowania urządzeń elektronicznych
powszechnego użytku.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Urządzenia

elektroniczne

stosowane

technice

samochodowej

4.1.1. Materiał nauczania

Współczesne samochody wyposażone są w szereg urządzeń elektronicznych stosowanych

w celach:
–

zwiększenia sprawności energetycznej samochodu (w układach: zapłonu, wtrysku paliwa
i regulacji napięcia alternatora),

–

zwiększenia bezpieczeństwa jazdy: bezpoślizgowy system hamowania ABS (ang. Anti-
Block System), system stabilizacji samochodu, system poduszek powietrznych itp.,

–

zmniejszenia emisji zanieczyszczeń do otocznia (sterowanie temperaturą katalizatora,
utrzymywanie odpowiedniego ciśnienia w baku),

–

poprawienia komfortu jazdy,

–

zabezpieczenia samochodu przed kradzieżą (zamki elektroniczne, alarmy samochodowe).
Wymienione układy elektroniczne zawierają następujące bloki funkcjonalne:

–

czujniki, które rejestrują warunki pracy, następnie przekształcają wielkości fizyczne na
sygnały elektryczne,

–

nadajniki zadanej wartości, zadające określone nastawy (np. wyłączniki uruchamiane
przez kierowcę),

–

sterownik (w nowoczesnych samochodach jest zainstalowanych kilka sterowników),
który przetwarza informacje z czujników i nadajników wartości zadanej według
określonego algorytmu i na tej podstawie steruje elementami wykonawczymi,

–

elementy komunikacji pomiędzy sterownikami (sieć magistral służących do
przekazywania sygnałów pomiędzy sterownikami),

–

układy  elektronicznej  diagnostyki,  które  w  czasie  pracy  ciągle  kontroluje  system
i poszczególne  podzespoły  i  zbiera  informacje  o  usterkach  np.  zwarcia  przewodów,
uszkodzenia czujników itd.), informacje te są następnie odczytywane w stacjach obsługi,
za pomocą specjalnego testera, co znacznie ułatwia dokonanie napraw.
Układy elektroniczne w samochodzie  narażone są na duże obciążenia  np. oddziaływanie

klimatyczne, złe drogi, duże różnice temperatur. W celu zapewnienia niezawodności
i bezawaryjnego działania samochodowe urządzenia elektroniczne muszą spełniać różne
wymagania, z których podstawowe to:
–

odporność na temperatury w zakresie od – 40

C do + 125

–

niewrażliwość na zewnętrzne promieniowanie elektromagnetyczne,

–

odporność na wstrząsy,

–

wodoszczelność,

–

odporność na agresywne ciecze,

–

niewielka masa,

–

niskie koszty produkcji,

–

niezawodność montażu.

Układ regulacji napięcia alternatora

Alternator służy do wytwarzania energii elektrycznej w samochodzie. Jest to generator

prądu zmiennego, wzbudzany elektromagnetycznie, napędzany przez silnik samochodu
za pośrednictwem paska klinowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Uzwojenie wzbudzenia znajduje się na wirniku, a zasilane jest za pomocą pierścieni. Na

statorze  umieszczone  jest  uzwojenie  trójfazowe  dostarczające  energię  elektryczną  za
pośrednictwem  prostownika,  umieszczonego  w  obudowie  alternatora.  Napięcie  alternatora
zależy  od  prądu  wzbudzenia  oraz  prędkości  obrotowej  silnika  i  obciążenia  generatora,  które
zmieniają  się  w  dużym  zakresie,  powodując  duże  wahania  wytworzonego  napięcia.  W  celu
zapewnienia  jego  stabilizacji  stosuje  się  elektroniczny  regulator  napięcia  alternatora.  Układ
ten  działa  tak,  że  napięcie  wzbudzenia  zmienia  się  skokowo  od  wartości  minimalnej  do
maksymalnej.  Konstrukcja  układu  powoduje,  że  drgania  te  są  uśredniane  i  prąd  wzbudzenia
pulsuje nieznacznie.

Rys. 1. Schemat układu regulacji napięcia alternatora. BAT – akumulator (bateria), PRO – prostownik

trójfazowy 6 – pulsowy, U

– napięcie zadane, U – napięcie regulowane, U

– napięcie zmierzone,

– błąd regulacji, I

– prąd wzbudzenia [4, s. 214]

Alternatory starszego typu wyposażone były w regulator tranzystorowy, obecnie stosuje

się scalone regulatory, posiadające również układy sygnalizujące (za pomocą lampki
sygnalizacyjnej) awarie w układzie elektrycznym: np. zatrzymanie silnika czy zerwanie paska
klinowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 2. Układ ze scalonym regulatorem napięcia alternatora MC 333095: a) schemat układu regulacji,

b) struktura wewnętrzna regulatora scalonego, c) widok regulatora scalonego [4, s. 216]

Układ ten działa na zasadzie modulacji szerokości impulsów. Wartość kondensatora C

decyduje o częstotliwości przełączeń napięcia wzbudzenia. W skład modulatora szerokości
impulsów wchodzą następujące bloki: oscylator, wzmacniacz W

, węzeł sumacyjny S, źródło

napięcia V

i przerzutnik U

. Układ scalony jest uaktywniony z wewnętrznego zasilacza jeśli

wyłącznik WZ będzie zwarty (wówczas sygnał IGN = 1).

Układ sterowania silnika

Nowoczesne samochody są wyposażone w system sterowania silnika, którego

podstawowym  układem  jest  procesor  posiadający  specjalne  oprogramowanie  pozwalające
optymalnie  sterować  silnikiem  zależnie  od  warunków  jazdy  i  otoczenia.  Procesor  posiada
również  układy  towarzyszące  takie  jak:  pamięć  ROM  (ang.  Read-Only  Memory)
i  RAM  (ang.  Random-Access  Memory),  układy  we/wy,  przetworniki:  A/C  i  C/A.  W  skład
układu sterowania silnikiem wchodzą też scalone wzmacniacze wejściowe i sterowniki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 3. System sterowania silnika spalinowego. WCP – wielkości pobierane z czujników zamontowanych

głównie w silniku, UZNS – urządzenia zamontowane na silniku [4, s. 219]

Cewki zapłonowe to transformatory wysokiego napięcia, których zadaniem jest

podwyższenie  napięcia  z  12  V  do  około  30  kV.  Zawory  dodatkowe  takie  jak  zawór  biegu
jałowego przestrajane elektromagnetycznie.
Procesor  silnika  sterując  dopływem  powietrza  z  kolektora  silnika  do  układu  wydechowego,
utrzymuje stałą temperaturę katalizatora oczyszczającego spaliny.

Wtryskiwacz paliwa

Wtryskiwacze paliwa to precyzyjne zaworki igłowe z dyszami rozpylającymi, sterowane

elektromagnetycznie  ze  specjalnego  układu  wtrysku  paliwa.  Powstaje  w  nich  mieszanka
paliwa  i  powietrza,  której  jakość  (zależna  od  proporcji  powietrza  i  paliwa)  ma  kluczowe
znaczenia  w  procesie  spalania,  a  zatem  decyduje  o  sprawności  samochodu.  Paliwo  do
wtryskiwaczy  tłoczone  jest  pod  wysokim  ciśnieniem  za  pomocą  pompy  paliwowej
umieszczonej w baku

Układ wtrysku paliwa

Jest to układ elektroniczny oparty na sterowniku mikroprocesorowym np. MC33293AT.

Umożliwia

sterowanie

wtryskiwaczami

pojedynczo

lub

oboma

jednocześnie.

Mikroprocesorowy  sterownik  wtrysku  wysyła  sygnał  otwarcia  wtryskiwacza,  odmierzając
jednocześnie  czas  jego  otwarcia.  Wysterowanie  wtryskiwacza  oznacza,  że  przez  jego
uzwojenie  popłynie  prąd  do  3  A  (odpowiedni  tranzystor  sterujący  jest  w  stanie
przewodzenia).  W  układzie  takim  możliwe  jest  wykrycie  awarii:  zwarcia  lub  przerwania
obwodu wtryskiwacza.

Rys. 4. a) Układ wtrysku paliwa. b) Scalony sterownik

MC33293AT [

4, s. 220]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Układ zapłonowy

Rys. 5. Budowa układów zapłonowych. H – czujnik położenia wału [4, s. 221]

Jakość zapłonu to kolejny czynnik decydujący o sprawności samochodu. Układ

zapłonowy  zapala  sprężona  mieszankę  paliwa  z  powietrzem  w  dokładnie  określonej  przez
mikroprocesorowy sterownik wtrysku chwili. Sterownik określa chwilę zapłonu na podstawie
informacji  o  położeniu  i  fazie  ruchów  tłoka  silnika,  jego  prędkości  obrotowej,  parametrach
paliwa,  powietrza,  składzie  spalin  itp.  Położenie  wału  silnika  mierzone  jest  za  pomocą
czujnika  Halla  –  specjalnego  scalonego  układu  z  przetwornikiem  elektronicznym
i wbudowanym magnesem trwałym. Przetwarza on położenie elementów ferromagnetycznych
na sygnał impulsowy. Charakteryzuje się dużą odpornością na wpływ otoczenia: kurz, wilgoć,
zanieczyszczenia  itp.  Nie  wymaga  dodatkowych  elementów,  prócz  zamocowania  w  pobliżu
wałka z wygarbieniem lub wirującej tarczy zębatej. Parametry podstawowego układu czujnika
Halla  to:  napięcie  zasilania  4,5  V  –  24  V,  prąd  wyjściowy  do  20  mA,  temperatura  pracy  –
40

C – +150

C, czas narastania impulsu wyjściowego 6,2

s – 12

s, czas opadania impulsu

wyjściowego 0,1

s – 1

s, niedokładność wyznaczania położenia kątowego wału

W układach mikroprocesorowych, zamiast rozdzielacza zapłonu stosuje się zespół kilku

cewek z rozbudowanym sterownikiem zapłonu. Zapłon mieszanki następuje na skutek
wyładowania elektrycznego zachodzącego między elektrodami świecy zapłonowej, do której
doprowadzono wysokie napięcie z układu zapłonu. Aby wytworzyć wysokie napięcie można
sterować obwodem pierwotnym cewki zapłonowej poprzez:
–

przerywanie prądu płynącego przez uzwojenie pierwotne – w stanie spoczynku tranzystor
T  przewodzi,  impuls  sterujący  IZ  blokuje  tranzystor  T,  prąd  I  zostaje  gwałtownie
przerwany  na  uzwojeniu  pierwotnym  powstaje  napięcie  około  500  V,  natomiast  na
wtórnym  około  30  kV;  prąd  świecy  przy  wyładowaniu  powodującym  zapłon  osiąga
wartość 100 A,

–

włączenie  napięcia  350  –  400  V  uzyskiwanego  z  prądnicy  –  impuls  IZ  odblokowuje
tranzystor  T,  co  powoduje  pojawienie  się  wysokiego  napięcia  na  wyjściu,  umożliwia
to przetransformowanie  napięcia  zasilania  +12  V,  najpierw  zamienionego  na  zmienne
w przetwornicy  DC/AC  (ang.  Direct  Current/Alternating  Current)  na  stronę  wtórna
uzwojenia cewki zapłonowej, gdzie osiąga wartość kilkudziesięciu kilowoltów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6. Sterownik zapłony a) z przerwaniem prądu w uzwojeniu pierwotnym cewki zapłonowej (CZ);

b) z wyłączeniem podwyższonego napięcia. T – tranzystor wykonawczy, T

– tranzystor ograniczający

prąd cewki zapłonowej, WB – wzmacniacz buforowy, R

– czujnik prądu, SD – sygnał diagnostyczny

układu zapłonowego [4, s. 224]

Pokładowe systemy diagnostyki OBD

Układy OBD II (ang. On-Board Diagnostic System) są, przede wszystkim zorientowane

na  emisję  toksycznych  składników  spalin.  System  OBD  II  stał  się  światowym  standardem,
określonym  przez  Stowarzyszenie  Inżynierów  Samochodowych,  który  nakłada  na
producentów  obowiązek  tworzenia  pokładowych  systemów  diagnostycznych  dla  wszystkich
pojazdów  osobowych  i  dostawczych.  Samochody  wyposażone  w  system  OBD  II  posiadają
identyczne oznakowanie oraz kody błędów, niezależnie od producentów układów sterowania
i samochodu.

Najistotniejszą funkcją tych systemów jest pomiar i ciągłe monitorowanie podstawowych

parametrów  układu  napędowego,  w  tym wszystkich parametrów  emisyjne  krytycznych (tzn.
takich,  które  bezpośrednio  lub  pośrednio  wskazują  na  możliwość  wystąpienia  zwiększonej
emisji  z  układu  wylotowego  lub  zasilania  w  paliwo).  Celem  systemu  OBD  II  jest
alarmowanie  o  wystąpieniu  uszkodzenia  elementów  odpowiedzialnych  za  bezpieczeństwo,
a zwłaszcza emisję spalin.

Najważniejszym elementem systemu jest możliwość wykrycia usterki w początkowej

fazie jej wystąpienia np. zmniejszenie skuteczności katalizatora.

System OBD II zapisuje w pamięci sterownika parametrów pracy silnika w momencie

zapisania potwierdzonego kodu usterki tzw. "freeze frame". Standard ten umożliwia wykrycie
usterek będących głównymi czynnikami zwiększonej emisji spalin, takich jak:
–

uszkodzenia zapłonów, które wpływają na emisję węglowodorów,

–

nieprawidłowa sprawność konwersji reaktora katalitycznego,

–

nieszczelność systemu paliwowego,

–

nieprawidłowe

działanie

układów

elektronicznych

czujników

sterujących

poszczególnymi systemami silnika pojazdu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Samochody spełniające normę OBD II powinny być wyposażone w:

–

dwie podgrzewane sondy lambda,

–

wydajniejsze jednostki sterujące (16–bitowe lub 32–bitowe zawierające ponad 15 tysięcy
stałych kalibracyjnych),

–

możliwość elektronicznego kasowania pamięci celem przeprogramowania sterownika lub
możliwość zmiany wersji komunikacji z komputerem zewnętrznym,

–

zmodyfikowany system odparowania par paliwa z procedurami diagnostycznymi takiego
odparowania; modyfikacja polega na zastosowaniu elektromagnetycznych zaworów,
czujnika par paliwa w zbiorniku oraz testu diagnostycznego,

–

system recyrkulacji spalin wyposażony w liniowy zawór recyrkulacji sterowany
elektronicznie,

–

czujnik ciśnienia w kolektorze dolotowym i czujnik przepływającego powietrza, w celu
określenia ilości przepływającego powietrza oraz stopnia obciążenia silnika.
Uszkodzenie kontrolowanego elementu powoduje przesłanie sygnału do centralnej

jednostki  sterującej,  gdzie  wiadomości  te  zostają  odczytane  oraz  zanalizowane,  a  następnie
sterownik  podejmuje  decyzje  o  dalszym  działaniu.  Wyposażony  jest  on  w  algorytm
analizujący  błędy,  w  czasie  rzeczywistym  i  kontrolkę  systemu  OBD  II  MIL,  informującą
kierowcę  o  uszkodzeniu,  która  jest  sygnalizowana  w  trakcie  jazdy. Głównym  celem  takiego
działania  systemu  jest  poinformowanie  kierowcy  o  zwiększonej  emisji  składników
toksycznych  przez  jego  pojazd.  Działanie  wskaźnika  kontrolnego  OBD  II  w  samochodach
nowych  jest  inne  niż  w  samochodach  starszych.  W  celu  zminimalizowania  świecenia  się
diody, OBD II zaprogramowany jest tak, aby lampka diagnostyczna świeciła się tylko wtedy,
kiedy ten sam błąd wystąpi dwa razy w tych samych warunkach jezdnych. Błędy, które mają
zasadniczy  wpływ  na  zwiększenie  emisji  powodują  zapalenie  się  lampki  kontrolnej  już  po
pierwszym przypadku wystąpienia błędu.

System OBD nie ogranicza się do stwierdzenia usterki pojedynczego elementu, ale

ocenia  działanie  podukładów  elektrycznych,  elektronicznych  i  mechanicznych  oraz
współpracę  między  nimi.  Oznacza  to,  że  OBD  sygnalizuje  wadliwe  działanie  nie  tylko
jakiegoś układu, ale i problemy czysto mechaniczne.
Zalety wprowadzenia OBD to:
–

zmniejszenie ogólnego poziomu emisji związków toksycznych z transportu
samochodowego przez wprowadzenie prawnie usankcjonowanych procedur wykrywania
niesprawności powodujących zwiększoną emisję związków toksycznych w samochodach
osobowych i dostawczych we wczesnej fazie ich rozwoju, tzn. zanim pojazd stanie się
intensywnym źródłem zanieczyszczeń,

–

zredukowanie czasu pomiędzy wystąpieniem niesprawności a jej wykryciem i naprawą,

–

usprawnienie procesu diagnostyki oraz naprawy elementów i podzespołów emisyjnie
krytycznych, tzn. takich, których uszkodzenia mogą spowodować zwiększoną emisję,

–

ujednolicenie i znormalizowanie procedur diagnostycznych oraz metod dostępu do
informacji diagnostycznych,

–

prawne zagwarantowanie wszystkim zainteresowanym stronom dostępu do informacji
diagnostycznej oraz parametrów opisujących pracę układu napędowego.

Układy elektroniczne zwiększające bezpieczeństwo podczas jazdy samochodem

Do tej kategorii elektronicznych urządzeń samochodowych należą system wyzwalania

poduszek powietrznych, system antypoślizgowy ABS, system stabilizacji samochodu ASMS
(ang. Automative Stability Management System) oraz radarowe systemy obserwacji
i nadzoru.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

System wyzwalania poduszek powietrznych UPP

Jest to układ sterowany mikroprocesorowo wyposażony w akcelerometry – czujniki

mierzące

składowe

przyspieszenia.

przypadku

kolizji

steruje

zaworami

elekromagnetycznymi  uwalniającymi  sprężone powietrze  do  wypełnienia  poduszek.  Ponadto
układ  ten  w  celu  zapobieżenia  pożarowi  wyłącza  silnik  i  alternator.  System  UPP  może  być
również rozszerzony o system OPRS rozpoznający (za pomocą ultradźwięków i czujników do
ważenia  pasażerów  umieszczonych  pod  siedzeniami)  ile  osób  znajduje  się  w  samochodzie
i czy są wśród nich dzieci.

System antypoślizgowy ABS

System antypoślizgowy ABS zapobiega poślizgowi przy hamowaniu na mokrej,

ośnieżonej lub oblodzonej powierzchni.

Rys. 7. Antypoślizgowy system ABS [4, s. 226]

System ten zawiera specjalny procesor, który zbiera informacje o prędkości obrotowej

z  czujników  umieszczonych  przy  każdym  kole  samochodu.  Na  podstawie  tych  sygnałów
procesor  określa  szybkości  samochodu  i  granicę  poślizgu,  wysyła  komendy  sterowania
hydrauliczną  jednostką  układu  hamulcowego  (w  nowszych  konstrukcjach  siłownikami
elektrycznymi), które modulują ciśnienie w układzie hamowania poszczególnych kół tak aby
zapobiec ich blokowaniu.

Procesor wypracowuje sygnały dla sterownika zaworów hydraulicznych, ten natomiast

wytwarza impulsy prostokątne sterujące zaworami hydraulicznymi układów hamulcowych
poszczególnych kół. Ich szerokość jest regulowana w zależności od potrzebnej siły
hamowania i przyczepności kół.

Ponadto procesor ABS przeprowadza badania diagnostyczne systemu hamulcowego,

obsługuje łącza szeregowe, wykonuje szereg obliczeń wynikających z algorytmów
zapobiegania poślizgowi. Często system ABS bywa rozszerzony o system stabilizacji
samochodu ASMS.

System stabilizacji samochodu ASMS

Jest oto program uaktywniający się przy prędkości samochodu większej niż 40 km/h.

Zbierając  informację  z  czujników  systemu  ABS  przewiduje  zamierzenia  kierowcy  oraz
określa  aktualny  ruch  pojazdu.  Jeśli  wykryje  prawdopodobieństwo  zaistnienia  sytuacji
krytycznej  np.  wystąpienia  nadsterowności  na  zakręcie,  w  celu  jej  zapobieżenia,  system
koryguje ciśnienie hamowania kół przednich i tylnych i moc silnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Radarowe systemy obserwacji i nadzoru
Układy te instalowane są w luksusowych samochodach, są to:
–

FLS (ang. Forward Looking System) – sterując prędkością i w ograniczonym zakresie
hamowaniem, zapobiegają kolizjom z przodu pojazdu,

–

SDS (ang. Side Detection System) – wykrywa słabo widoczne w lusterku bocznym
i tylnym pojazdy, informując kierowcę o ich obecności,

–

BUA (ang. Back-up Aid System) – wykrywa za pomocą ultradźwięków słabo widoczne
pojazdy z tyłu samochodu.

Urządzenia zabezpieczające samochód przed kradzieżą

Istnieje szereg urządzeń elektronicznych zabezpieczających pojazd samochodowy przed

kradzieżą. Najprostszym rozwiązaniem jest alarm samochodowy. Obecnie najpopularniejsze
są immobilizery, coraz częściej wykorzystuje się systemy TIRIS (ang. Texas Instruments
Registration and Identification System) i AutoTag.

Alarm samochodowy
Typowy alarm samochodowy posiada:
–

kilka czujników różnego typu sygnalizujących np. otwarcie drzwi, klapy bagażnika itd.,

–

kłady wejściowe dostosowujące według potrzeby sygnały z czujników do wymagań
układu logicznego,

–

układ umożliwiający włączenie i wyłączenie alarmu (odbiornik sygnału pilota, układ
pamiętający wł/wył,

–

układ logiczny uaktywniający w razie zagrożenia układ sygnalizacji,

–

układ sygnalizacji zagrożenia mogący włączyć na określony czas światła, sygnał
dźwiękowy, zablokować zapłon itp.

W prostym rozwiązaniu konstrukcyjnym układ logiczny najpierw oblicza sumę logiczną
sygnałów z czujników, jeśli jest ona równa 1 (w przypadku zadziałania przynajmniej jednego
czujnika), obliczany jest iloczyn logiczny tego sygnału z sygnałem włączenia alarmu ( sygnał
ten ma wartość 1 jeśli alarm jest w stanie czuwania). Gdy iloczyn logiczny równa się 1 zostaje
uaktywniony układ włączający sygnalizację alarmową.

Rys. 8. Schemat prostego alarmu samochodowego [2, s. 377]

Układ taki jest uaktywniany i wyłączany na zewnątrz zamkniętego samochodu. Jeśli zostanie
wyposażony w układ opóźniający włączenie sygnalizacji, umożliwi to wyłączenie alarmu
z wnętrza samochodu.

Immobilizer

Immobilizer zabezpiecza samochód przed otwarciem i uruchomieniem silnika przez

osobę niepowołaną. Urządzenie to po włożeniu kluczyka do stacyjki wysyła do procesora

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

silnika radiowy sygnał kodowy. Procesor porównuje go ze wzorcem zapisanym w pamięci
i uruchamia silnik tylko wówczas, gdy kluczyki są oryginalne.

System TIRIS

Każdy samochód wyposażony w ten system posiada cyfrowe urządzenie nadawczo-

-odbiorcze  tzw.  transponder,  umieszczony  przy  silniku,  który  wysyła  drogą  radiową
zakodowane  informacje  do  centrali  systemu, która sprawdza  ich  wiarygodność.  Sygnały  te są
odbierane  przez  sieć  anten  rozstawionych  wzdłuż  dróg.  Jeżeli  przekazane  z  pojazdu  kody  są
poprawne centrala zmienia kody i wysyła je ponownie do samochodu, które są odbierane przez
transponder  i  wprowadzane  do  pamięci  procesora.  W  przypadku  stwierdzenia  przez  centralę
niezgodności  kodów  otrzymanych  z  samochodu  powiadamiana  jest  policja.  Pojazdy
wyposażone w system TIRIS monitorowane są droga radiową w sposób ciągły.

Transponder immobilizera systemu TIRIS przyczepiany jest do kółka z kluczami

samochodu  Jest  to  hermetycznie  urządzenie  elektroniczne  najczęściej  zamknięte  w  szklanej
kapsułce  breloczka  o  długości  23  mm.  Zawiera  układ  scalony  i  antenę,  nie  potrzebuje
zasilania. Po  włożeniu  kluczyka  do  stacyjki komunikuje się  z transponderem umieszczonym
przy silniku, umożliwiając przy zgodności kodu uruchomienie silnika.

Rys. 9. Budowa transpondera systemu TIRIS (breloczek w przekroju). 1 – kółko z kluczykami do samochodu,

2 – antena, 3 – kapsułka hermetyczna, 4 – układ scalony, 5 – osłona silikonowa [4, s. 228]

System AutoTag

W systemie tym wykorzystywany jest również transponder umieszczony przy kluczykach

do  samochodu.  W  momencie  uruchamiania  pojazdu  odbiera  on  sygnał  radiowy  z  małego
przekaźnika  umieszczonego  pod  deską  rozdzielczą.  Odpowiada  na  ten  sygnał  podając
określony kod, jeśli  zgadza się on z kodem zapisanym w pamięci systemu samochód zostaje
uruchomiony.  W  przeciwnym  wypadku  system  blokuje  zapłoni  system  rozruchowy
samochodu.

Elektroniczne urządzenia poprawiające komfort jazdy

Deska rozdzielcza nowoczesnego samochodu sterowana jest mikroprocesorowo

i wyposażona w wyświetlacz LCD (ang. Liquid Crystal Display), co znacznie poprawia
komfort prowadzenia pojazdu.

Drzwi, okna i lusterka są nadzorowane i sterowane przez specjalizowany układ

mikroprocesorowy.

Samochody wyposażone są w różnej klasy radioodbiorniki, posiadają też często

odtwarzacze płyt kompaktowych.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  W jakich celach w samochodach stosowane są urządzenia elektroniczne?
2.  Jakie bloki funkcjonalne składają się na samochodowe urządzenia elektroniczne?
3.  Jakie jest zadanie układu regulacji napięcia alternatora?
4.  Z jakich układów elektronicznych składa się system sterowania silnikiem?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. W jaki sposób układ wtrysku paliwa decyduje o sprawności samochodu?
6. Jaki parametr procesu spalania mieszanki paliwa z powietrzem określa sterownik układu

zapłonowego?

7.  Jakie jest zadanie czujnika Halla?
8.  Jaka jest funkcja systemu OBD?
9.  W  jaki  sposób  wytwarza  się  wysokie  napięcie  doprowadzane  do  świecy  z  układu

zapłonu?

10.  Jakie elektroniczne systemy zwiększają bezpieczeństwo podczas jazdy samochodem?
11.  Jak działa alarm samochodowy ?
12.  Jakie jest zadanie immobilizera?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przygotuj do montażu samochodowe złącza transmisji danych dla testera systemu

diagnostyki OBD II.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją serwisową systemu diagnostyki OBD II,
2)  dokonać oględzin złącza,
3)  wybrać miejsce zamontowania złącza,
4)  określić sposób połączenia złącza z elektronicznymi urządzeniami sterującymi,
5)  uzasadnić dokonany wybór,
6)  przygotować wykaz narzędzi potrzebnych do montażu złącza samochodowego,
7)  zaprezentować wyniki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja serwisowa systemu diagnostyki OBD II,

–

model wnętrza samochodu,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Zainstaluj samochodowy odbiornik radiowy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją serwisową samochodowego odbiornika radiowego,
2)  zapoznać się z dokumentacją instalacji elektrycznej w samochodzie,
3)  sporządzić wykaz potrzebnych do montażu narzędzi,
4)  zgromadzić narzędzia do montażu zgodnie z wykazem,
5)  podłączyć zasilanie do odbiornika radiowego,
6)  podłączyć głośniki,
7)  podłączyć antenę,
8)  podłączyć podświetlanie panelu radia,
9)  uruchomić zainstalowane radio,
10)  zaprezentować wyniki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja serwisowa samochodowego odbiornika radiowego,

–

dokumentacja instalacji elektrycznej w samochodzie,

–

samochodowy odbiornik radiowy,

–

model instalacji samochodowej elektrycznej,

–

zestaw narzędzi do montażu,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Zainstaluj prosty alarm samochodowy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją serwisową alarmu samochodowego,
2)  zapoznać się z dokumentacją instalacji elektrycznej w samochodzie,
3)  określić rodzaj czujników,
4)  określić miejsca rozmieszczenia czujników, centralki i anteny,
5)  sporządzić wykaz potrzebnych do montażu narzędzi,
6)  zgromadzić narzędzia do montażu zgodnie z wykazem,
7)  zamontować antenę,
8)  zainstalować centralkę alarmową,
9)  zainstalować czujniki,
10)  wybrać odpowiedni tryb pracy centralki,
11)  uruchomić i przetestować alarm sprawdzając działanie poszczególnych czujników,
12)  zaprezentować wyniki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja serwisowa alarmu samochodowego,

–

dokumentacja instalacji elektrycznej w samochodzie,

–

model nadwozia samochodu osobowego z instalacją elektryczną,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

zestaw narzędzi do montażu,

–

materiały i przybory do pisania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić na podstawie dokumentacji serwisowej zasadę działania

układu regulacji napięcia alternatora?

2) wyjaśnić na podstawie dokumentacji serwisowej budowę i zasadę

działania układu sterowania silnikiem samochodowym?

3) scharakteryzować funkcje układu wtrysku paliwa?

4) wyjaśnić budowę i zasadę działania układu zapłonowego?

5) scharakteryzować funkcje systemu diagnostyki OBD?

6) zainstalować złącze transmisji danych dla testera systemu diagnostyki

OBD?

7) scharakteryzować działanie systemu ABS?

8) scharakteryzować urządzenia zabezpieczające samochód przed kradzieżą?

9) zainstalować prosty alarm samochodowy?

10) zainstalować prosty radioodbiornik samochodowy?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Alarmy elektroniczne

4.2.1. Materiał nauczania

Coraz powszechniej stosowane są różnego rodzaju systemy ochrony zewnętrznej –

alarmy  elektroniczne.  Rolą  systemu  alarmowego  jest  przekazanie  informacji  o zagrożeniu
tam, gdzie mogą być podjęte działania interwencyjne.
Przy  wyborze  systemu  alarmowego  należy  zwrócić  uwagę  na  wiele  czynników,
wpływających  na  bezpieczeństwo  i  umożliwiających  spełnienie  indywidualnych  potrzeb
każdego  użytkownika.  W  zależności  od  stanu  faktycznego  budynku  możemy  wybrać
rozwiązanie  bezprzewodowe  (korzystające  z  sygnałów  radiowych),  przewodowe  lub
połączenie  tych  dwóch  typów.  Wszędzie  tam,  gdzie  instalacja  alarmowa  została
uwzględniona  w  początkowej  fazie  budowy,  zapewne  wykorzystane  będą  urządzenia
przewodowe,  w  innym  przypadku,  najlepszym  rozwiązaniem  jest  wybór  systemu
bezprzewodowego.  Ma  on  wiele  zalet,  z  których  najważniejszą  jest  elastyczność;  w  każdej
chwili  istnieje  możliwość  przebudowy  systemu  lub  dołożenia  do  niego  dodatkowych
komponentów.

Podstawowe elementy systemu alarmowego to: centrala, szyfrator i czujki oraz

urządzenia  alarmowe.  Centrala  pełni  rolę  mózgu  systemu,  szyfrator  umożliwia  sterowanie
centralą  alarmową  oraz  jej programowanie  (może być  on zintegrowany  z centralą  stanowiąc
jedno  urządzenie),  a czujki  mają  za zadanie  wykrywać  i przekazywać  do centrali  sygnały
o zagrożeniu.  Urządzenia  alarmowe  sygnalizują zagrożenie,  są  to  wszelkiego  rodzaju  syreny
alarmowe, migające lampy itp.

Centrala alarmowa

Kompletując system alarmowy, najpierw należy wybrać centralę. Obecnie w sprzedaży

znajdują  się  centrale  do  rozwiązań  bezprzewodowych,  przewodowych  i  centrale
umożliwiające  połączenie  klasycznego  systemu  przewodowego  z  systemem  radiowym.
Odpowiedni  wybór  centrali  pozwala  również  na  połączenie  systemu  alarmowego  z  system
automatyki  domowej,  dzięki  czemu  jeszcze  bardziej  można  uelastycznić  całość.  Takie
rozwiązanie  umożliwiają  różnego  rodzaju  odbiorniki  radiowe,  przenoszące  bezprzewodowo
sygnały  radiowe  pojawiające  się  na  wyjściach  centrali.  Można  to  wykorzystać  np.  do
otwierania zdalnego rolety okna.

Centrala alarmowa to sterownik logiczny, sprawdzający stan czujników alarmowych.

W przypadku  wystąpienia  sytuacji  alarmowej,  jej  zadaniem  jest  wszczęcie  alarmu  przez
włączenie urządzenia sygnalizacyjnego i zdalne przekazanie wiadomości. Do wejść centralki
podłączone są czujniki wykrywająca zagrożenie, natomiast do jej wyjść urządzenia alarmowe
(lub przekaźnik włączający zdalnie urządzenie alarmowe).
Wejścia  centralki  mogą  być  opóźniane  i  bezzwłoczne  czyli  natychmiastowe.  W  przypadku
wykrycia  zagrożenia  przez  czujnik  podłączony  do  wejścia  bezzwłocznego,  następuje
natychmiastowe  wszczęcie  alarmu  przez  urządzenia  alarmowe.  Natomiast  jeśli  czujnik
wykrywający zagrożenie podłączony jest do wejścia opóźniającego, wszczęcie alarmu nastąpi
po upływie czasu opóźnienia (zwykle jest to kilka sekund). Do wejść opóźniający podłączone
są zazwyczaj czujniki zewnętrzne, których sygnały nie wymagają natychmiastowej reakcji.
Centrala  alarmowa  posiada  wejście  aktywacyjne  (Akt),  które  służy  do  jej  uaktywnienia  za
pomocą szyfru lub deaktywacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 10. Schemat centralki alarmowej. G – głośnik tubowy, L – lampa migająca, P – przekaźnik alarmu

zdalnego, S

, S

– sygnały z czujników alarmowych [4, s. 232]

Czujki

Obecnie oferowanych jest prawie czterdzieści typów czujek. Wybór konkretnych

rodzajów  zależy  od:  spodziewanych  sposobów  agresji,  ale także  od zastosowanych
zabezpieczeń  mechanicznych,  zakresu  temperatury  i wilgotności  w miejscu,  gdzie  będą
zamontowane,  występowania  zakłóceń  i wielu  innych  czynników  mających  wpływ
na działanie czujek.

Dobór czujki odpowiedniej do miejsca i warunków decyduje o bezpieczeństwie.

W typowych systemach alarmowych montowanych wewnątrz obiektów stosowane są
następujące rodzaje czujek:
–

kontaktronowe,

–

elektromechaniczne,

–

pasywne podczerwieni,

–

tłuczenia szkła mikrofonowe i przyklejane,

–

wibracyjne,

–

sejsmiczne,

–

dualne w zestawach: pasywne podczerwieni i mikrofonowe tłuczenia szkła, pasywne
podczerwieni i mikrofalowe dopplerowskie.

W systemach zewnętrznych stosuje się czujki typu:
–

tory i bariery aktywne podczerwieni,

–

czujki mikrofalowe dopplerowskie,

–

czujki pasywne podczerwieni – w specjalnych wykonaniach,

–

bariery mikrofalowe,

–

maty i przyciski alarmowe.

Czujki kontaktronowe

Kontaktrony są czujkami magnetycznymi. Posiadają styki umieszczone w rurce szklanej,

których położenie zmienia się pod wpływem pola magnetycznego. Charakteryzują się:
–

niewielkimi rozmiarami,

–

łatwym montażem,

–

łatwością ukrycia,

–

niewielką możliwością zablokowania ich działania przez intruza (wykonane w wersji
tzw. polaryzowanej),

–

całkowitą odpornością na zanieczyszczenia typu: pył, kurz,

–

niskimi kosztami.

Wadą kontaktronów jest wrażliwość na wstrząsy i ograniczenia w stosowaniu na drzwiach
i ościeżnicach metalowych. Nie należy ich stosować do ochrony drzwi zamykanych bardzo

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

gwałtownie lub takich, które po zamknięciu, na skutek luzów w mocowaniu, będą ulegały
drganiom pod wpływem np. podmuchów wiatru.

Czujki elektromechaniczne

Ten typ czujek stosuje się do ochrony drzwi wejściowych i kontroli otwierania zamków,

zamykania furtek, żaluzji itp. Charakteryzują się:
–

niewielkimi rozmiarami,

–

łatwym montażem,

–

łatwością ukrycia,

–

duża odporność na drgania,

–

niskimi kosztami.

Stosuje się je również do ochrony przed sabotażem obudów sygnalizatorów, centralek
i bardziej skomplikowanych czujników oraz zamiast kontaktronów w miejscach, gdzie można
się spodziewać dużych luzów po zamknięciu oraz zamykanie drzwi następuje z uderzeniem.

Czujki pasywne podczerwieni

Czujki tego typu są detektorami promieniowania cieplnego emitowanego np. przez ciało

ludzkie.  Wykrywają  przemieszczanie  się  w obszarze  objętym  ich zasięgiem  elementów,
których  temperatura  różni  się  od temperatury  otoczenia.  Produkowane  są  w wielu  różnych
typach: np. wykonane w technologii 3D analizują  kształt, wielkość  i szybkość poruszania  się
obiektu,  w technologii  4D  analizują  zmiany  tła.  W  niektórych  typach  tych  czujek,
automatycznie  jest  zwiększana  czułość  detektora  w miarę  zbliżania  się  temperatury
chronionego wnętrza do 36

C. Do ochrony okien i drzwi oferowane są czujki o wąskim kącie

widzenia. Dostępne są również czujki zespolone (dualne), gdzie w jednej obudowie
umieszczone są: czujka tłuczenia szkła i czujka pasywna podczerwieni.

Czujki tłuczenia szkła mikrofonowe przestrzenne

Tego typu czujki działają podobnie jak mikrofony, rozróżniając spośród sygnałów, które

do nich  dochodzą,  te  dźwięki,  które  powstają  przy  tłuczeniu  szyb.  Charakteryzują  się
niewielkimi  rozmiarami  oraz  możliwością  jednoczesnej  ochrony  wielu  szyb  i to z odległości
kilku,  a nawet  kilkunastu  metrów.  W celu  eliminowania  wywoływania  fałszywych  alarmów
oferowane  są  czujki,  które  generują  sygnał  alarmu  dopiero  po odebraniu  kolejno  dwóch
sygnałów – uderzenia i tłuczenia szyby. Są to czujki najnowszej generacji.

Czujki tłuczenia szkła przyklejane

Czujki tłuczenia szkła produkowane są jako: pasywne i aktywne. Pasywne „czekają”

na sygnał, który powstaje podczas tłuczenia szkła. Aktywne wysyłają własny sygnał w taflę
szkła i kontrolują jego poziom, wykrywają także wycinanie otworu w szkle, nawet wówczas,
kiedy nie było dźwięku tłuczenia szkła.

Tego typu czujki przyklejane są bezpośrednio do szyb. Wśród parametrów tych czujek

precyzyjnie  określona  jest,  grubości  szyb  do  jakiej  są  przeznaczone.  Wady  czujek  tłuczenia
szkła  to:  duża  wrażliwość  na fałszywe  alarmy  (czujki  pasywne),  kłopoty  z myciem
i czyszczeniem  szyb,  konieczność  wymiany  czujki  po stłuczeniu  szyby.  Czujniki  tłuczenia
szkła  w miejscach  o małym  i średnim  zagrożeniu  zastępowane  są  przestrzennymi
mikrofonowymi czujkami sygnalizującymi tłuczenie szkła.

Czujki wibracyjne

Tego typu czujki wykrywają silne, ukierunkowane drgania mechaniczne występujące

w przypadku próby wyłamania drzwi, okna. Ich wada mogą jest możliwość wywołania

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

fałszywego  alarmu,  np.:  gdy  drgania  elementu  chronionego  są  spowodowane  silnymi
podmuchami  wiatru  czy  przelotem  samolotu.  Taka  sytuacja  może  zaistnieć  jeśli  mocowanie
szyb  lub  stolarka  okienna  są  złej  jakości,  albo  gdy  ustawiono  zbyt  dużą  czułość  czujnika
(w niektórych  wersjach  czujników  wibracyjnych  istnieje  możliwość  zmiany  wrażliwości
na drgania). Czujki wibracyjne stosuje się coraz rzadziej, zastępując je czujkami z elektroniczną
analizą sygnałów i czujkami sejsmicznymi.

Czujki sejsmiczne

Czujki sejsmiczne wykrywają: cięcie, wiercenie, użycie palnika, wybuch oraz sprawdza

i sygnalizuje prawidłowość zamocowania. Stosowane są do ochrony kas, sejfów, ścian,
a po pewnej modyfikacji także krat. Czujniki sejsmiczne instaluje się przede wszystkim
w miejscach, gdzie atak może nastąpić nie tylko przez otwory drzwiowe i okienne, ale także
przez ściany stropy i podłogi.

Czujki ultradźwiękowe

Tego typu czujki wykorzystują zjawisko Dopplera, polegające na zmianie częstotliwości

fali odbitej od poruszającego się obiektu. Stosuje się je do ochrony małych i średnich, bardzo
szczelnych pomieszczeń (np. skarbców, szklanych gablot itp.), ponieważ są bardzo wrażliwe
na wszelkie ruchy powietrza. Sygnalizują: otwarcie i wybicie okna, otwarcie drzwi,
poruszanie się osoby lub przedmiotów w chronionym pomieszczeniu. Zasięg działania czujek
ultradźwiękowych wynosi do kilku metrów i jest najczęściej regulowany.

Czujki mikrofalowe dopplerowskie

Stosuje się je do ochrony dużych pomieszczeń takich jak magazyny, kościoły. Czujka

taka posiada nadajnik i odbiornik umieszczone w jednej obudowie. Ich zasięg wynosi ok. 20–
–40  m.  Jedna  czujka  może  (przy  niezbyt  dużym  tłumieniu)  chronić  kilka  pomieszczeń,
ponieważ mikrofale przenikają przez konstrukcje.
Wadą czujników mikrofalowych jest możliwość wywołania fałszywego alarmu na skutek:
–  niestabilności konstrukcji obiektu chronionego (drgania, wibracje itp.),
–  niestabilnego mocowania czujnika,
–  ruchu różnych elementów (przedmiotów) w polu widzenia,
–  nagłego zamoknięcia ściany będącej w polu widzenia (zdarza się to bardzo rzadko),
–  złego ustawienia czujnika (będzie on również sygnalizował pojazdy poruszające się

w odległości do ok. 0,5 km).

Czujki aktywne podczerwieni.

Czujki aktywne podczerwieni to tory, bariery i bramki, których odbiorniki stale

kontrolują  przepływu  wąskiej  wiązki  podczerwieni  emitowanej  przez  nadajnik.  Jeśli  czas
przerwy  w odbiorze  strumienia  podczerwieni  przekracza  kilka–kilkadziesiąt  milisekund,
generowany  jest  sygnał  alarmu.  Maksymalna  odległość  między  nadajnikiem  a odbiornikiem
może  przekraczać  200 m,  a w korzystnych  warunkach  może  wynosić  nawet  1500–2000  m.
Przy zastosowaniach ochronie zewnętrznej, ze względu na możliwość występowania zjawisk
atmosferycznych

tłumiących

i rozpraszających

wiązkę

promieniowania,

zalecane

maksymalne odległości to 50–80 m. Czujki aktywne podczerwieni mogą być stosowane
wewnątrz i na zewnątrz pomieszczeń.

Czujniki dualne

Czujniki dualne to połączenie w jednej obudowie czujników pasywnych podczerwieni

z czujnikami ultradźwiękowymi lub mikrofalowymi. Stosowane są w pomieszczeniach
wymagających szczególnie szczelnej ochrony. Alarm wywołuje każdy z użytych czujników,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

co daje  dużą  skuteczność  wykrywania,  ale także  zwiększa  możliwość  wywoływania
fałszywych  alarmów.  Jeśli  czujki  podłączone  są  na zasadzie  ilorazu  logicznego,  alarm
wywołają  czynniki pobudzające działanie obu czujników  jednocześnie  lub w bardzo krótkim
przedziale  czasu.  Ten  drugi  sposób  wyklucza  wywoływanie  fałszywych  alarmów.

Czujki zespolone

Czujki zespolone tym różnią się od dualnych, że wyjścia z każdej z czujek

umieszczonych we wspólnej obudowie mogą być podłączane do różnych linii dozorowych,
np. gdy jedna z czujek jest podłączona do linii całodobowej, to druga może działać w linii
aktywowanej na życzenie.

Maty alarmowe

Maty alarmowe są schowane w miejscach przewidywanego przechodzenia intruza

np. pod  dywanem,  na schodach,  przy  drzwiach.  Niektóre  rodzaje  mat  i przycisków
alarmowych  dają  sygnał  przy  zmianie  siły  nacisku,  czyli  przy  jej zmniejszeniu  lub
zwiększeniu.  Takie  rozwiązanie  stosuje  się  w ochronie  przed  kradzieżą  pojedynczych
przedmiotów.

Przyciski napadowe

Przyciski napadowe są montowane w miejscach, gdzie występuje zagrożenie napadem.

Sposób  podłączenia  tego  typu  czujników  do centralki  powinien  zapewnić  włączenie  alarmu
także w przypadku przecięcia linii lub zwarcia, gdyż są one szczególnie narażone na umyślne
i nieumyślne  uszkodzenie  przewodów.  Obecnie  stosowane  są  radiowe  przyciski  napadowe.
Ich zasięg  działania  wynosi  około  150 m,  ale zmniejsza  się  na terenie  zabudowanym.

Przesyłanie sygnału alarmu

W skład systemu alarmowego może wchodzić również dialer czyli urządzenia, które

automatycznie,  po linii  telefonicznej,  przesyła  informacje  o  alarmie  poza  chroniony  obiekt,
pod  zakodowane  w nim  wcześniej  numery  telefonów.  Po uzyskaniu  połączenia  dialer
przekazuje  krótki,  trwający  do około  15  sekund,  komunikat  głosowy  i wybiera  następne
numery.  Jeżeli  któryś  z numerów  jest  zajęty,  przechodzi  do wybierania  następnego  numeru
telefonu, a na końcu ponawia próbę uzyskania połączenia z numerami, które były zajęte.

Systemy przeciwpożarowe

Powszechnie stosowane są, zwłaszcza w obiektach przemysłowych, handlowych

i użyteczności publicznej alarmowe systemy przeciwpożarowe w skład, których wchodzą
specjalne czujniki dymu.

Optyczne czujki dymu

Czujki te posiadają detektor dymu oraz źródło światła umieszczone w półkolistej

komorze,  tak  aby,  wtedy  gdy  nie ma  dymu,  światło  nie dochodziło  do detektora.  Czujniki
te  działają  na zasadzie  wykorzystania  zjawiska  rozpraszania  wiązki  światła  przez  dym.
Pojawienie  się  w komorze  dymu  powoduje  rozpraszanie  światła  i wówczas  dochodzi  ono
do detektora.  Moc  światła  zależy  od stężenia  dymu,  jakie  znajdzie  się  w komorze.  Można
zatem –  w pewnym  uproszczeniu –  "mierzyć"  stężenie  dymu  w komorze,  co  umożliwia
ustawianie progu alarmu.

Jonizacyjne czujki dymu

Zapewniają najwcześniejsze wykrycie pożaru, już na poziomie tlenia się materiału

palnego, do ich działania potrzebne są niewielkie ilości izotopów. Wykrywają przede

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wszystkim aerozole i niewidoczny dym, klasyfikowany jako jasny, czyli taki, którego
nie wykrywają czujki optyczne dymu.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie rodzaje systemów alarmowych mogą być stosowane w budynkach?
2.  Jakie możliwości daje zastosowanie alarmowego systemu bezprzewodowego?
3.  Z jakich elementów składa się każdy system alarmowy?
4.  Jaki element systemu alarmowego zarządza nim?
5.  Jaki element systemu alarmowego umożliwia zaprogramowanie centrali?
6.  Jakie jest zadanie czujek?
7.  Jakie znasz rodzaje czujek?
8.  Jaka jest różnica w działaniu czujek kontaktronowych i elektromechanicznych?
9.  Na jakiej zasadzie działają czujki podczerwieni?
10.  Na jakiej zasadzie działają czujki tłuczenia szkła?
11.  Czym różnią się czujki dualne i zespolone?
12.  Do czego służy dialer?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zapoznaj się z dokumentacją techniczna prostego alarmu elektronicznego. Określ rodzaj

elementów, zastosowanie i parametrów systemu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zanalizować dokumentacją techniczną alarmu elektronicznego,
2)  określić z jakich elementów składa się system,
3)  określić rodzaj czujek,
4)  opisać sposób połączenia czujek z centralką alarmu,
5)  scharakteryzować zastosowanie alarmu,
6)  określić parametry alarmu,
7)  zaprezentować wyniki pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja techniczna prostego alarmu elektronicznego,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Zainstaluj i przetestuj nadajnik i odbiornik podczerwieni zastosowane w aktywnym

czujniku podczerwieni (barierze podczerwieni).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zanalizować dokumentację techniczną aktywnego czujnika podczerwieni,
2) określić sposób montażu czujnika,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3)  określić sposób podłączenia czujnika do centrali alarmowej,
4)  sporządzić wykaz potrzebnych do instalacji narzędzi,
5)  wykonać montaż nadajnika i odbiornika podczerwieni,
6)  wykonać pozycjonowanie głowic nadajnika i odbiornika podczerwieni,
7)  połączyć czujnik z centralą alarmową,
8)  przetestować działanie czujnika, przerywając wiązkę promieniowania podczerwonego na

różne przedziały czasowe,

9) sformułować wnioski,
10) zaprezentować wyniki pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja techniczna alarmu elektronicznego z aktywnym czujnikiem podczerwieni,

–

aktywny czujnik podczerwieni (bariera podczerwieni),

–

centrala alarmowa,

–

model ramy okiennej,

–

narzędzia do montażu: komplet szczypiec, komplet wkrętaków, lutownica, drut cynowy
z kalafonią,

–

przewód elektryczny,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Zainstaluj i przetestuj alarm elektroniczny z czujnikiem zbliżeniowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zanalizować

dokumentację

techniczną

alarmu

elektronicznego

czujnikiem

zbliżeniowym,

2)  określić sposób montażu centrali alarmowej,
3)  określić sposób montażu czujnika,
4)  określić sposób podłączenia czujnika do centrali alarmowej,
5)  sporządzić wykaz potrzebnych do instalacji narzędzi,
6)  wykonać montaż centrali alarmowej,
7)  wykonać montaż czujnika,
8)  połączyć czujnik z centralą alarmową,
9)  przetestować działanie alarmu,
10)  sformułować wnioski,
11)  zaprezentować wyniki pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja techniczna alarmu elektronicznego z czujnikiem zbliżeniowym,

–

model alarmu elektronicznego z czujnikiem zbliżeniowym,

–

model ramy okiennej,

–

narzędzia do montażu: komplet szczypiec, komplet wkrętaków, lutownica, drut cynowy
z kalafonią,

–

przewód elektryczny,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 4

Zainstaluj i przetestuj prosty system alarmowy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z instrukcją podłączenia centrali alarmowej, czujnika, sygnalizatora,
2)  przygotować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3)  przygotować okablowanie do systemu,
4)  podłączyć czujnik do centrali,
5)  zablokować pozostałe linie dozorowe,
6)  podłączyć sygnalizator do centrali,
7)  podłączyć akumulator do centrali,
8)  podłączyć zasilanie do centrali,
9)  wprowadzić centralę w stan czuwania zgodnie z instrukcją,
10)  sprawdzić działanie systemu,
11)  zaprezentować wyniki pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

centrala alarmowa wraz z dokumentacją techniczną,

–

czujka podczerwieni wraz z dokumentacją techniczną,

–

sygnalizator akustyczny wraz z dokumentacją techniczną,

–

narzędzia do montażu: komplet szczypiec, komplet wkrętaków, lutownica, drut cynowy
z kalafonią,

–

przewód elektryczny,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozpoznać urządzenia wchodzące w skład alarmu elektronicznego?

2) dobrać rodzaj systemu alarmowy do ochrony określonego obiektu?

3) określić na podstawie dokumentacji serwisowej typ systemu alarmowego?

4) skompletować prosty system alarmowy?

5) rozpoznać na podstawie dokumentacji technicznej rodzaj zastosowanego

w alarmie elektronicznym czujnika?

6) dobrać odpowiedni rodzaj czujnika do określonych wymagań?

7) sporządzić

spis

narzędzi

potrzebnych

instalacji

alarmu

elektronicznego?

8) zainstalować prosty system alarmowy?

9) określić na podstawie dokumentacji serwisowej przeznaczenie alarmu

elektronicznego?

10) obsłużyć prosta centralkę alarmową?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Urządzenia optoeletroniczne i mikrofalowe. Kserokopiarki

4.3.1. Materiał nauczania

Urządzenia optoelektroniczne

W urządzeniach optoelektronicznych wykorzystywane są specyficzne właściwości

światła w celu pozyskiwania, gromadzenia, przesyłania, obróbki i prezentacji informacji.

Urządzenia optoelektroniczne powszechnego użytku to przede wszystkim cyfrowe aparaty
fotograficzne i kamery, nagrywarki oraz czytniki CD (ang. Compact Disc) i DVD (ang.
Digital Video Device), skanery, projektory i wiele innych.

Cyfrowy aparat fotograficzny
Aparat cyfrowy posiada:
–

układ optyczny (układ soczewek) skupiający w odpowiedni sposób światło, dających
możliwości powiększania obrazu (Zoom),

–

niewymienny element półprzewodnikowy matryca CCD (ang. Charge-Coupled Device),

–

karta pamięci (nazywana często kartą pamięci flash) mieszcząca dane o wykonanych
zdjęciach,

–

układ pomiaru oświetlenia,

–

oprogramowanie służące do obróbki zapisywanych fotografii,

–

ekran LCD pozwalający na podgląd zrobionych wcześniej zdjęć, a także aktualnie
oglądanej sceny,

–

układy do zapisu wideo, dźwięku, połączenia z komputerem itd.,

–

elementy sterujące – np. przycisk spustu migawki, wizjer,

–

zasilanie,

–

lampę błyskową.

Matryca CCD

Podstawowym składnikiem każdego aparatu cyfrowego jest światłoczuły element

rejestrujący  obraz,  czyli  matryca  CCD,  czasami  stosuje  się  inny  typ  matrycy  –  tzw.  CMOS
(ang.  Complementary  Metal-Oxide-Semiconductor),  jednak  różnica  ta  nie  wpływa  na  dalej
przedstawione  rozważania.  Matryca  tego  rodzaju  to  specjalnie  spreparowana  płytka
wykonana z półprzewodnika, która potrafi rozpoznawać natężenie padającego na nią światła.

Na płytce tej znajdują się ogromna ilość punktów światłoczułych (pikseli), których

zadaniem  jest  zamiana  natężenia  światła  na  sygnał  napięciowy  rozpoznawany  przez
oprogramowanie  aparatu.  Punkty  te  są  rozmieszczone  bardzo  blisko  siebie,  a  wysyłając
niezależnie  informację  o  świetle,  pozwalają  oprogramowaniu  aparatu  zarejestrować  obraz,
który zostanie  zapisany  na karcie pamięci. Im więcej punktów ma  matryca aparatu (czyli  im
większa  jest  jej  rozdzielczość),  tym  bardziej  szczegółowy  obraz  może  ona  zarejestrować.
Rozdzielczość matrycy CCD mierzy się w megapikselach.

Barwa poszczególnych punktów obrazu ustalana jest na podstawie analizy podstawowych

kolorów składowych: czerwonego, zielonego i niebieskiego według standardu RGB (ang. Red
Green Blue).

Obraz w postaci cyfrowej jest następnie poddawany kompresji przy użyciu algorytmu

JPEG  (ang.  Joint  Photographic  Experts  Group).  Skompresowane  zdjęcie  jest  składowane
w pamięci aparatu – zwykle jest to pamięć typu flash, często rozszerzanej o rozmaite opcje –
przeważnie  o  flash  PC  (ang.  Personal  Computer)  card  –  PCMCIA  (ang.  Personal  Computer
Memory Card International Association), ale czasem o dysk sztywny wbudowany w PC card,
ponieważ  obraz  dobrej  jakości  ma  w  postaci  cyfrowej  bardzo  dużą  objętość,  nawet  po
kompresji  –  zdjęcie  w  rozdzielczości  640x480  ma  przed  kompresją  objętość  900  kB.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zapamiętany  obraz  można  skopiować  do  komputera,  a  także  obejrzeć  na  ekranie  telewizora
(wiele  aparatów  ma  koder  tv)  lub  na  wyświetlaczu  aparatu.  Do  transmisji  między  aparatem
a komputerem  wykorzystywane  jest  zwykle  łącze  szeregowe  USB  (ang.  Universal  Serial
Bus).  Ostatnio  zyskuje  popularności  użytkowanie  łącza  podczerwień  IRDA  (ang.  Infrared
Data  Association).  Zdjęcie,  skopiowane  do  komputera,  można  za  pomocą  różnego  rodzaju
oprogramowania poddawać edycji – skorygowaniu, retuszowi czy montażowi. Coraz liczniej
reprezentowane  na  rynku  drukarki  o  jakości  fotograficznej  pozwalają  przenieść  wykonane
zdjęcie  na  papier,  z  całkiem  dobrą  jakością.  Można  także  pozostawić  je  w  postaci  cyfrowej
i zapisać na płycie CD i za pomocą szerokiej gamy oprogramowania przygotować prezentację
multimedialną.

Kamera cyfrowa

Kamera wizyjna jest urządzeniem optoelektronicznym do przetwarzania obrazu

optycznego na odpowiadający mu sygnał elektryczny zwany wizyjnym. Przeznaczona jest do
bezpośredniej współpracy z monitorem lub telewizorem. Sygnał wizyjny z kamery może być
również zapisywany w magnetowidzie lub za pomocą nagrywarki na płytach DVD.
Każda kamera posiada kilka podstawowych elementów:
–

obiektyw – w kamerach wideo stosuje się wyłącznie obiektywy zmiennoogniskowe, czyli
tak zwane zoomy,

–

mikrofony – najczęściej stosuje się nie jeden, lecz dwa mikrofony, by rejestrować dźwięk
stereo,

–

pokrywa gniazd transmisyjnych,

–

odchylany panel LCD – charakterystyczny element kamer cyfrowych, na nim można
obserwować rejestrowany obraz,

–

przyciski obsługi funkcji menu – z ich pomocą można używać efektów specjalnych oraz
sterować odtwarzaniem zarejestrowanego filmu,

–

akumulator kamery,

–

okular – można go używać do podglądania filmowanej sceny, jest to jednak niewygodne
i męczy wzrok, korzysta się z niego (zamiast z wyświetlacza LCD) w celu
zaoszczędzenia energii akumulatorów,

–

przycisk funkcyjny – czyli start/stop zaczynamy i kończymy nim filmowanie,

–

kieszeń kasety Mini DV (ang. Digital Video),

–

wbudowany głośnik,

–

przycisk lub suwak zoom umożliwiający „przybliżanie” i „oddalanie” filmowanego
planu.

Opcjonalnie kamery mogą być wyposażone w:
–

gniazdo karty pamięci – tu umieszczona jest karta pamięci, na której są zapisywane
cyfrowe fotografie i krótkie klipy wideo,

–

uchwyt do lampy – przy filmowaniu w ciemnym pomieszczeniu, można wspomagać się
dodatkowym źródłem światła.

W kamerach stosowane są następujące gniazda:
–

DV – służące do transmisji danych w postaci cyfrowej – do komputera, innej kamery
cyfrowej lub cyfrowego magnetowidu,

–

AV (ang. Audio Video) tzw. mały jack – służące np. do wyświetlania nagrania na ekranie
telewizora,

–

USB – najczęściej wykorzystuje się do pobierania zdjęć cyfrowych do komputera lub
transmisji internetowej,

–

S–Video – umożliwia transmisję analogowego sygnału, np. do magnetowidu lub
analogowej kamery wideo.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na obiektywie znajdziemy oznaczenia określające:
–

krotność zoomu – współczynnik przed „x” określający jak bardzo można przybliżyć
obraz, im liczba jest większa, tym bardziej można przybliżyć filmowaną scenę,

–

zakres ogniskowych – określa właściwie to samo, co „krotność zoomu”, pierwsze liczby
mówią o tym, jak szeroko można objąć filmowaną scenę, drugie – jak duże da się zrobić
zbliżenie,

–

światło obiektywu – w ten sposób określa się największy otwór przysłony, czyli to, jak
dużo światła obiektyw może wpuścić do wnętrza kamery,

–

średnica gwintu przeznaczonego na filtr – podobnie jak w aparatach fotograficznych
można używać filtrów korekcyjnych np. UV (ang. Ultra-Violet) lub tworzących różnego
rodzaju efekty (m.in. „gwiazd” z punktów świetlnych – takich jak latarnie, świeczki).

Produkowane  są  również  specjalistyczne  kamery  przeznaczone  do  określonych  zastosowań,
które  decydują  o  ich  specyficznych  parametrach  i  właściwościach.  Przykładem  może  być
kamera  internetowa  oraz  kamery  telewizji  przemysłowej  lub  kamery  stosowane
w monitoringu wizyjnym (w systemach ochrony).

Kamery stosowane w monitoringu wizyjnym

Monitoring wizyjny to system połączonych kamer, czujników ruchu oraz stanowisko

komputerowe lub specjalistyczny rejestrator cyfrowy. Ma on zastosowanie w domku
jednorodzinnym w celu podglądu zewnętrznego otoczenia, w firmach handlowo-usługowych,
w hurtowniach i magazynach do rejestracja zdarzeń rozładunku towaru oraz wydawania
towaru z magazynu, do ochrony placówek bankowych.

W systemie monitoringu mają zastosowanie dwa podstawowe typy kamer:
–

kamery bez czujek ruchu, z których obraz jest nagrywany ciągle,

–

kamery wyposażone w czujki ruchu – obraz jest nagrywany w momencie pojawienia się
ruchu w określonym polu widzenia – czujniki mogą być sprzężone z systemem centrali
alarmowej.

Kamery zastosowane w systemach monitoringu wizyjnego powinny rejestrować obraz
z bardzo dobrą jakością, od tego bowiem zależy możliwość rozpoznania szczegółów.

Kamera internetowa

Jest urządzeniem współpracującym z komputerem, na bieżąco przekazuje obraz, który

może być zapisywany ma dysku twardym lub innym nośniku pamięci. Kamera taka nie
posiada rozbudowanego menu funkcji dodatkowych, jej obsługa jest prosta realizowana
przede wszystkim przez specjalne oprogramowanie zainstalowane w komputerze.

Rys. 11. Budowa zewnętrzna kamery internetowej [6]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 12. Budowa wewnętrzna kamery internetowej [6]

Komunikacja z komputerem, przesyłanie danych odbywa się za pomocą złącza USB.

Wideokamery (kamwidy)
Kamwid to przenośna kamera z wbudowanym magnetowidem. Posiada kamerę z:

–

przetwornikiem obrazu o przekątnej

lub

cala,

–

obiektyw o zmiennej ogniskowej,

–

wizjer,

–

układy automatyki które: dobierają przesłonę, ostrość migawkę oraz stabilizują obraz.

Magnetowid zastosowany w kamwidzie może być klasy VHS (ang. Video Home System) lub
S–VHS (ang. Super Video Home System). Wyposażony jest w różne funkcje edycyjne.

Projektory multimedialne
Obecnie  w  projektorach  multimedialnych  stosuje  się  trzy  technologie  LCD  i  DLP  (ang.
Digital  Light  Processing)  –  masowo  wykorzystywane,  oraz  znajdująca  zastosowanie
w najdroższych urządzeniach technologia LCOS (ang. Liquid Crystal on Silicon).

Projektory LCD

Rys. 13. Zasada działania projektora LCD [9]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Budowa układów optycznych projektorów LCD opiera się na obrazie tworzonym za

pomocą  trzech  ciekłokrystalicznych  matryc  LCD.  Matryce  oświetla  jedna  lampa  o  dużej
mocy.  Następnie  serie  wielobarwnych  odbić  świetlnych  zostają  przepuszczone  przez  filtry,
a oświetlający  biały  promień  lampy  zamienia  wielobarwne  odbicia  na  strumienie  świetlne
odwzorowujące  trzy  podstawowe  barwy  –  czerwoną,  zieloną  oraz  niebieską.  Każdy  z  tych
strumieni  nakierowany  jest na  jeden z paneli ciekłokrystalicznych. Obrazy z poszczególnych
paneli LCD są  następnie  nakładane  na siebie i przepuszczane przez obiektyw. W ten  sposób
sygnał ze źródła, poddany odpowiedniej obróbce, zostaje wyświetlony na ekranie ustawionym
przed projektorem. W wypadku technologii LCD  kluczowe znaczenie dla  jakości obrazu  ma
zastosowanie dobrych matryc LCD.

Projektory DLP

Rys. 14. Zasada działania projektora DLP [9]

W  technologii  projekcji  DLP  do  obróbki  cyfrowej  światła  służy  specjalny  mikroprocesor.
Układ  DLP  składa  się  z  milionów  mikroskopijnych  luster  (jedno  na  każdy  piksel),  które
kierując  promień  światła,  przechodzący  następnie  przez  kolorowy  układ  optyczny,  tworzą
właściwy  obraz.  Zwierciadła  wykorzystywane  w  technologii  DLP  są  kwadratami  o  boku
16 mikrometra, a przerwy między nimi nie mogą liczyć więcej niż mikron.

najpopularniejszych

konstrukcjach,

pełnokolorowy

obraz

jest

tworzony

z wykorzystaniem  obrotowego  systemu  filtrującego.  Koło  o  kilku  segmentach (w  zależności
od zaawansowania modelu o 3–7 składowych barwach) obraca się bardzo szybko. Wejściowy
sygnał  jest  rozkładany  na  trzy  kolory.  Dane  są  następnie  przesyłane  do  pamięci  RAM
w układzie.  Wiązka  białego  światła  przechodzi  przez  obrotowy  filtr,  a  następnie  jest
odwzorowywana  na  układzie  DMD  (ang.  Digital  Micromirror  Devcie).  Sygnał  wideo  jest
skorelowany z danymi w pamięci RAM układu, co powoduje odpowiednie zmiany położenia
luster  (wychylenie  do  12  stopni).  Odbity  obraz  przechodzi  następnie  przez  układ  optyczny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dzięki  dużej  częstotliwości  odświeżania  obrazu  oko  ludzkie  integruje  wszystkie  trzy
podstawowe  barwy  i  widzimy  pełnokolorowy  obraz.  Zaawansowane  projektory  stacjonarne
korzystają  z  trzech  układów  DMD  i  wtedy każdy z  nich  odpowiada  za  reprodukcję  jednego
z trzech  kolorów  podstawowych,  nie  posiadają  one układu  obrotowego  systemu  filtrującego,
który najczęściej ulega awarii, ale koszt takich urządzeń jest znacznie wyższy.

Projektory LCOS

Rys. 15. Zasada działania projektora LCOS [7]

Projektory LCOS, podobnie jak LCD opierają się najczęściej na trzech układach

reprodukujących  trzy  podstawowe  kolory.  Ciekłe  kryształy  są  umieszczone  na  odbijającej
powierzchni  luster.  Światło,  nie  przechodzi  przez  panel,  a  odbija  się  od  powierzchni  lustra.
Układy  LCOS  oferują  bardzo  wysoką  rozdzielczość,  dzięki  czemu  obraz  jest  bardzo
precyzyjny. Druga zaleta związana jest z minimalnymi przerwami między pikselami. Piksele
widoczne  na  ekranach  modeli  LCD,  a  nawet  DLP  na  obrazach  z  projektorów  LCOS
praktycznie się nie pojawiają. Ponadto bardzo dobrze odwzorowują barwy. Obraz z projektora
LCOS cechuje duża naturalność, a charakter prezentacji zbliżony jest do modeli kinowych.

Czytnik i nagrywarki CD
Czytnik płyt kompaktowych składa się z następujących podstawowych elementów:
–

wózka z głowicą laserową,

–

bloku napędowego zawierający silnik krokowy napędzający płytę, silnik przeznaczony
do przesuwania głowicy odczytującej oraz silnik – do wysuwania i wsuwania szuflady,

–

szuflady, która transportuje płytę CD–ROM w stronę osi napędowej,

–

mechanizmu dociskowego,

–

płytki drukowanej z układami elektroniki sterującej, m.in. system sterowania silnikami,
mechanizmem korekcji błędów, interfejsem komunikacyjny oraz system kontroli
podzespołów napędowych,

–

ramy, na której osadzona jest metalowa obudowa.

Informacje zapisane na ścieżce płyty CD, odczytuje się za pomocą wiązki światła lasera

(o średnicy 1

m) odbitego od niej. Detektorem światła odbitego jest fotodioda lub

fototranzystor. Impulsy prądowe z tego elementu są formowane w układzie progowym,
z którego binarny sygnał wyjściowy jest dekodowany w dekoderze. Po zdekodowaniu sygnał,
poddawany jest korekcji i filtracji, a na koniec przetworzony na postać analogową

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w przetworniku C/A. Sygnał analogowy po wzmocnieniu wysterowuje kanały stereofoniczne
słuchawek lub głośników (po kolejnym wzmocnieniu).

Rys. 16. Schemat funkcjonalny czytnika CD I

- sygnał z fotodiody, S

- sygnał cyfrowy, S

zwr

- sygnał

sprzężenia zwrotnego, C/A – przetwornik cyfrowo – analogowy, A/C przetwornik analogowo –
cyfrowy [4, s. 149]

Nagrywarka CD jest urządzeniem uniwersalnym, umożliwiającym zarówno odczyt jak

i zapis informacji cyfrowej na płycie CD (proces zapisu realizowany jest w odwrotny sposób
do odczytu). Budowa nagrywarki CD jest podobna do budowy czytnika CD, zasadnicze
różnice są w bloku elektroniki sterującej.

Obecnie czytniki CD stosowane są w sprzęcie audio powszechnego użytku natomiast

w zestawach  komputerowych  instaluje  się  standardowo  nagrywarki  CD  lub  DVD.
Nagrywanie  informacji  na  płycie  CD  umożliwia  specjalne  oprogramowanie  (zawsze
dołączone  przez  producenta  do  urządzenia),  które  należy  zainstalować  w  komputerze.
Oprogramowanie takie posiada szereg opcji np. umożliwiających tworzenie płyt muzycznych.
Współczesne  systemy  operacyjne  np.  Windows  XP  posiadają  programy  służące  do  zapisu
danych na płytach.

Skaner

Skaner przekształca oryginalny obraz analogowy, np. zdjęcie w obraz cyfrowy. Obraz

cyfrowy jest złożony z tzw. pikseli – kwadratowych elementów o stałej barwie. Zasadniczymi
elementami skanera płaskiego są:
–

źródło światła – lampa fluorescencyjna (ksenonowa, neonowa, argonowa),

–

układ elementów fotoczułych – czujników rutoelektrycznych będących najczęściej
elementami CCD,

–

układ optyczny, który tworzą obiektyw soczewkowy i zwierciadła,

–

filtr dichroiczny czyli układ trzech równoległych półprzepuszczalnych luster,

–

mechanizm napędowy zapewniający ruch źródła światła względem oryginału w procesie
skanowania ( jest to silnik z różnego rodzaju przekładniami),

–

układy elektroniczne, z których najważniejsze to mikroprocesor i przetwornik
analogowo-cyfrowy,

–

szklana płyta do układania oryginałów, szkło płyty jest antyrefleksyjne, co zapobiega
powstawaniu na obrazie wielu szkodliwych efektów, (powierzchnia płyty wyznacza
wymiary oryginałów jakie mogą być skanowane),

–

interfejs, zapewniający połączenie skanera z komputerem najczęściej jest to złącze USB,

–

sterownik czyli specjalistyczne oprogramowanie, które umożliwia sam proces
skanowania i wybór jego opcji.
Światło białe odbite od kolorowego fragmentu oryginału przyjmuje barwę tego

fragmentu. To barwne światło, po przejściu przez układ optyczny, pada na filtr dichroiczny,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

który  rozdziela  odbity  sygnał  świetlny  na  trzy  jednakowe  strumienie.  Powstałe  strumienie
padają  na  trzy  rzędy  czujników  fotoelektrycznych,  których  zadaniem  jest  przetworzenie
padającego  światła  na  prąd  elektryczny.  Im  więcej  światła  pada  na  czujnik,  tym  większy
powstaje prąd.

Rys. 17.. Zasada działania skanera płaskiego i elementy jego budowy [11]

Każdy element czujnika jest pokryty filtrem, odpowiednio: czerwonym R, zielonym G

i niebieskim B. W wyniku tego następuje automatyczne odfiltrowanie trzech tzw.
podstawowych barw składowych RGB (Red, Green, Blue). Każda składowa ma jasność
odpowiednią do koloru światła odbitego od elementu oryginału. W przetworniku A/C sygnał
analogowy (prąd) jest zamieniany na sygnał cyfrowy w celu utworzenia pliku cyfrowego. Plik
ten może być rozpoznawany i reprodukowany w systemie komputerowym.

Automatyczny wyłącznik zmierzchowy

Mniej skomplikowany urządzeniem optoelektronicznym jest automatyczny wyłącznik

zmierzchowy  zawierający  czujnik  optoelektroniczny  np.  fotodidę.  Urządzenie  to  służy  do
włączenia  oświetlenia,  gdy  zapada  zmierzch.  Sygnał  z  czujnika  światła  przetwarzany  jest
w wejściowym  układzie  na  sygnał  logiczny.  Na  jego  podstawie  układ  logiczny  wytwarza
logiczny  sygnał  sterujący  podawany  do  układu  włączania  oświetlenia,  gdzie  przełączając
zestyki przekaźnika (stycznika) włącza i wyłącza oświetlenie.

Rys. 18. Schemat automatycznego wyłącznika zmierzchowego [2, s. 331]

Urządzenia mikrofalowe

Mikrofale to fale elektromagnetyczne o częstotliwości od 3 GHz do 300 GHz,

czyli  najkrótsze  spośród  fal  radiowych.  Mikrofale  o  mniejszych  długościach  stanowią  fale
podczerwone.  Propagacja  mikrofal  jest  w  zasadzie  ograniczona  do  zasięgu  bezpośredniej
widoczności.  Jest  to  rodzaj  promieniowania,  które  rozchodzi  się  w  postaci  wzajemnie
przenikających  się  drgań  elektrycznych  i  magnetycznych.  Są  to  najkrótsze  fale  spośród  fal
radiowych. Mikrofale znalazły zastosowanie w radiolokacji, radiokomunikacji (łącza radiowe,
telewizyjne,  telefoniczne),  łączności  satelitarnej,  telewizji  (kanały  w  paśmie  fal

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

decymetrowych) oraz grzejnictwie elektrycznym (kuchnie mikrofalowe), a także
w medycynie (diagnostyka i terapia). Mikrofale oddziałują na organizmy żywe; u ludzi mogą
spowodować zwiększenie temperatury organizmu, uczucie zmęczenia, senności lub
zdenerwowania, bóle głowy, uczucie apatii, zaburzenia pamięci, zmiany metabolizmu i inne.

Rys. 19. Schemat budowy kuchenki mikrofalowej [5]

Technika mikrofalowa znalazła zastosowanie w grzejnych urządzeniach powszechnego

użytku,  z  których  najpopularniejsza  jest  kuchenka  mikrofalowa.  Współczesne  kuchnie
mikrofalowe  pracują  w  zakresie  UHT  (ang.  Ultra  High  Frequency),  który  obejmuje  zakres
częstotliwości  od  300  MHz  do  3  GHz.  Urządzenia  te  zostały  zakwalifikowane  do  kategorii
urządzeń  mikrofalowych  według  starego  podziału  częstotliwości,  gdzie  zakres  mikrofal
zaczynał  się  od  częstotliwości  1  GHz.  Mikrofale  w  kuchence  mikrofalowej  wytwarzane  są
przez  magnetron,  który  zbudowany  jest  z  katody  otoczonej  anodą,  oraz  dwóch  magnesów.
Katoda, wykonując ruch obrotowy, emituje elektrony, które krążą wokół anody w zmiennym
polu  elektrycznym  i  magnetycznym.  Do  anody  podłączone  są  obwody  rezonansowe,
powodujące  drganie  pola  elektromagnetycznego.  Wytworzone  w  ten  sposób  pole  emituje
energię  w  postaci  promieniowania  mikrofalowego.  Mikrofale  wysyłane  są  do  kuchenki
falowodem.  Częstotliwość  drgań  mikrofal  jest  tak  dobrana,  aby  dzięki  rezonansowi
pochłaniały  ją  akurat  cząsteczki  wody,  które  oddziaływają  z  falami  elektromagnetycznymi.
Pochłanianie  energii  przez  cząsteczki  wody  powoduje,  że one drgają  i  obracają  się.  Poprzez
zderzenie  przekazują  energię  innym  cząsteczkom  powodując  podgrzewanie  umieszczonego
w kuchence  produktu.  Powstające  fale  elektromagnetyczne  odbijają  się  od  ścianek  wnętrza
kuchenki i powstają w ten sposób fale stojące, które przenoszą różną wartość energii, dlatego
produkt umieszczany jest wewnątrz na obrotowym talerzu, aby grzał się równomiernie, a nie
tylko w określonych punktach.

Kserokopiarka

Kserokopiarka jest urządzeniem umożliwiającym tworzenie kopii dokumentów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 20. Schemat działania kserokopiarki: 1 – bęben, 2 – elektroda, 3 – miejsce gdzie tworzony jest obraz

kopiowanego dokumentu, 4 – wałek pokryty proszkiem, 5 – papier, 6 – elektroda o ładunku
przeciwnego znaku niż ładunek elektryczny proszku, 7 – światło, 8 – listwa czyszcząca, 9 – wałki
utrwalające. [12]

Zasadniczym elementem kopiarki jest metalowy wałek tzw. bęben pokryty warstwą

związków  selenu  lub  organicznego  fotoprzewodnika,  które  wykazują  właściwości
fotoelektryczne,  w  ciemności  są  izolatorem  prądu  elektrycznego.  Padające  światło  generuje
w nich  nośniki  prądu  elektrycznego,  zatem  warstwa  przewodzi  w  tych  miejscach  prąd
elektryczny.  Bęben  obraca  się  w  ciągu  całego  okresu  tworzenia  kopii.  Najpierw  przechodzi
pod elektrodą (2), która go elektryzuje. Następnie naelektryzowana część bębna przesuwa się
nad miejscem gdzie tworzony jest obraz kopiowanego dokumentu. W miejscach, gdzie padnie
światło,  substancja  pokrywająca  bęben  staje  się  przewodnikiem  prądu  elektrycznego  (tam
bęben  przestaje  być  naelektryzowany).  Obraz  kopiowanego  elementu  może  być  tworzony
przez  układ  optyczny  footokopiarki.  Następnie  ta  część  bębna  przesuwa  się  tuż  obok  wałka
pokrytego  (zazwyczaj  czarnym)  proszkiem  w  wyniku  przyciągania  elektrostatycznego
proszek  z  wałka  proszkowego  przeskakuje  na  bęben.  Wałek  proszkowy  zintegrowany  jest
z kasetą przechowującą proszek i dotyka proszku. Trzymanie się proszku na wałku ułatwia to,
że proszek jest ferromagnetykiem, a wałek jest namagnesowany, listwa w górnej części wałka
proszkowego dozuje ilość proszku na tym wałku.

Papier, dotykając bębna pokrytego miejscami proszkiem, przejmuje proszek z bębna co

ułatwia elektroda (6) o ładunku przeciwnego znaku niż ładunek elektryczny proszku, proszek
jest przyciągany w kierunku papieru. Bęben zostaje silnie oświetlany w celu usunięcia resztek
ładunków elektrostatycznych pozostających jeszcze na nim. Listwa czyszcząca usuwa resztki
proszku, które nie przeszły na papier z bębna.

Papier pokryty proszkiem przechodzi między silnie ogrzanymi (ok. 200°C) wałkami,

gdzie proszek ulega stopieniu i przykleja się do papieru. Aby proszek nie przyklejał się do
wałka utrwalającego, jest on wykonany z teflonu lub delikatnie pokrywany olejem.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jaka jest wspólna cecha urządzeń optoelektronicznych?
2.  Z jakich układów składa się cyfrowy aparat fotograficzny?
3.  Do czego służy matryca CCD?
4.  Z jakich układów składa się kamera cyfrowa?
5.  Jakie jest przeznaczenie kamery internetowej?
6.  Jakie wymagania muszą spełniać kamery stosowane w monitoringu wizyjnym?
7.  Jak działa skaner?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8.  Jaka jest zasada działania kserokopiarki?
9.  W jaki sposób automatyczny wyłącznik zmierzchowy steruje oświetleniem?
10.  W jakich urządzeniach powszechnego użytku znalazły zastosowanie mikrofale?
11.  Jaka jest zasada działania kuchenki mikrofalowej?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zainstaluj automatyczny wyłącznik zmierzchowy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją serwisową automatycznego wyłącznika zmierzchowego,
2)  zapoznać się z budową urządzenia,
3)  określić sposób instalacji czujnika optoelektronicznego,
4)  określić sposób połączenia wyłącznika z oświetleniem,
5)  sporządzić wykaz potrzebnych narzędzi i elementów,
6)  przygotować stanowisko montażowe,
7)  zainstalować czujnik optoelektroniczny urządzenia,
8)  połączyć wyłącznik z oświetleniem,
9)  uruchomić i przetestować działanie urządzenia,
10)  zaprezentować działanie urządzenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja serwisowa automatycznego wyłącznika zmierzchowego,

–

automatycznego wyłącznika zmierzchowego,

–

zestaw narzędzi do montażu,

–

model fragmentu budynku,

–

źródło światła,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Zainstaluj kuchenkę mikrofalową.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z instrukcją obsługi kuchenki mikrofalowej,
2)  dokonać oględzin urządzenia,
3)  rozpoznać funkcję przycisków i pokręteł panelu sterowania kuchenki,
4)  podłączyć napięcie zasilania,
5)  sprawdzić działanie podstawowych funkcji kuchenki: timera, stopu itp.,
6)  zaprezentować działanie urządzenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

kuchenka mikrofalowa,

–

instrukcja obsługi kuchenki mikrofalowej,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Zainstaluj czytnik CD w komputerze PC.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją czytnika CD,
2)  sporządzić wykaz a następnie zgromadzić potrzebne narzędzia do montażu,
3)  zamontować czytnik CD w szufladzie komputera PC,
4)  podłączyć złącze informacyjne, złącze audio i zasilające,
5)  uruchomić komputer po uprzednim zamknięciu obudowy,
6)  sprawdzić poprawność instalacji czytnika CD,
7)  zaprezentować działanie urządzenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja czytnika CD,

–

czytnik CD,

–

komputer PC,

–

zestaw narzędzi do montażu,

–

śruby do montażu czytnika,

–

kable do podłączenia czytnika,

–

płyta CD do demonstracji pracy czytnika CD,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 4

Zainstaluj i uruchom kamerę przemysłową.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  umieścić kamerę w obudowie,
2)  zamontować kamerę,
3)  podłączyć kamerę do monitora,
4)  uruchomić system,
5)  ustawić ostrość obrazu w kamerze,
6)  ustawić jasność i kontrast obrazu monitora,
7)  usunąć ewentualne defekty obrazu na monitorze (np. odbicia, złą geometrię obrazu),
8)  dobrać ewentualne pozostałe parametry obrazu monitora (np. rozdzielczość),
9)  przetestować i zaprezentować działanie systemu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zestaw telewizji przemysłowej (kamera, obudowa do kamery, monitor oraz przewody),

−

dokumentacja techniczna oraz instrukcja obsługi zestawu telewizji przemysłowej,

–

miernik uniwersalny,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozpoznać urządzenia optoelektroniczne?

2) zainstalować automatyczny wyłącznik zmierzchowy?

3) obsłużyć cyfrowy aparat fotograficzny?

4) obsłużyć kamerę cyfrową?

5) zainstalować czytnik CD?

6) odtworzyć płytę CD w czytniku CD?

7) zainstalować nagrywarkę CD?

8) nagrać i odtworzyć płytę CD w nagrywarce CD?

9) rozróżnić typ projektora multimedialnego na podstawie jego budowy?

10) scharakteryzować zasadę dziania projektorów multimedialnych?

11) zainstalować kuchenkę mikrofalową?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.

Układy zegarowe i timery elektroniczne. Zamki elektroniczne

4.4.1. Materiał nauczania

Elektroniczne układy zegarowe

Zegary elektroniczne są obecnie urządzeniami powszechnego użytku, w podstawowej

swej postaci służą do odmierzania i wskazywania czasu, ale również układy zegarowe
stosowane są do sterowania innymi urządzeniami np. oświetleniem czy systemem
ogrzewania.

Podstawowymi układami zegara elektronicznego są generator z rezonatorem

kwarcowym, zapewniającym dokładność odmierzanego czasu, oraz licznik zliczający
generowane impulsy.

Obecnie zegary elektroniczne wyposażone są w szereg dodatkowych funkcji np. budzika,

stopera,  włączenia  radia  czy  oświetlenia.  Ich  realizacja  wymaga  zastosowania
mikroprocesorów  jednoukładowych,  które  stanowią  podstawowy  element  budowy
nowoczesnego  zegara  elektronicznego.  Prócz  mikroprocesora  układy  elektronicznych
zegarów  posiadając  liczniki,  dekodery,  układy  sterujące  np.  elementami  wskaźnikowymi
(wyświetlaczem) itp.

Zegary elektroniczne mogą być zasilane z baterii, w przypadku małych zegarów

osobistych i budzików lub z sieci energetycznej wówczas muszą posiadać zasilacz.

Timery elektroniczne

Timery stosuje się jako czasowe włączniki i wyłączniki sterujące urządzeniami

dołączonymi do ich wyjść. Sterowania odbywa się zazwyczaj poprzez zastosowanie
przekaźników, triaków i tyrystorów. Timery elektroniczne mogą być produkowane w postaci
układów scalony, które wyposażone w kilka zewnętrznych elementów elektronicznych
pracują jako generatory monostabilne.

Przykładem takiego rozwiązania jest timer NE 555. Przycisk P1 uruchamia układ, czyli

rozpoczyna odliczanie czasu, którego długość zależy od wartości dołączonych zewnętrznych
elementów kondensatora C

i rezystora R

. Do wyjścia układu włączony jest przekaźnik PK

styki, którego mogą sterować konkretnym urządzeniem.

Rys. 21. Schemat wyłącznika czasowego z timerem NE 555 sterującego miniaturowym przekaźnikiem

[8]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Timery elektroniczne spotyka się również w postaci samodzielnych urządzeń

umożliwiających realizację szeregu funkcji sterowania urządzeniami np. załączenie
z opóźnieniem, wyłączenie z opóźnieniem, załączenia na określony czas itp.

Zamki elektroniczne

Elektroniczny zamek drzwiowy jest najprostszym w montażu systemem kontroli dostępu.

Zadaniem systemu kontroli dostępu jest niedopuszczenie do chronionych pomieszczeń osób
nie mających odpowiednich uprawnień. Za pomocą sterownika systemu można bardzo łatwo
i szybko zmienić lub odebrać danej osobie uprawnienia wstępu do określonych pomieszczeń.
Konstrukcja

zamka

elektronicznego

powstała

dzięki

zintegrowaniu

technologii

mechanicznych  zamków  drzwiowych  z technologią cyfrową.  Zamek  i  klucz  nie  są  już tylko
urządzeniami  do  otwierania  i  zamykania,  ale  także  urządzeniami  zapamiętującymi
i programowalnymi.  Zamki  elektroniczne  posiadają  wiele  funkcji  niedostępnych  przy
zamkach tradycyjnych, charakteryzują się kilkoma bardzo ważnymi zaletami:
–

wysokim stopieniem bezpieczeństwa dzięki ogromnym ilościom kombinacji kodów (nie
do podrobienia),

–

w przypadku zagubienia lub kradzieży użytkownik otrzymuje nową zakodowaną kartę
bez konieczności wymiany zamka (stara jest dezaktywowana),

–

jedna karta może umożliwiać dostęp do wszystkich lub tylko części pomieszczeń biura,
do parkingu itp.

Elektroniczne zamki drzwiowe są sterowane przez mikroprocesor. Wykonywane są w wersji
autonomicznej i sieciowej.
Zamki autonomiczne:
–

nie wymagają żadnych elektrycznych połączeń z innymi elementami systemu,

–

zasilane są z własnego źródła zasilania – baterii alkalicznej, która wystarcza na kilka
tysięcy operacji otwarcia i zamknięcia,

–

przechowują  w  swojej  pamięci  kilkadziesiąt  operacji  otwarcia  zamka  (data,  godzina
i numer  klucza  użytkownika);  rejestr  ten  może  być  skopiowany  poprzez  przenośny
czytnik  danych,  który  umożliwia  także  programowanie  zegara  (czasu);  komunikacja
odbywa się przez dwukierunkowe łącze podczerwieni,

–

programowanie zamka odbywa się najczęściej za pomocą specjalnej karty, która
umożliwia rejestrację nowych użytkowników w pamięci zamka,

–

w najprostszym (i najtańszym) systemie stosuje się klucze użytkowników i dwa klucze
specjalne: programujący i kasujący.

Zamki w wersji sieciowej:
–

mogą być całkowicie sterowane za pomocą centralnego komputera – wymaga to
okablowania oraz oprogramowania do zarządzania zamkami,

–

wprowadzanie nowych użytkowników oraz kontrola czasu dostępu do pomieszczeń
odbywa się za pomocą komputera,

–

wszystkie informacje o zdarzeniach (otwarciach drzwi) są rejestrowane w bazie danych
programu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 22. Budowa przykładowego elektronicznego zamka drzwiowego [10]

Domofon

Innym systemem kontroli dostępu jest domofon czyli elektroniczne urządzenie służące

do komunikacji z osobami znajdującymi się na zewnątrz budynku. Podstawowe podzespoły
wchodzące w skład domofonu to:

−

unifon  czyli  słuchawka  umożliwiająca  kontakt  z  osobą  znajdującą  się  przy  drzwiach;
wyposażony  jest  w  czuły  mikrofon  i  wkładki  słuchawkowe  pełniące  funkcję
sygnalizatora  akustycznego;  może  posiadać  dodatkowo:  świecący  odpowiedniej  osoby;
wewnątrz  znajduje  się  głośnik  i  mikrofono  raz  kasetę  z  układem  wskaźnik  otwarcia
drzwi, przycisk służący do zwalniana elektrozaczepu, przycisk włączający oświetlenie,

−

bramofon montowany na zewnątrz domu przy wejściu; posiada przyciski do wywołania
elektronicznym,

−

kaseta z układem elektronicznym zawiera wzmacniacz elektroakustyczny, generator
akustyczny do wywołania i zasilacz.

Wzmacniacz służy do zapewnienia odpowiedniego

natężenie głosu, generator akustyczny do przywołania lokatora do unifonu, może też
zawierać system alarmowy i sterownik oświetlenia klatki schodowej itp.,

−

zamek elektryczny (elektrozaczep) umieszczony jest w futrynie drzwi zwalnia klamkę,
aby umożliwić wejście osobie uprawnionej.

−

przewody czyli zaizolowane elementy połączeniowe o odpowiednim przekroju,
najczęściej są to kable teletechniczne lub telekomunikacyjne,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

zasilacz jest zwykle osobnym urządzeniem dającym napięcie 12 V.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Z jakich podstawowych układów składa się najprostszy zegar elektroniczny?
2.  Jaki element zapewnia dokładność zegara elektronicznego?
3.  W  jakie  układy  należy  wyposażyć  zegar  elektroniczny  aby  umożliwiał  realizację

dodatkowych funkcji np. budzika?

4.  W jaki sposób zasilane są zegary elektroniczne?
5.  Do czego służą timery elektroniczne?
6.  W jakiej postaci produkowane są timery elektroniczne?
7.  W jakim systemie stosowane są zamki elektroniczne?
8.  Jakie typy zamków elektronicznych są obecnie produkowane?
9.  Jakie są zalety zamków elektronicznych?
10.  Czym charakteryzują się elektroniczne zamki autonomiczne?
11.  Czym charakteryzują się elektroniczne zamki sieciowe?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zaprogramuj timer elektroniczny sterujący oświetleniem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z instrukcją obsługi timera elektronicznego,
2)  dokonać oględzin urządzenia w celu rozpoznania funkcji poszczególnych przycisków,
3)  zaprogramować  timer,  tak  aby  załączał  oświetlenie  po  upływie  3  minut  od  chwili

uruchomienia,

4) uruchomić urządzenie i sprawdzić poprawność jego działania,
5) ponownie zaprogramować timer, tym razem tak, by wyłączał oświetlenie po upływie

1 minuty od chwili uruchomienia,

6) ponownie uruchomić urządzenie i sprawdzić poprawność jego działania,
7) zaprezentować wyniki pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

timer elektroniczny sterujący lampą,

–

lampa,

–

instrukcja obsługi timera elektronicznego,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Zainstaluj prosty zegar elektroniczny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcją obsługi zegara elektronicznego,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2)  dokonać oględzin urządzenia w celu rozpoznania funkcji poszczególnych przycisków,
3)  załączyć zasilanie urządzenia,
4)  ustawić aktualny czas,
5)  zaprogramować i sprawdzić funkcję budzika,
6)  zaprogramować i sprawdzić funkcję stopera,
7)  zaprezentować zainstalowane urządzenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

prosty zegar elektroniczny,

–

instrukcja obsługi zegara elektronicznego,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Zapoznaj się z budową elektronicznego zamka drzwiowego, określ sposób jego montażu

i wykaz potrzebnych narzędzi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją techniczną elektronicznego zamka drzwiowego,
2)  określić typ zamka elektronicznego,
3)  rozpoznać poszczególne elementy urządzenia,
4)  określić sposób zasilania,
5)  sporządzić plan prac związanych z montażem urządzenia,
6)  sporządzić wykazu narzędzi potrzebnych do montażu,
7)  zaprezentować wyniki pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

elektroniczny zamek drzwiowy,

–

dokumentacja techniczna elektronicznego zamka drzwiowego,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 4

Zainstaluj układ domofonu z jednym unifonem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją i instrukcją obsługi domofonu,
2)  wykonać połączenia pomiędzy panelem elektroniki i panelem zewnętrznym,
3)  wykonać połączenia pomiędzy panelem elektroniki i unifonem,
4)  wykonać połączenie pomiędzy panelem elektroniki i elektrozaczepem,
5)  podłączyć napięcie zasilania,
6)  sprawdzić przy odłożonej słuchawce sygnał wywołania,
7)  podnieść słuchawkę i sprawdzić połączenie audio,
8)  wykonać regulację wzmocnień torów akustycznych w panelu elektroniki,
9)  sprawdzić działanie elektrozaczepu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10) zmierzyć prąd pobierany przez elektrozaczep i określić czy nie przekracza

dopuszczalnych parametrów panelu elektroniki,

11) zaprezentować działanie urządzenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

elementy domofonu (panel zewnętrzny i elektroniki, unifon, elektrozaczep, zasilacz,
przewody połączeniowe),

–

dokumentacja techniczna i instrukcja obsługi domofonu,

–

narzędzia do montażu,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić budowę i zasadę działania zegara elektronicznego?

2) zainstalować zegar elektroniczny?

3) zaprogramować wskazane funkcje zegara elektronicznego?

4) zaprogramować timer elektroniczny?

5) rozpoznać

elementy

zamka

elektronicznego,

podstawie

dokumentacji technicznej?

6) określić typ zamka elektronicznego, na podstawie dokumentacji

technicznej?

7) sporządzić plan prac związanych z instalacją zamka elektronicznego?

8) sporządzić wykaz narzędzi potrzebnych do instalacji zamka

elektronicznego?

9) zainstalować domofon?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.

Instalacja, testowanie i eksploatacja urządzeń elektronicznych

4.5.1. Materiał nauczania

Instalacja urządzeń elektronicznych powinna być wykonywana przez osoby, które:

–

mają wymagane kwalifikacje,

–

odbyły odpowiedni instruktażu zawodowy oraz przeszkolenie bhp i p.poż.,

–

wykazują stan zdrowia odpowiedni do wykonywanej pracy, potwierdzony świadectwem
wydanym przez uprawnionego lekarza.
Instalacje należy przeprowadzać zgodnie z zaleceniami producenta urządzenia. Prace

rozpoczyna się od zapoznania się z dokumentacją techniczną i instrukcją obsługi urządzenia.
Należy dokonać wstępnych oględzin urządzenia w celu sprawdzenia czy nie posiada ono
oznak uszkodzenia. Przed instalacją należy sprawdzać prawidłowy przebieg przewodów
zasilających – nie mogą być przyciśnięte.

Następnie należy zaplanować kolejność wykonywania poszczególnych czynności

instalacyjnych, sporządzić wykaz potrzebnych narzędzi i przyrządów.

Istotną kwestią jest odpowiednie przygotowanie stanowiska pracy: dostosowanie

oświetlenia oraz ewentualnie wykorzystywanych stołów, krzeseł, podnóżków do wymiarów
swego ciała.

Prace instalacyjne powinny być wykonywane jedynie za pomocą narzędzi specjalnie do

tych celów przeznaczonych. Narzędzia muszą być czyste i mieć dobry stan techniczny, należy
je  stosować  zgodnie  z  przeznaczeniem.  Wykonując  prace  instalacyjne  z wykorzystaniem
urządzeń  elektrycznych,  takich  jak  lutownica  elektryczna,  należy  szczegółowo  zapoznać  się
z ich  instrukcją obsługi  stosować się do jej wymagań.  Jeśli  istnieje taka konieczność, należy
zastosować odpowiednie środki ochrony osobistej np. odzież ochronną.

W określonych sytuacjach (np. w przypadku podłączenia urządzenia instalowanego do

innego  już  funkcjonującego  urządzenia  elektronicznego),  przed  instalacją  należy  wykonać
pomiary  wskazanych  przez  producenta  parametrów  wielkości  elektrycznych  i  sprawdzić  ich
zgodność  z  danymi  zawartymi  w  dokumentacji  technicznej  instalowanego  urządzenia.
Pomiary takie  mogą dotyczyć  np. napięcia zasilania instalowanego urządzenia. Przy doborze
przyrządów  pomiarowych  szczególna  uwagę  trzeba  zwrócić  na  ich  zakresy  pomiarowe,
a w przypadku  mierników  uniwersalnych  na  wybór  odpowiedniego  trybu  pracy
i wspomnianego zakresu pomiarowego.

Urządzenia elektroniczne, które wymagają zasilania z sieci energetycznej powinny być

zainstalowane  w  pobliżu  łatwo  dostępnego  gniazdka  sieciowego,  na  powierzchni  płaskiej,
w odległości przynajmniej 10 cm od  innych przedmiotów. Do zasilania większości urządzeń
elektronicznych  nie  powinno  się  używać  przedłużaczy,  lecz  bezpośrednio  podłączyć  je  do
gniazdka (z kołkiem uziemiającym) w ścianie. W przypadku urządzeń techniki komputerowej
zaleca się stosowanie specjalnych listew zasilających.

Urządzenia elektroniczne powinny być instalowane w odpowiednim miejscu w zalecanej

pozycji. Nie powinny stać zbyt blisko komputerów i innych urządzeń elektronicznych, jak:
radioodbiorniki, urządzenia pomiarowe itp., oraz być instalowane w miejscach narażonych na
działanie:
–

opadów atmosferycznych, wilgoci, kurzu, wibracji,

–

w pobliżu urządzeń grzewczych i klimatyzacyjnych,

–

w miejscach narażonych na bezpośrednie działanie promieni słonecznych.
Jedną z kluczowych kwestii podczas wykonywaniu instalacji urządzeń elektronicznych

powszechnego użytku jest zachowanie bezpieczeństwa i higieny pracy.
Podstawowe zagrożenia towarzyszące pracom instalacyjnym to porażenie prądem
elektrycznym oraz mechaniczne uszkodzenia skóry i ciała podczas posługiwania się

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

narzędziami. Podczas prac instalacyjnych należy zachować porządek na stanowisku pracy
oraz przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy.

Po zainstalowaniu urządzenia elektronicznego podaje się go testowaniu. W ogólnym

znaczeniu testowanie polega na znajdowaniu anomalii w działaniu urządzenia. W odniesieniu
do  konkretnych  urządzeń  testowanie  polega  na  sprawdzeniu  poprawności  ich  pracy.  Należy
przede  wszystkim  sprawdzić  czy  urządzenie  realizuje  podstawowe  funkcje  do  jakich  jest
przewidziane.  Jeżeli  istnieje  możliwość  zmiany  parametrów  lub  trybu  jego  pracy  to  należy
poddać  testowaniu  urządzenie  pracujące  również  w  takich  sytuacjach.  W  ostatnim  etapie
testowania należy sprawdzić działanie funkcji dodatkowych.
Eksploatacja  urządzeń  elektrycznych  powinna  przebiegać  zgodnie  z  zaleceniami  producenta
zamieszczonymi w instrukcji obsługi urządzenia.
W celu zapewnienia bezpiecznej i prawidłowej pracy urządzenia nie wolno:
–

otwierać osłon, obudów, zabezpieczeń urządzenia podczas pracy,

–

dopuścić, aby wciągnięte zostały do wnętrza drobne przedmioty,

–

konserwować działającego urządzenia,

–

pozostawiać bez obsługi lub nadzoru pracujące urządzenie,

–

przekraczać zalecanego w instrukcji obsługi czasu pracy urządzenia,

–

wznawiać pracę uszkodzonego urządzenia bez usunięcia uszkodzenia,

–

jeśli obsługa urządzenia wymaga specjalistycznego przeszkolenia (np. w przypadku
kserokopiarki) dopuszczać do obsługi osoby niepowołane,

–

spożywania posiłków podczas pracy przy urządzeniu elektronicznym,

–

samowolnego naprawiania urządzenia elektronicznego, a także wymiany przewodów
zasilających,

–

blokowania przewodów wentylacyjnych,

–

stawiania na urządzeniu ciężkich przedmiotów i rozlewania płynów.
W sytuacjach awaryjnych należy wyłączyć pracujące urządzenie, a następnie odłączyć

napięcie zasilania. Napraw uszkodzeń może dokonywać jedynie pracownik serwisu.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Kto może wykonywać instalacje urządzeń elektronicznych?
2.  Od czego należy rozpocząć prace instalacyjne?
3.  Jakie  wymagania  powinny  spełniać  narzędzia  wykorzystywane  do  instalacji  urządzeń

elektronicznych?

4. Na co należy zwrócić uwagę przy wyborze przyrządów pomiarowych do instalacji

urządzeń elektronicznych?

5. Jakie wymagania należy spełnić przy zasilaniu urządzeń elektronicznych z sieci

energetycznej?

6.  W jakich miejscach nie należy instalować urządzeń elektronicznych?
7.  Jak powinno być przygotowane stanowisko do instalacji urządzeń elektronicznych?
8.  Jakich zasad należy przestrzegać podczas eksploatacji urządzeń elektronicznych?
9.  Jakie czynności powinieneś wykonać przed przystąpieniem do lutowania?
10.  Jak należy postępować w sytuacjach awaryjnych?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sporządź plan prac instalacyjnych i określ zasady bezpiecznej pracy kserokopiarki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją techniczną urządzenia,
2)  scharakteryzować wymagania dotyczące miejsca instalacji,
3)  określić sposób zasilania,
4)  sporządzić plan prac związanych z instalacją kserokopiarki,
5)  zapoznać się z instrukcją obsługi,
6)  określić zasady bezpiecznej pracy urządzenia,
7)  scharakteryzować sytuacje niepoprawnego użytkowania urządzenia,
8)  zaprezentować wyniki pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dokumentacja techniczna kserokopiarki,

–

instrukcja obsługi kserokopiarki,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Przetestuj zasilacz komputerowy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją techniczną zasilacza,
2)  określić jakie parametry techniczne urządzenia będą badane,
3)  zaplanować przebieg testowania,
4)  sporządzić wykaz narzędzi i przyrządów potrzebnych do przeprowadzenia testów,
5)  przygotować stanowisko do testowania,
6)  zamontować zasilacz w komputerze,
7)  wykonać pomiary napięć na wyjściach zasilacza,
8)  uruchomić komputer i sprawdzić poprawność działania zasilacza,
9)  zaprezentować wyniki swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  dokumentacja techniczna zasilacza komputerowego,
–  zasilacz komputerowy,
–  zestaw narzędzi do montażu,
–  miernik uniwersalny,
–  literatura wskazana przez nauczyciela,
–  materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Zainstaluj zestaw audio składający się z: tunera radiowego, odtwarzacza CD,

wzmacniacza akustyczny i kolumn głośnikowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcjami obsługi urządzeń wchodzących w skład zestawu audio,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2)  dobrać odpowiednie przewody łączące poszczególne urządzenia zestawu,
3)  dobrać odpowiednie przewody łączące wzmacniacz mocy z głośnikami,
4)  dokonać połączeń wszystkich urządzeń zestawu audio,
5)  ustawić regulator siły dźwięku na minimum,
6)  ustawić regulator balansu w położenie środkowe,
7)  uruchomić zestaw audio,
8)  włączyć wszystkie źródła dźwięku,
9)  odsłuchać dźwięk z poszczególnych źródeł,
10)  przetestować uruchomiony zestaw,
11)  zaprezentować działanie zainstalowanego systemu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

odtwarzacz CD,

−

tuner radiowy,

−

wzmacniacz mocy,

−

kolumny głośnikowe,

−

przewody połączeniowe,

−

instrukcje obsługi: odtwarzacza CD, tunera radiowego, wzmacniacza mocy, kolumn
głośnikowych,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 4

Zainstaluj i przetestuj zestaw wideo.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcją obsługi odbiornika telewizyjnego, magnetowidu i odtwarzacza

DVD,

2)  dołączyć do odbiornika telewizyjnego antenę odbiorczą,
3)  dołączyć do odbiornika telewizyjnego poprzez eurozłącze magnetowid,
4)  dołączyć do odbiornika telewizyjnego poprzez eurozłącze odtwarzacz DVD,
5)  podłączyć odbiornik telewizyjny do sieci,
6)  zaprogramować dostępne stacje telewizyjne,
7)  włączyć  magnetowid,  a  następnie  odtwarzacz  DVD  i  przetestować  sposób  przełączania

się odbiornika na odbiór z dodatkowego źródła,

8)  włączyć menu odbiornika i przetestować funkcje dostępne regulacji obrazu i dźwięku,
9)  przetestować funkcje dodatkowe odbiornika (zegar, teletekst, PIP itp.),
10)  zaprezentować działanie zainstalowanego zestawu wideo.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

odbiornik telewizyjny,

−

stanowisko z możliwością podłączenie do anteny telewizyjnej,

−

odtwarzacz DVD,

−

magnetowid,

−

instrukcja obsługi odbiornika telewizyjnego, odtwarzacza DVD i magnetowidu,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 5

Zainstaluj, zaprogramuj i przetestuj odbiornik telewizji satelitarnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z instrukcją obsługi odbiornika telewizyjnego,
2)  zapoznać się z instrukcją obsługi cyfrowego tunera satelitarnego,
3)  dołączyć do cyfrowego tunera antenę satelitarną,
4)  połączyć tuner z odbiornikiem telewizyjnym poprzez eurozłącze,
5)  podłączyć odbiornik i tuner do sieci,
6)  zaprogramować w tunerze stacje telewizyjne z wybranego satelity,
7)  włączyć menu tunera i przetestować dostępnymi regulacjami obrazu i dźwięku,
8)  zaprezentować działanie urządzenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

odbiornik telewizyjny,

−

cyfrowy tuner satelitarny FTA,

−

instrukcja obsługi odbiornika telewizyjnego i cyfrowego tunera satelitarnego FTA,

−

stanowisko z podłączeniem do anteny satelitarnej,

−

literatura wskazana przez nauczyciela,

−

materiały i przybory do pisania.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) sporządzić

plan

prac

związanych

instalacją

urządzenia

elektronicznego?

2) sporządzić wykaz narzędzi i przyrządów pomiarowych niezbędnych do

instalacji określonego urządzenia elektronicznego?

3) wybrać miejsca instalacji określonego urządzenia elektronicznego?

4) określić zasady bezpiecznego zasilania określonego urządzenia

elektronicznego na podstawie jego dokumentacji technicznej?

5) przygotować stanowisko do instalacji urządzenia elektronicznego?

6) przygotować stanowisko do testowania urządzenia elektronicznego?

7) przetestować działanie określonego urządzenia elektronicznego?

8) określić

zasady

eksploatacji

bezpiecznej

pracy

urządzenia

elektronicznego?

9) scharakteryzować działania jakie należy podjąć w sytuacjach awaryjnych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję zanim zaczniesz rozwiązywać zadania.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Test  składa  się  z  20  zadań  dotyczących  instalowania  urządzeń  elektronicznych

powszechnego użytku. Zadania od nr 1 do nr 15 są z poziomu podstawowego. Zadania
od nr 16 do nr 20 są z poziomu ponadpodstawowego.

4. Zadania zawierają cztery odpowiedzi, z których tylko jedna jest poprawna. Wybraną

odpowiedź zakreśl znakiem X.

5. Jeśli uznasz, że pomyliłeś się i wybrałeś nieprawidłową odpowiedź, to otocz ją kółkiem,

a prawidłową odpowiedź zaznacz znakiem X.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz mógł sprawdzić poziom swojej wiedzy.
7. Jeśli jakieś zadanie sprawi Ci trudność, rozwiąż inne i ponownie spróbuj rozwiązać

trudniejsze.

8.  Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.
9.  Odpowiedzi udzielaj tylko na załączonej karcie odpowiedzi.
10.  Na rozwiązanie wszystkich zadań masz 60 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Układ wtrysku paliwa odmierza

a)  czas otwarcia wtryskiwacza.
b)  wartość prądu wtryskiwacza.
c)  wartość napięcia wtryskiwacza.
d)  częstotliwość zadziałania wtryskiwacza.

2. Układ regulacji napięcia alternatora

a)  prostuje napięcie alternatora.
b)  stabilizuje napięcie alternatora.
c)  reguluje okres napięcia alternatora.
d)  reguluje częstotliwość napięcia alternatora.

3. Czujnik Hala znajduje się

a)  w alternatorze.
b)  w układzie zapłonowym.
c)  we wtryskiwaczu paliwa.
d)  w silniku.

4. System OBD to

a)  system monitoringu wizyjnego.
b)  alarmowy system samochodowy.
c)  system diagnostyki samochodowej.
d)  system sterowania silnikiem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. W skład alarmu elektronicznego instalowanego w budynkach nie wchodzi

a)  immobilizer.
a)  centrala.
b)  szyfrator.
c)  czujniki.

6. Centrala alarmowa

a)  wykrywa sygnały zagrożenia.
b)  to sterownik logiczny, sprawdzający stan szyfratora.
c)  szyfruje czujniki.
d)  to sterownik logiczny, sprawdzający stan czujników alarmowych.

7. Czujki pasywne podczerwieni są

a)  detektorami promieniowania cieplnego.
b)  detektorami promieniowania świetlnego.
c)  detektorami promieniowania ultradźwiękowego.
d)  detektorami drgań.

8. Czujki wibracyjne wykrywają

a)  silne ukierunkowane mikrofale.
b)  silne ukierunkowane drgania mechaniczne.
c)  silne ukierunkowane ultradźwięki.
d)  silne ukierunkowane promieniowanie podczerwone.

9. Urządzeniem optoelektronicznym nie jest

a)  kamera cyfrowa.
b)  projektor.
c)  skaner.
d)  drukarka atramentowa.

10. Matryca CCD jest stosowana w

a)  czytniku CD.
b)  cyfrowym aparacie fotograficznym.
c)  czytniku DVD.
d)  nagrywarce CD.

11. Wiązka światła lasera wykorzystywana jest do

a)  zapisu informacji w cyfrowych aparatach fotograficznych.
b)  zapisu informacji w kamerach cyfrowych.
c)  zapisu i odczytu informacji na płytach CD.
d)  oświetlania oryginału w skanerach.

12. Projektory nie są wykonywane w technologii

a)  LCD.
b)  CMOS.
c)  DLP.
d)  LCOS.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. Mikrofale stosowane są w

a)  urządzeniach optoelektronicznych.
b)  urządzeniach grzejnych.
c)  centralach alarmowych.
d)  zamkach elektronicznych.

14. Najprostszymi systemami kontroli dostępu są

a)  systemy monitoringu wizyjnego.
b)  systemy ABS.
c)  systemy OBD.
d)  zamki elektroniczne.

15. Rezonator kwarcowy jest elementem budowy

a)  alarmu samochodowego.
b)  projektora LCD.
c)  czytnika CD.
d)  zegarka elektronicznego.

16. Rysunek przedstawia schemat

a)  blokowy zamka elektronicznego.
b)  zegara elektronicznego.
c)  centrali alarmowej.
d)  blokowy alarmu samochodowego.

17. Rysunek przedstawia zasadę działania

a)  czytnika CD.
b)  czytnika DVD.
c)  skanera.
d)  cyfrowego aparatu fotograficznego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Instalowanie urządzeń elektronicznych powszechnego użytku

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem: