mechanik automatyki przemyslowej i urzadzen precyzyjnych 731[01] z2 01 n

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Jerzy Kozłowicz

Uruchamianie przetworników i regulatorów 731[01].Z2.01

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji–Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr inż. Krzysztof Idzior
mgr inż. Roman Grobelny

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Jerzy Kozłowicz

Konsultacja:
mgr inż. Ryszard Dolata

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 731[01].Z2.01
„Uruchamianie przetworników i regulatorów”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu mechanik automatyki przemysłowej i urządzeń precyzyjnych.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji–Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

4.
5.

Wprowadzenie
Wymagania wstępne

CC Cele kształcenia

Przykładowe scenariusze zajęć
Ćwiczenia

5.1. Przetworniki ciśnienia

5.1.1. Ćwiczenia

5.2. Przetworniki temperatury

5.2.1. Ćwiczenia

5.3. Przetworniki binarne

5.3.1. Ćwiczenia

5.4. Przetworniki cyfrowe kąta

5.4.1. Ćwiczenia

5.5. Wzmacniacze pneumatyczne i elektryczne

5.5.1. Ćwiczenia

5.6. Regulatory bezpośredniego działania

5.6.1. Ćwiczenia

5.7. Regulatory pneumatyczne i elektroniczne

5.7.1. Ćwiczenia

5.8 Regulatory dwustanowe

5.8.1 Ćwiczenia

5.9 Programatory

5.9.1 Ćwiczenia

6. Ewaluacja osiągnięć ucznia

7. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu

zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie mechanik automatyki przemysłowej
i urządzeń precyzyjnych.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, wykaz umiejętności, jakie uczeń powinien mieć już ukształtowane,
aby bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia, wykaz umiejętności jakie uczeń ukształtuje podczas pracy
z poradnikiem,

−

przykładowe scenariusze zajęć,

−

ćwiczenia, przykładowe ćwiczenia ze wskazówkami do realizacji, zalecanymi metodami
nauczania–uczenia oraz środkami dydaktycznymi,

−

ewaluację osiągnięć ucznia, przykładowe narzędzia pomiaru dydaktycznego,

−

literaturę.

Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami

ze szczególnym uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania, tekstu przewodniego,
ćwiczeń praktycznych, projektu.

Formy

organizacyjne

pracy

uczniów

mogą

być

zróżnicowane,

począwszy

od samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.

Uczniowie powinni opanować wszystkie umiejętności Opanowanie umiejętności może

się cechować różną sprawnością.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

731[01].Z2

Układy automatyki przemysłowej

i urządzenia precyzyjne

731[01].Z2.01

Uruchamianie przetworników

i regulatorów

731[01].Z2.02

Obsługiwanie zespołów napędowych

i nastawczych

731[01].Z2.04

Stosowanie elementów sterowania

i zabezpieczeń w urządzeniach

precyzyjnych

731[01].Z2.03

Określanie konstrukcji wybranych

urządzeń precyzyjnych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

stosować jednostki układu SI,

−

przeliczać jednostki,

−

wykonywać wykresy funkcji,

−

użytkować komputer,

−

wyjaśniać znaczenie członów automatyki,

−

analizować charakterystyki regulatorów i przetworników,

−

stosować symbole elementów automatyki,

−

rozróżniać nastawy regulatorów,

−

podłączać aparaturę kontrolno-pomiarową elektryczną i mechaniczną,

−

dobierać zakresy pomiarowe mierników elektrycznych,

−

współpracować w grupie,

−

stosować przepisy BHP.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

wyjaśnić cel stosowania przetwornika w automatyce,

−

opisać metody przetwarzania wielkości fizycznych na sygnały standardowe,

−

wyjaśnić zasady działania przetworników pomiarowych (siły, przesunięcia) na sygnały
elektryczne i pneumatyczne oraz uruchomić przetwornik,

−

objaśnić pojęcia przetworników binarnych i cyfrowych,

−

uruchomić przetworniki analogowe i cyfrowe,

−

objaśnić budowę i działanie regulatorów bezpośredniego działania: temperatury, poziomu
i ciśnienia oraz uruchomić regulator,

−

opisać rodzaje stosowanych w automatyce wzmacniaczy,

−

przedstawić działanie pneumatycznych regulatorów mieszkowych,

−

objaśnić budowę i uruchomić regulator elektryczny ciągły i cyfrowy,

−

opisać działanie regulatora dwu i trzystanowego,

−

wyjaśnić role programatorów w sprzęcie gospodarstwa domowego,

−

skorzystać z dokumentacji technicznej i PN,

−

zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
oraz ochrony środowiska podczas wykonywania pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca:

............................................................................

Modułowy program nauczania:

Mechanik

automatyki

przemysłowej

urządzeń

precyzyjnych 731[01]

Moduł:

Układy

automatyki

przemysłowej

urządzenia

precyzyjne 731[01].Z2

Jednostka modułowa:

Uruchamianie

przetworników

regulatorów

731[01].Z2.01

Temat: Przetworniki ciśnienia i zasady ich uruchamiania.

Cel ogólny: Opanowanie umiejętności strojenia przetworników ciśnienia ich

ocena

i obliczanie błędów pomiarowych.

Po zakończeniu zajęć uczeń powinien umieć:

−

scharakteryzować rodzaje i budowę przetworników ciśnienia,

−

podłączyć przetwornik ciśnienia pneumatyczny do układu i wyregulować sygnał
wyjściowy,

−

uruchomić przetwornik ciśnienia elektryczny i przeprowadzić regulację,

−

przeprowadzać analizę błędów i określić klasę dokładności,

−

sporządzać charakterystyki przetworników.

−

W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponadzawodowe:

−

organizowanie i planowanie zajęć,

−

pracy w zespole,

−

oceny pracy zespołu.

Metody nauczania–uczenia się:

−

tekstu przewodniego połączona z ćwiczeniami.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

praca w zespołach 3–4 osobowych.

Czas trwania zajęć: 90 minut.

Uczestnicy: uczniowie zasadniczej szkoły zawodowej.

Środki dydaktyczne:

−

plansze dydaktyczne z przekrojami przetworników ciśnienia,

−

pneumatyczne przetworniki ciśnienia firmy PNEFAL,

−

elektryczne przetworniki ciśnienia dostępne dla szkoły,

−

stanowiska pomiarowe do zadawania ciśnienia powietrza,

−

miliamperomierz prądu stałego,

−

manometry do 0,25MPa,

−

katalogi i DTR przetworników pomiarowych różnych firm.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zadanie dla ucznia

Podłącz pneumatyczny przetwornik ciśnienia do układu pomiarowego i przeprowadź jego

strojenie ustalając wartość sygnału wyjściowego dla wybranego zakresu. Zdejmij
charakterystykę statyczną przetwornika i oceń jego klasę dokładności. Takie same pomiary
wykonaj na stanowisku z przetwornikiem elektrycznym i przeprowadź jego regulację.

Przebieg zajęć
Faza wstępna
1. Określenie tematu zajęć.
2. Wyjaśnienie uczniom tematu, szczegółowych celów kształcenia.
3. Wyjaśnienie uczniom zasad pracy metodą tekstu przewodniego.
4. Podział grupy uczniów na zespoły.

Faza właściwa

Praca metodą tekstu przewodniego połączona z ćwiczeniami laboratoryjnymi.

Faza I Informacje

Pytania prowadzące:

1. Co to jest zakres pomiarowy przetwornika?
2. Jaki jest sygnał standardowy dla przetworników pneumatycznych?
3. Jaki może być sygnał standardowy dla przetwornika elektrycznego?
4. Na czym polega regulacja przetwornika?
5. Jakie są elementy regulacji w przetworniku pneumatycznym, a jakie w elektrycznym?
6. Jak obliczamy błędy przetwornika?
7. Czym spowodowana jest histereza przetwornika?

Faza II Planowanie
1. Jak przeprowadzamy regulację przetwornika pneumatycznego?
2. Jak przeprowadzamy regulację przetwornika elektrycznego?
3. Jak dobieramy przetwornik do układu regulacji?

Faza III Ustalenie
1. Uczniowie pracując w grupach podłączają przetwornik pneumatyczny.
2. Uczniowie pracując w grupach podłączają przetwornik elektryczny.
3. Uczniowie po wykonaniu regulacji przetworników zamieniają się stanowiskami, tak aby

każda grupa przeprowadziła badania różnych przetworników.

4. Uczniowie sporządzają charakterystyki z badań i dokonują oceny klasy dokładności.

Faza IV Wykonanie
1. Uczniowie wykonują regulację i badania przetworników na różnych stanowiskach.

Faza V Sprawdzanie
1. Uczniowie sprawdzają poprawność regulacji przetwornika.

Faza VI Analiza końcowa

Uczniowie wraz z nauczycielem wskazują, które etapy rozwiązania zadania sprawiły

im trudności. Nauczyciel powinien podsumować zajęcia, wskazać, jakie umiejętności były
ćwiczone, jakie wystąpiły nieprawidłowości i jak ich uniknąć.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca:

...........................................................................

Modułowy program nauczania:

Mechanik

automatyki

przemysłowej

urządzeń

precyzyjnych 731[01]

Moduł:

Układy

automatyki

przemysłowej

urządzenia

precyzyjne 731[01].Z2

Jednostka modułowa:

Uruchamianie

przetworników

regulatorów

731[01].Z2.01

Temat: Regulatory dwu i trzystanowe-obsługa, uruchamianie.

Cel ogólny: Poznanie zasad podłączania regulatorów dwu i trzystanowych oraz ich regulacja.

Po zakończeniu zajęć uczeń powinien umieć:

−

podłączyć regulator dwustanowy temperatury do obiektu,

−

podłączyć regulator wychyłowy temperatury do układu,

−

podłączyć do regulatora dwustanowego ciśnienia silnik sprężarki,

−

przeprowadzić czynności regulacyjne wybranych regulatorów dwustanowych,

−

dobrać typ regulatora dwustanowego na podstawie dostępnych katalogów.

−

W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponadzawodowe:

−

organizowanie i planowanie zajęć,

−

pracy w zespole,

−

oceny pracy zespołu.

Metody nauczania–uczenia się:
–

tekstu przewodniego połączona z ćwiczeniami praktycznymi.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

praca w małych zespołach 3–4 osobowych.

Czas trwania zajęć: 180 minut.

Uczestnicy: uczniowie zasadniczej szkoły zawodowej.

Środki dydaktyczne:

−

plansze dydaktyczne przedstawiające budowę różnych regulatorów dwu i trzystanowych,

−

regulatory dwustanowe temperatury,

−

regulatory dwustanowe ciśnienia,

−

pływakowy regulator dwustanowy poziomu,

−

stanowiska pomiarowe do badań regulatorów dwustanowych,

−

karty katalogowe i DTR regulatorów różnych firm.

Zadanie dla ucznia:

Przeprowadź badania układu regulacji z regulatorem dwustanowym temperatury

w żelazku. Dokonaj analizy przebiegu regulacji dla różnych nastaw. Podłącz układ regulacji
trzystanowej temperatury z regulatorem wychyłowym i przeprowadź badania tego układu.
Uruchom układ regulacji dwustanowej poziomu na regulatorze pływakowym i przeprowadź
badania. Wyniki pomiarów nanieś na wykres i przeanalizuj proces regulacji oceniając jego
jakość oraz wpływ charakterystyki obiektu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg zajęć
Faza wstępna
1. Określenie tematu zajęć.
2. Wyjaśnienie uczniom tematu, szczegółowych celów kształcenia.
3. Wyjaśnienie uczniom zasad pracy metodą tekstu przewodniego.
4. Podział grupy uczniów na zespoły.

Faza właściwa

Praca metodą tekstu przewodniego z ćwiczeniami praktycznymi.

Faza I Informacje

Pytania prowadzące:

1. Jaka jest charakterystyka regulatora dwustanowego?
2. Czym różni się regulator trzystanowy od dwustanowego?
3. Jak działa regulator dwustanowy w żelazku?
4. Jakie znasz regulatory dwustanowe temperatury?
5. Od czego zależy dokładność regulacji dwustanowej?
6. Jak podłączamy regulator dwustanowy wychyłowy?
7. Na jakie urządzenia działają regulatory dwustanowe?

Faza II Planowanie
1. Jaki należy dobrać czujnik do regulatora wychyłowego temperatury?
2. Jak należy podłączyć regulator dwustanowy ciśnienia?
3. Co podłączamy pod regulator dwustanowy poziomu?

Faza III Ustalenie
1. Uczniowie pracując w grupach uruchamiają stanowisko regulacji temperatury

z żelazkiem.

2. Uczniowie pracując w grupach uruchamiają stanowisko regulacji temperatury

z regulatorem wychyłowym.

3. Uczniowie pracując w grupach uruchamiają stanowisko z regulacją poziomu wody.
4. Uczniowie wyznaczają charakterystyki na wyżej wymienionych stanowiskach.
5. Uczniowie przeprowadzają analizę z wykonanych pomiarów.

Faza IV. Wykonanie
1. Uczniowie wykonują ćwiczenia na stanowiskach pomiarowych.

Faza V Sprawdzanie
1. Uczniowie sprawdzają w grupach poprawność wykonanych obliczeń.

Faza VI Analiza końcowa

Uczniowie wraz z nauczycielem wskazują, które etapy rozwiązania zadania sprawiły

im trudności. Nauczyciel powinien podsumować zajęcia, wskazać, jakie umiejętności były
ćwiczone, jakie wystąpiły nieprawidłowości i jak ich uniknąć.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. ĆWICZENIA

5.1. Przetworniki ciśnienia

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowadź regulację przetwornika dobierając zakres pomiarowy. Wyniki umieść

w tabeli pomiarowej. Oblicz klasę dokładności oraz błędy pomiarowe.

Rys. do ćwiczenia 1

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.1.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) połączyć przetwornik z układem zadawania ciśnienia,
2) ustawić wartość początkową sygnału wyjściowego przetwornika,
3) ustawić zakres pomiarowy–wartość końcową,
4) przeprowadzić pomiary oraz obliczyć błędy (uchybów),
5) przeprowadzić analizę wykonanych obliczeń.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie przedmiotowe.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe ze źródłem ciśnienia regulowanego,

–

przetwornik pneumatyczny,

–

zestawy manometrów wzorcowych,

–

kalkulator do obliczeń,

–

karty katalogowe przetwornika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Przeprowadź regulację przetwornika dla dobranego zakresu pomiarowego. Wyniki

umieść w tabeli pomiarowej. Oblicz klasę dokładności oraz błędy pomiarowe.

Rys. do ćwiczenia 2

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.1.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) połączyć przetwornik z układem zadawania ciśnienia,
2) ustawić wartość początkową sygnału wyjściowego przetwornika,
3) ustawić zakres pomiarowy–wartość końcową,
4) przeprowadzić obliczenia błędów (uchybów),
5) przeprowadzić analizę wykonanych obliczeń.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe ze źródłem ciśnienia regulowanego,

–

przetwornik pomiarowy z wyjściem 4 do 20 mA,

–

zasilacz prądu stałego,

–

manometr wzorcowy,

–

kalkulator do obliczeń,

–

karty katalogowe przetwornika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.2. Przetworniki temperatury

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj regulację pneumatycznego przetwornika temperatury dla dobranego zakresu

pomiarowego. Wyznacz charakterystykę przetwornika,

wyniki zapisz w tabeli pomiarowej.

Oblicz klasę dokładności oraz błędy pomiarowe.

Rys. do ćwiczenia 1

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.2.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) podłączyć przetwornik z układem zasilania,
2) umieścić czujnik przetwornika w termostacie,
3) ustawić wartość początkową sygnału wyjściowego przetwornika,
4) ustawić zakres pomiarowy–wartość końcową,
5) przeprowadzić obliczenia błędów (uchybów),
6) przeprowadzić analizę wykonanych obliczeń.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe ze źródłem ciśnienia regulowanego,

–

pneumatyczny przetwornik temperatury,

–

termostat z wyposażeniem,

–

kalkulator do obliczeń,

–

karty katalogowe przetwornika.

Ćwiczenie 2

Wyznacz charakterystykę przetwornika, wyniki pomiarów umieść w tabeli. Dla

wykonanych pomiarów określ klasę dokładności oraz błędy pomiarowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Opornica dekadowa

Przetwornik
temperatury

+ –

zasilacz miliamperomierz

Rys. do ćwiczenia 2

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.2.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) podłączyć przetwornik z układem zasilania,
2) podłączyć opornicę dekadową,
3) ustawić wartość początkową sygnału wyjściowego przetwornika,
4) ustawić zakres pomiarowy–wartość końcową,
5) przeprowadzić obliczenia błędów (uchybów),
6) przeprowadzić analizę wykonanych obliczeń.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe z zasilaczem i opornicą dekadową,

–

tabela pomiarowa charakterystyki termometru rezystancyjnego Pt100,

–

wkrętak,

–

karty katalogowe przetwornika,

–

kalkulator do obliczeń.

1 2 3

5 6

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.3. Przetworniki binarne

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyznacz odległość załączenia/wyłączenia oraz pobór prądu dla czujników indukcyjnego,

pojemnościowego i optoelektronicznego.

Rys. do ćwiczenia 1.

A–indukcyjny, B–pojemnościowy, C–optoelektroniczny

Tabela do ćwiczenia 1

Rodzaj czujnika

Odległość [mm]
Załączenia/wyłączenia

Pobór prądu przez czujnik
[mA]

Indukcyjny

Pojemnościowy

Optoelektroniczny

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.3.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) podłączyć czujniki do układu zasilania,
2) podłączyć wyjścia czujników z cewkami przekaźników lub elektrozaworów,
3) podłączyć miliamperomierze do pomiaru poboru prądu przez czujniki,
4) pomierzyć za pomocą suwmiarki odległości kiedy następuje załączenie/wyłączenie

czujnika,

5) wyniki pomiarów wpisać do tabeli pomiarowej,
6) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Zasilanie 24VDC(+)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe z regulowanym zasilaczem 24 VDC,

–

zestawy różnych czujników zbliżeniowych,

–

stanowisko do mocowania czujników,

–

miliamperomierz DC,

–

karty katalogowe czujników,

–

suwmiarka.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.4. Przetworniki cyfrowe kąta

5.4.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zadając zmiany położenia kątowego odczytaj z koła podziałowego wskazania

przetwornika cyfrowego.

Rys. do ćwiczenia 1.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.4.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) podłączyć przetwornik do układu zasilania,
2) zamontować przetwornik na stanowisku,
3) podłączyć układ odczytowy,
4) pomierzyć wartości kątów z cyfrowego układu odczytowego obracając kołem o stałe

wartości kąta,

5) wyniki pomiarów wpisać do tabeli pomiarowej,
6) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe,

–

przetwornik cyfrowego pomiaru kąta,

–

układ odczytowy,

–

karty katalogowe przetwornika,

–

koło pomiarowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.5. Wzmacniacze pneumatyczne i elektryczne

5.5.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyznacz charakterystykę wzmacniacza kaskadowego–zależność ciśnienia wyjściowego

w funkcji odległości przysłony od dyszy.

Rys. 1.

do ćwiczenia 1. Schemat stanowiska pomiarowego:1–stabilizator ciśnienia, 2–manometr
zakres do 0,1 MPa, 3–opór stały (wymienny), 4–manometr zakres do 0,1 MPa, 5–dysza
z wymiennymi końcówkami, 6–pokrętło

Rys. 2.

do ćwiczenia 1. Przekrój stanowiska do badania wzmacniacza dysza–przysłona: 1–dysza
wymienna, 2–korpus, 3–opór stały, 4–głębokościomierz mikrometryczny, 5–wkręty,
6–końcówka podłączenia ciśnienia, 7–końcówka wyjściowa, 8–komora kaskadowa

Tabela do ćwiczenia 1

Średnica oporu stałego

Średnica dyszy

Odległość przysłony od
dyszy

MPa

0,10
0,15
0,20
...
0,40

0,5

...

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.5.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) połączyć stanowisko zgodnie ze schematem,
2) podłączyć i wyregulować ciśnienie zasilania na 120 kPa,
3) podłączyć manometr odczytowy,
4) pomierzyć wartości ciśnień kaskadowych dla różnych dysz,
5) wyniki pomiarów wpisać do tabeli pomiarowej,
6) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe,

–

źródło ciśnienia zasilania,

–

zestaw manometrów kl.0,5 zakres do 0,1 MPa,

–

zestawy dysz i oporów wymiennych,

–

karty katalogowe wzmacniacza.

Ćwiczenie 2

Połącz układ do badania wzmacniacza mocy zgodnie ze schematem. Wkrętem zerującym

wzmacniacza ustaw

∆

p = 0.Wyznacz charakterystykę wzmacniacza, a wyniki wpisz do

załączonej tabeli. Określ klasę wzmacniacza według wzoru:

100%

Δp

max

⋅

gdzie:

∆

max –

spadek ciśnienia

∆

p przy ciśnieniu wejściowym p = p

max.

Rys.

do ćwiczenia 2. 1 – stabilizator ciśnienia Q = 200 l / h, 2 – stabilizator ciśnienia o małym
strumieniu objętości, 3 – zawór, 4 – badany wzmacniacz mocy, 5 – manometr 0,15 MPa,
6–manometr 0,1 MPa, 7 – rotametr laboratoryjny do 200 l/h, 8 – manometr
hydrostatyczny

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela do ćwiczenia 2

Strumień objętości
Q

Ciśnienie wejściowe
p

Spadek ciśnienia

∆

l / h

MPa

0
50
100
150
200

0,02

...

0,06

...

0,1

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.5.1. Materiał nauczania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) połączyć stanowisko zgodnie ze schematem,
2) stabilizatorem 1 wyregulować ciśnienie zasilania na wartość 140kPa,
3) stabilizatorem 2 ustawić ciśnienie p

= 0,02MPa,

4) podłączyć manometr odczytowy 8,
5) wkrętem zerującym ustawić

∆

p = 0,

6) otwierając zawór 3 ustawić wartości strumienia objętości według tabeli i odczytywać

∆

7) wyniki pomiarów wpisać do tabeli pomiarowej,
8) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe,

–

źródło ciśnienia zasilania,

–

zestawy manometrów kl. 0,5 zakres do 0,1MPa,

–

stabilizatory ciśnienia,

–

rotametr,

–

manometr hydrostatyczny,

–

karty katalogowe wzmacniacza.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Podłącz falownik do silnika indukcyjnego zgodnie ze schematem fabrycznym falownika,

regulując częstotliwość falownika wyznacz charakterystykę układu sterownia. Do pomiaru
prędkości obrotów silnika użyj stroboskopu. Wyniki umieść w tabeli pomiarowej.

Rys. do ćwiczenia 3

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.5.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) podłączyć falownik zgodnie ze schematem,
2) podłączyć silnik trójfazowy 0,25 kW do falownika,
3) podłączyć potencjometr lub źródło częstotliwości do regulacji obrotów silnika,
4) zadawać różne prędkości silnika,
5) pomierzyć prędkość silnika stroboskopem,
6) wyniki pomiarów wpisać do tabeli pomiarowej,
7) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe z falownikiem,

–

silnik trójfazowy o mocy 0,25 kW,

–

karty katalogowe,

–

stroboskop.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.6. Regulatory bezpośredniego działania

5.6.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zainstaluj regulator temperatury bezpośredniego działania na stanowisku pomiarowym

przedstawionym na schemacie. Wyznacz charakterystyki statyczne dla różnych nastaw
wartości zadanej zmieniając temperaturę czujnika w zbiorniku oraz mierząc przepływ wody
lub powietrza rotametrem. Wyniki wpisz do tabeli pomiarowej.

regulator temperatury

czujnik

rotametr

zbiornik

czynnik

Rys. do ćwiczenia 1

Tabela do ćwiczenia 1

Wartość zadana

Temperatura czujnika w termostacie
T

Wskazanie rotametru Q

l / min

40
41
42
…
46

50
…

60
…

Po wyznaczeniu charakterystyki regulatora temperatury wykonaj wykresy zależności

Q = f(T).

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.6.1. Materiał nauczania.

Należy zwrócić uwagę na

bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zainstalować regulator temperatury na stanowisku,
2) umieścić czujnik w termostacie,
3) ustalić przepływ powietrza lub wody przez rotametr,
4) zmieniać wartości zadane zgodnie z tabelą,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5) wpisać do tabeli pomiarowej wyniki pomiarów,
6) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów,
7) wykonać wykresy charakterystyk regulatora.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe z przepływem czynnika,

–

termostat z osprzętem,

–

badany regulator temperatury bezpośredniego działania,

–

karty katalogowe regulatora.

Ćwiczenie 2

Wyznacz charakterystykę dynamiczną regulatora z ćwiczenia 1 metodą skoku

jednostkowego dla skoku 40

C na 20

C na stanowisku według powyższego schematu. Pomiar

czasu odpowiedzi na skok jednostkowy wykonaj stoperem. Uzyskane wyniki należy nanieść
na wykres i dokonać analizy przebiegu czasowego.

Tabela do ćwiczenia 2

Strumień objętości
[ l / min ]

Czas [ sek ]

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.6.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zainstalować regulator temperatury na stanowisku,
2) umieścić czujnik w termostacie,
3) ustalić przepływ powietrza lub wody przez rotametr,
4) przenieść czujnik do temperatury otoczenia włączając stoper,
5) wyniki pomiarów wpisać do tabeli pomiarowej,
6) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów,
7) wykonać wykresy charakterystyk regulatora.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe z przepływem czynnika,

–

stoper,

–

termostat z osprzętem,

–

badany regulator temperatury bezpośredniego działania,

–

karty katalogowe regulatora.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.7. Regulatory pneumatyczne i elektroniczne

5.7.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie1

Wykreśl i przeanalizuj wykres z rejestratora i określ wartości jak dla regulatora PID.

Wykonaj podobne pomiary dla innych nastaw regulatora.

Rys.

do ćwiczenia 1, 1–badany regulator PID, 2–stabilizator ciśnienia, Q = 200l/
h, 3–stabilizator ciśnienia o małym strumieniu objętości, 4–manometry,
5–rejestrator sygnału pneumatycznego

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.7.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zainstalować regulator mieszkowy PID na stanowisku,
2) ustalić ciśnienie zasilania,
3) ustalić ciśnienie regulowane,
4) ustalić nastawy regulatora,
5) wykonać skok ciśnienia regulowanego,
6) zarejestrować odpowiedź regulatora,
7) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe,

–

rejestrator pneumatyczny,

–

karta katalogowa regulatora pneumatycznego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Przeprowadź badanie regulatora PID dla różnych nastaw.

komputer

rejestrator

źródła
prądowe

opornik
wzorcowy 100

Ω

Rys. do ćwiczenia 2

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.7.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zainstalować regulator PID na stanowisku,
2) podłączyć źródła prądowe do odpowiednich zacisków regulatora,
3) ustalić sygnały wejściowe prądowe,
4) ustalić nastawy regulatora komputerowo,
5) wykonać skok prądowy,
6) zarejestrować odpowiedź regulatora,
7) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe,

–

zestaw komputerowy z oprogramowaniem,

–

opornik wzorcowy 100

Ω

–

rejestrator elektryczny z regulowanym posuwem taśmy,

–

karta katalogowa regulatora.

Regulator
MRC–03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.8. Regulatory dwustanowe

5.8.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie1

Zainstaluj na stanowisku pomiarowym żelazko z termostatem i zmieniając nastawy

temperatury na termostacie żelazka wyznacz przebieg zmian temperatury w czasie,
korzystając z przedstawionego schematu. Na podstawie wykonanych pomiarów sporządź
wykres zmian temperatury w czasie. Przeanalizuj ten wykres dla różnych nastaw temperatury.
Zakłócenia zmian temperatury wywołaj wentylatorem nadmuchu. Na czerwono zaznaczono
aluminiowy blok, do którego zamocowano żelazko.

Rys. do ćwiczenia 1

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.8.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) podłączyć czujnik termometru rezystancyjnego do wskaźnika,
2) podłączyć żelazko do układu zasilania,
3) ustalić pokrętłem termostatu zakres temperatury,
4) załączyć układ grzania jednocześnie włączając stoper,
5) odczytywać temperaturę co 5 sekund,
6) wpisać wyniki do tabeli i wykonać wykres zmian temperatury w czasie,
7) wykonać pomiary dla różnych nastaw,
8) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe z żelazkiem i układem odczytu temperatury,

–

wentylator nadmuchu,

–

stoper.

Ćwiczenie 2

Zainstaluj na stanowisku pomiarowym dwustanowy regulator pływakowy poziomu

i wykonaj pomiary dla różnych wartości zakłóceń spustu wody ze zbiornika. Badania
wykonaj na podstawie schematu przedstawionego na rysunku. Do pomiaru poziomu cieczy
w zbiorniku użyj dostępnej metody pomiaru poziomu.

Rys. do ćwiczenia 2

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.8.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) podłączyć regulator dwustanowy poziomu zgodnie ze schematem,
2) ustalić natężenie odpływu wody ze zbiornika,
3) wykonać pomiary poziomu wody dla różnych nastaw położenia zaworu odpływowego,
4) odczytywać poziom wody co 5 sekund,
5) wyniki wpisać do tabeli i wykonać wykres zmian poziomu w czasie,
6) przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe układem regulacji poziomu,

–

karta katalogowa dwustanowego regulatora poziomu cieczy,

–

stoper.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.9. Programatory

5.9.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowadź badania symulacyjne programatora dla różnych wariantów prania. Opisz

przebieg działania programatora oraz występujące blokady.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać

odpowiedni fragment rozdziału 4.9.1. Materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na
bezpieczeństwo podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) podłączyć programator do stanowiska zgodnie ze schematem,
2) ustalić położenia wyłączników symulacyjnych,
3) wykonać pomiary działania programatora dla różnych wariantów,
4) opisać działanie blokad poszczególnych obwodów.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenie laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

–

stanowisko pomiarowe z programatorem i symulowanym układem,

–

wyłączniki,

–

żarówki,

–

karta katalogowa programatora,

–

stoper.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Uruchamianie przetworników
i regulatorów”

Test składa się z 20 zadań, z których:

−

zadania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 13, 14, 15, 16, 17 są z poziomu podstawowego,

−

zadania 8, 10, 12, 18, 19, 20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań–uczeń otrzymuje następujące
oceny szkolne:

−

dopuszczający–za rozwiązanie co najmniej 7 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny–za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry–za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry–za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 5 z poziomu
ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. b, 2. b, 3. b, 4. c, 5. d, 6. c, 7. b, 8. a, 9. c, 10. c, 11. c,
12.c, 13. c, 14. b, 15. c, 16. b, 17. a, 18. a, 19. c, 20. b.

Plan testu

Nr
zad.

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna
odpowiedź

Wyjaśnić cel stosowania przetwornika w automatyce

Określić metody przetwarzania wielkości fizycznych
na sygnały standardowe

Wyjaśnić

zasadę

działania

przetworników

pneumatycznych

Wyjaśnić

zasadę

działania

przetworników

elektrycznych

Objaśnić zastosowanie przetworników binarnych
i cyfrowych

Uruchomić przetworniki analogowe i cyfrowe

Objaśnić

budowę

regulatorów

bezpośredniego

działania

Ustalić

sposób

regulacji

regulatorze

bezpośredniego działania

Określić

rodzaje

stosowanych

automatyce

wzmacniaczy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10 Scharakteryzować zastosowanie falownika

Wyjaśnić budowę pneumatycznych regulatorów
mieszkowych

Scharakteryzować konfigurowanie pneumatycznego
regulatora mieszkowego

Wyjaśnić

budowę

regulatora

elektrycznego

cyfrowego

Określić sposób łączenia regulatora cyfrowego do
komputera

15 Określić konfigurowanie regulatora cyfrowego

16 Rozróżnić rodzaje regulatorów dwu i trzystanowych

17 Określić charakterystykę regulatora dwustanowego

Scharakteryzować

pracę

regulatora

dwupołożeniowego

19 Scharakteryzować działanie programatora

20 Scharakteryzować badania programatora

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej

jednotygodniowym.

2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania
4. Przygotuj odpowiednią liczbę testów.
5. Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.
6. Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcje dla ucznia.
7. Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszystkie wątpliwości wyjaśnij.
8. Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.
9. Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie

zakończenia udzielania odpowiedzi.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej

rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielanie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

8. Na rozwiązanie testu masz 25 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Przetworniki służą do

a) zamiany czasu na prąd.
b) standaryzacji sygnału.
c) sterowania siłownikiem.
d) regulacji.

2. Wartością standardową sygnału nie jest

a) 0 do 20 mA.
b) 50 mA.
c) 20 do 100 kPa.
d) 4 do 20 mA.

3. Sprzężenie zwrotne w przetworniku ma wpływ na

a) czułość przetwornika.
b) zakres pomiarowy i dokładność.
c) dynamikę przetwornika.
d) sygnał standardowy.

4. W przetworniku elektrycznym pojemnościowym ciśnienia zakres zależy od

a) napięcia zasilania.
b) wielkości ciśnienia.
c) grubości membrany.
d) rodzaju czynnika.

5. W przetworniku binarnym sygnał wyjściowy jest

a) napięciowy.
b) prądowy.
c) ciśnieniowy.
d) zero i jedynkowy.

6. Uruchomienie przetwornika analogowego wymaga

a) ustawienia nachylenia charakterystyki.
b) ustawienia wzmocnienia.
c) ustawienia początku i końca sygnału wyjściowego.
d) ustawienia czułości.

7. Regulator bezpośredniego działania wymaga zasilania

a) ciśnieniem.
b) nie wymaga zasilania.
c) napięciem.
d) prądem.

8. Zakres regulacji w regulatorze temperatury bezpośredniego działania ustala się

a) zadajnikiem przez zmianę objętości.
b) zadajnikiem przez zmianę siły.
c) zadajnikiem przez zmianę prądu.
d) zadajnikiem przez zmianę napięcia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Wzmacniaczy elektrycznych nie stosuje się do sterowania silników

a) klatkowych.
b) pierścieniowych.
c) krokowych.
d) prądu stałego.

10. Falowniki są urządzeniami do

a) wytworzenia fali nośnej.
b) sterowania regulatorami.
c) regulacji prędkości silników.
d) sterowania zaworami.

11. Działanie pneumatycznego regulatora mieszkowego oparte jest na

a) wzmacniaczu mocy.
b) mieszku wejściowym.
c) równoważni pneumatycznej.
d) oporach pneumatycznych.

12. Nastawy regulatora mieszkowego realizowane są przez

a) zmianę ciśnienia.
b) zmianę temperatury powietrza.
c) zespół dławików regulowanych i komór.
d) zespół dysza–przysłona.

13. Konfigurowanie regulatora cyfrowego polega na

a) zmianie sygnału wejściowego.
b) zmianie sygnału wyjściowego.
c) doborze nastaw regulatora.
d) włączeniu zasilania.

14. Podłączając regulator cyfrowy do komputera nie możemy

a) dobrać nastaw regulatora.
b) wybrać dowolnego numeru regulatora.
c) wybrać rodzaju regulacji.
d) ustalić rodzaj sygnału wyjściowego.

15. W strukturze regulatora PID nastawami są

a) X

, T

b) X

, T

c) X

, T

d) T

, T

16. W regulatorze dwustanowym temperatury elementem pomiarowym jest

a) membrana.
b) bimetal.
c) sprężyna.
d) kapilara.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17. Charakterystyka regulatora dwustanowego jest

a) przekaźnikowa.
b) ciągła.
c) nieliniowa.
d) cyfrowa.

18. Zmiany cyklu załączania–wyłączania regulatora zależą od

a) charakterystyki dynamicznej obiektu.
b) charakterystyki statycznej obiektu.
c) rodzaju zasilania.
d) temperatury.

19. Program załączania obwodów programatora pralki automatycznej wymusza

a) napięcie zasilania.
b) producent programatora.
c) sygnał od zewnętrznych czujników stykowych.
d) rodzaj silniczka napędowego.

20. Podłączając programator pralki automatycznej zwracamy uwagę na

a) kolory przewodów.
b) zgodność numeracji przewodów ze schematem.
c) stan końcówek przewodów.
d) izolację przewodów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

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

Uruchamianie przetworników i regulatorów

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Test 2

Test dwustopniowy do jednostki modułowej

Uruchamianie przetworników

i regulatorów

Test składa się z 20 zadań, z których:

−

zadania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 13, 14, 15, 16, 20 są z poziomu podstawowego,

−

zadania 9, 10, 11, 17, 18, 19 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań–uczeń otrzymuje następujące
oceny szkolne:

−

dopuszczający–za rozwiązanie co najmniej 7 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny–za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry–za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry–za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 5 z poziomu
ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. b, 2. b, 3. b, 4. c, 5. d, 6. c, 7. b, 8. a, 9. c, 10. c, 11. c,
12. c, 13. c, 14. b, 15. c, 16. b, 17. a, 18. a, 19. c, 20. b.

Plan testu

Nr
zad.

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna
odpowiedź

Wyjaśnić sprzężenie zwrotne w przetwornikach

Określić

metody

przetwarzania

wielkości

fizycznych na sygnały standardowe

Wyjaśnić

zasadę

działania

przetworników

temperatury

Wyjaśnić

zasadę

działania

przetworników

elektrycznych

Objaśnić zastosowanie przetworników binarnych
i cyfrowych

Określić

liczbę

przewodów

łączeniowych

w czujnikach zbliżeniowych

Objaśnić pojęcie enkodera

Wyjaśnić budowę wzmacniacza wstępnego

Scharakteryzować

rodzaje

stosowanych

w automatyce wzmacniaczy

Scharakteryzować zasadę działania regulatora
bezpośredniego działania

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Scharakteryzować

regulator

bezpośredniego

działania

12 Wyjaśnić budowę regulatora poziomu

13 Wyjaśnić budowę równoważni pneumatycznej

14 Wyjaśnić cel stosowania wzmacniaczy mocy

15 Wyjaśnić działanie regulatora cyfrowego

Określić

zastosowanie

regulatorów

dwu

i trzystanowych

17 Dobrać regulator dwustanowy do obiektu

Scharakteryzować

pracę

regulatora

dwupołożeniowego

19 Scharakteryzować budowę i działanie programatora

20 Wyjaśnić działanie programatora

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej

jednotygodniowym.

2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4. Przygotuj odpowiednią liczbę testów.
5. Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.
6. Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcje dla ucznia.
7. Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszystkie wątpliwości wyjaśnij.
8. Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.
9. Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie

zakończenia udzielania odpowiedzi.

Instrukcja dla ucznia

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej

rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielanie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

8. Na rozwiązanie testu masz 25 minut.

Powodzenia !

Materiały dla ucznia

−

instrukcja,

−

zestaw zadań testowych,

−

karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Sprzężenie zwrotne w przetwornikach powoduje

a) zmianę czułości przetwornika.
b) zmianę zakresu pomiarowego.
c) poprawę dynamiki.
d) poprawę jakości pomiaru.

2. Pneumatyczny przetwornik temperatury współpracuje z czujnikiem

a) membranowym.
b) rurką Bourdona.
c) bimetalicznym.
d) pływakowym.

3. Elektryczny przetwornik temperatury współpracuje z czujnikiem

a) manometrycznym.
b) rezystancyjnym.
c) pojemnościowym.
d) indukcyjnym.

4. Czujniki zbliżeniowe zasilane są napięciem

a) 24VAC.
b) 230VAC.
c) 24VDC.
d) 12VDC.

5. Indukcyjny czujnik zbliżeniowy reaguje na

a) plastik.
b) gumę.
c) papier.
d) metal.

6. Liczba przewodów doprowadzonych do czujnika zbliżeniowego wynosi

a) dwa.
b) cztery.
c) trzy.
d) pięć.

7. Enkoder to

a) miernik napięcia.
b) inkrementalny przetwornik położenia kątowego.
c) przetwornik położenia absolutnego.
d) zasilacz.

8. We wzmacniaczu dysza–przysłona zmienia się

a) ciśnienie kaskadowe.
b) opór powietrza.
c) rozszerzalność powietrza.
d) siła na wyjściu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Falownik służy do

a) fali nośnej.
b) pogłosu akustycznego.
c) regulacji prędkości silnika.
d) wzbudzenia silnika.

10. Regulator bezpośredniego działania wymaga zasilania

a) tak.
b) tak 230 V.
c) nie.
d) tak 120 kPa.

11. Regulatory bezpośredniego działania mają charakterystykę

a) I.
b) PI.
c) P.
d) PD.

12. Elementem pomiarowym w regulatorze poziomu jest

a) mieszek.
b) membrana.
c) pływak.
d) rurka Bourdona.

13. Równoważnia pneumatyczna występuje

a) w przetworniku temperatury.
b) w czujniku zbliżeniowym.
c) w regulatorze.
d) w falowniku.

14. Pneumatyczny wzmacniacz mocy służy

a) do wzmocnienia siły.
b) do wzmocnienia sygnału wejściowego.
c) do wzmocnienia ciśnienia kaskadowego.
d) do wzmocnienia wartości zadanej.

15. Sygnał wyjściowy regulatora cyfrowego może być

a) ciśnieniowy.
b) siłowy.
c) prądowy.
d) dwustanowy.

16. Regulator bimetaliczny załącza

a) oświetlenie.
b) żarzenie spirali.
c) zapłon silnika.
d) przepływ.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17. Przełączanie styków w regulatorze pływakowym poziomu powoduje

a) ruch magnesu.
b) ruch mieszka.
c) ruch membrany.
d) ruch dźwigni.

18. W trzystanowym regulatorze wychyłowym sygnałem wejściowym jest

a) czujnik Pt100.
b) czujnik mieszkowy.
c) prąd.
d) napięcie.

19. Elementem napędowym w programatorze stykowym jest

a) pompka.
b) grzałka.
c) silniczek.
d) woda.

20. Kroki programatora stykowego zależą od

a) napięcia.
b) załączeń czujników stykowych.
c) typu pralki.
d) ustawienia programu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

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

Uruchamianie przetworników i regulatorów

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7. LITERATURA

1. Dąbrowski A.: Pracownia techniczna mechaniki precyzyjnej. WSiP, Warszawa 1985
2. Kamiński L.: Technologia i pomiary dla ZSZ. WSiP, Warszawa 1985
3. Komor Z.: Pracownia automatyki. WSiP, Warszawa 1996
4. Kostro J.: Elementy, urządzenia i układy automatyki. WSiP, Warszawa 1994
5. Olszewski M.: Mechatronika. REA, Warszawa 2002
6. Siemieniako F.: Automatyka i robotyka. WSiP, Warszawa 1996

Czasopisma specjalistyczne:

−

Mechanik,

−

Przegląd mechaniczny,

−

Bezpieczeństwo Pracy,

−

Maszyny Technologie Materiały,

−

Elektronika Praktyczna,

−

Elektronika,

−

Pomiary Automatyka Kontrola,

−

Pomiary Automatyka Robotyka.

Rozporządzenia i normy z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy.

Literatura metodyczna:
1. Ornatowski T., Figurski J.: Praktyczna nauka zawodu. ITeE, Radom 2000
2. Szlosek F.: Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych. ITeE, Radom 1995