Pneumatika a E-Pneumatika pre SMC a MOBIS 1e (veličiny, meracie prístroje) - Kontrolné otázky :)

Veličiny

401. Aký je rozdiel medzi príkonom a výkonom? Táto otázka má odpoveď v dolnej časti článku.

402. Prečo sa pri súčasných počítačoch používa napätie 3,3 V a nie ako v minulosti 5 V? Táto otázka má odpoveď v dolnej časti článku.

Meracie prístroje

451. Čo znamená skratka OL pri meraní multimetrom? Táto otázka má odpoveď v dolnej časti článku.

452. Aké symboly nájdete na multimetri najčastejšie? Táto otázka má odpoveď v dolnej časti článku.

453. Ako pomocou píp testu multimetra zistím, že dióda je funkčná? Táto otázka má odpoveď v dolnej časti článku.

454. Ako pomocou multimetra skontrolujem, že NPN tranzistor je funkčný? Táto otázka má odpoveď v dolnej časti článku.

455. Ako skontrolujem pomocou multimetra, že PNP tranzistor je funkčný? Táto otázka má odpoveď v dolnej časti článku.

Odpovede na niektoré z otázok  

401. Aký je rozdiel medzi príkonom a výkonom?

Rozdiel medzi príkonom a výkonom je v tom, čo presne vyjadrujú.

 

Príkon (P)

Označuje koľko energie zariadenie odoberá zo zdroja za jednotku času.

Zahŕňa celkovú spotrebu, vrátane strát. Ide napríklad o teplo, odpor vodičov...

Jednotka: Watt (W).

Príklad: žiarovka má príkon 60 W znamená, že toľko energie berie zo siete.

 

Výkon (P)

Označuje užitočnú energiu, ktorú zariadenie odovzdá. Napríklad mechanickú, svetelnú...

Výkon je vždy menší alebo rovný príkonu, lebo časť energie sa stratí. Teda účinnosť zariadeniaijei<i100i%.

Jednotka: Watt (W).

Príklad: motor má príkon 1000 W, ale výkon na hriadeli je 850 W. Zvyšok sú straty. 

 

402. Prečo sa pri súčasných počítačoch používa napätie 3,3 V a nie ako v minulosti 5 V?

Dôvod, prečo sa v súčasných počítačoch používa 3,3 V namiesto 5 V, súvisí s vývojom technológie polovodičov a požiadavkami na výkon a spotrebu.

 

Hlavné dôvody:

Nižšia spotreba energie

 

Výkon stratený na tranzistoroch je úmerný výkonu².

Zníženie napätia z 5 V na 3,3 V znamená približne o 56 % nižšiu spotrebu pri rovnakom prúde.

 

Vyššia rýchlosť prepínania

Nižšie napätie znamená menšie nabíjanie a vybíjanie kapacít tranzistorov, to znamená rýchlejšie prepínanie a následne vyššie frekvencie CPU.

 

Miniaturizácia tranzistorov

Moderné tranzistory majú veľmi tenké vrstvy oxidu. Pri 5 V by dochádzalo k prierazu izolácie. Preto sa muselo znížiť napätie, aby sa zabránilo poškodeniu.

 

Kompatibilita s modernými logickými úrovňami

Nové štandardy (napríklad LVTTL, CMOS) používajú 3,3 V alebo ešte menej (1,8 V, 1,2 V) pre jadro procesora.

 

Zhrnutie:

• Prechod na 3,3 V, a dnes ešte nižšie napätia, umožňuje nižšiu spotrebu, vyššiu rýchlosť a bezpečnú prevádzku pri menších tranzistoroch. 

 

451. Čo znamená skratka OL pri meraní multimetrom?

Pri meraní multimetrom sa skratka OL (z anglického Over Limit alebo Open Loop) zvyčajne objaví na displeji, keď:

• Hodnota presahuje merací rozsah prístroja – napríklad meriate odpor a je vyšší, než dokáže multimetr zmerať.
• Obvod je otvorený – pri meraní odporu alebo kontinuity nie je spojenie medzi sondami (nekonečný odpor).

Inými slovami, OL znamená „nekonečno“ alebo „mimo rozsah“.

Príklady:

• Pri meraní odporu, ak sondy nie sú pripojené výsledkom je hlásenie OL = otvorený obvod.
• Pri meraní napätia, ak ak je napätie vyššie než nastavený rozsah výsledkom je hlásenie OL = prekročený limit. 

 

452. Aké symboly nájdete na multimetri najčastejšie?

Prehľad najčastejších symbolov a skrátených výrazov, ktoré sa zobrazujú na displeji multimetra:

OL

Význam: Over Limit alebo Open Loop

Použitie: Hodnota je mimo rozsahu alebo obvod je otvorený (nekonečný odpor).

 

AC/DC

AC: Striedavý prúd (Alternating Current).

DC: Jednosmerný prúd (Direct Current).

Použitie: Označuje režim merania napätia alebo prúdu.

 

AUTO

Význam: Automatický rozsah merania.

Použitie: Multimeter sám vyberie vhodný rozsah.

 

HOLD

Význam: Zadržanie hodnoty na displeji.

Použitie: Umožňuje „zmraziť“ nameranú hodnotu.

 

MIN/MAX

Význam: Minimálna a maximálna hodnota počas merania.

Použitie: Sleduje extrémy v meranom signále.

 

REL (Relative)

Význam: Relatívne meranie.

Použitie: Nastaví aktuálnu hodnotu ako referenciu (nulový bod).

 

mV, V, A, Ω

mV / V: Milivolty / Volty (napätie).

A: Ampéry (prúd).

Ω: Ohmy (odpor).

 

Diode symbol (►|–)

Význam: Test diódy.

Použitie: Overenie funkčnosti diódy alebo polovodičového spoja.

 

Continuity symbol (zvuková vlna)

Význam: Test spojitosti.

Použitie: Ak je obvod uzavretý, multimeter pípne.

 

Battery symbol

Význam: Slabá batéria multimetra.

Použitie: Treba vymeniť batériu. 

 

453. Ako pomocou píp testu multimetra zistím, že dióda je funkčná?

Pomocou píp testu (testu kontinuity) na multimetri môžete skontrolovať diódu takto:

Postup:

Nastavte multimeter na režim testu diódy alebo píp testu.

 

V režime diódy sa zobrazí úbytok napätia (typicky 0,6-0,7 V pre kremíkovú diódu).

V režime píp testu bude multimeter pípať, ak je odpor veľmi nízky. To pri dióde nie je vždy vhodné, ale dá sa použiť.

 

Pripojte sondy:

Červená sonda na anódu (+), čierna na katódu (−).

Správne orientovaná dióda v priepustnom smere ukáže úbytok napätia (približne 0,6–0,7 V) alebo krátke pípnutie.

Otočte sondy (zmeňte polaritu):

Červená na katódu, čierna na anódu.

V závornom smere by mal multimeter ukázať OL (open loop) alebo veľmi vysoký odpor, bez pípnutia.

 

Funkčná dióda:

Priepustný smer: Úbytok napätia približne 0,6-0,7 V (kremíková), 0,2-0,3 V (germániová).

Závorný smer: OL alebo žiadne pípnutie.

 

Poškodená dióda:

Vodí v oboch smeroch. Dióda skratuje, t.j. dióda je prerazená.

Nevodi v žiadnom smere. Je prerušená. 

 

454. Ako pomocou multimetra skontrolujem, že NPN tranzistor je funkčný?

Na kontrolu NPN tranzistora multimetrom (bez napájania obvodu) sa používa test diódy, pretože tranzistor obsahuje dva PN prechody: báza–emitor a báza–kolektor.

 

Postup:

Nastavte multimeter na režim testu diódy.

Identifikujte vývody tranzistora (B – báza, C – kolektor, E – emitor).

Ak neviete, pozrite si datasheet alebo použite multimeter na hľadanie PN prechodov.

 

Meranie medzi bázou a emitorom:

Červená sonda na bázu, čierna na emitor, to je priepustný smer. Hodnota: približne 0,6-0,7 V (kremíkový tranzistor).

Opačne (čierna na bázu, červená na emitor). Výsledkom by malo byť OL (tranzistor nevodí).

 

Meranie medzi bázou a kolektorom:

Červená na bázu, čierna na kolektor, to je priepustný smer. Hodnota: cca 0,6-0,7 V.

Opačne. Výsledkom by malo byť OL (tranzistor nevodí).

 

Medzi kolektorom a emitorom:

V oboch smeroch by mal byť OL (nevodí), ak tranzistor nie je spínaný.

 

Funkčný NPN tranzistor:

prechod Báza → Emitor = 0,6-0,7 V (priepustný).

prechod Báza → Kolektor = 0,6-0,7 V (priepustný).

prechod Kolektor ↔ Emitor = OL (bez napätia na báze).

 

Poruchy:

Vodí vo všetkých smeroch. Skrat. Tranzistor je prerazený.

Nevodí nikde. Tranzistor je prerušený.

Vodí medzi C a E. Prechod je prerazený. 

 

455. Ako skontrolujem pomocou multimetra, že PNP tranzistor je funkčný?

Kontrola PNP tranzistora multimetrom je veľmi podobná ako pri NPN, len sa mení polarita sond, pretože PN prechody sú opačne orientované.

 

Postup:

Nastavte multimeter na režim testu diódy.

Identifikujte vývody tranzistora (B – báza, C – kolektor, E – emitor).

 

Meranie medzi bázou a emitorom:

Čierna sonda na bázu, červená na emitor → priepustný smer.

Hodnota: približne 0,6-0,7 V (kremíkový tranzistor).

Opačne (červená na bázu, čierna na emitor) → OL (nevodí).

 

Meranie medzi bázou a kolektorom:

Čierna na bázu, červená na kolektor → priepustný smer.

Hodnota: približne 0,6-0,7 V.

Opačne → OL.

 

Medzi kolektorom a emitorom:

V oboch smeroch by mal byť OL, ak tranzistor nie je spínaný.

 

Funkčný PNP tranzistor:

prechod Báza → Emitor = 0,6-0,7 V (pri čiernej na báze).

prechod Báza → Kolektor = 0,6-0,7 V (pri čiernej na báze).

prechod Kolektor ↔ Emitor = OL.

 

Poruchy:

Vodí vo všetkých smeroch. Skrat. Tranzistor je prerazený.

Nevodi nikde. Tranzistor je prerušený.

Vodí medzi C a E. Prechod je prerazený.

• ← Pneumatika a E-Pneumatika pre SMC a MOBIS 1d (zdroje) - Kontrolné otázky :)
• Pneumatika a E-Pneumatika pre SMC a MOBIS 1f (krytie (ochrana), senzory) - Kontrolné otázky :) →