Test ELM.05 — zestaw 10

Dlaczego tak

W prawidłowo działającej linii z EOL w stanie spoczynku mierzy się rezystancję bliską wartości rezystora końca linii (2,2 kΩ). Wynik 0 Ω oznacza zwarcie przewodów linii, np. przez uszkodzenie izolacji lub wodę w puszce. Przerwa dałaby nieskończenie dużą rezystancję, a alarm czujki — zwykle rezystancję większą niż EOL.

Dlaczego tak

Zależność usterki od opadów wskazuje na wnikanie wody do złącza zasilania lub sygnału — woda powoduje upływ, zwarcie lub tłumienie sygnału. Rozwiązaniem jest uszczelnienie złączy (puszki hermetyczne, taśma samowulkanizująca). Rozdzielczość, data i oświetlenie nie zależą od deszczu.

Dlaczego tak

Dioda na wyjściu przetwornicy pracuje przy częstotliwościach kilkudziesięciu kiloherców — zwykła dioda sieciowa ma zbyt długi czas wyłączania, nagrzewa się i szybko ulega zniszczeniu. Zamiennik musi być szybki (fast recovery) lub Schottky’ego i mieć co najmniej takie same parametry prądowe i napięciowe. LED i dioda Zenera nie nadają się do prostowania.

Dlaczego tak

Tranzystor w zasilaczu sieciowym pracuje przy napięciach sięgających kilkuset woltów, więc zamiennik musi mieć U_DS co najmniej takie jak oryginał, wystarczający prąd drenu i zbliżoną R_DS(on), by nie grzał się bardziej. Mniejsze U_DS grozi przebiciem przy pierwszym włączeniu. Pasująca obudowa to warunek konieczny, ale niewystarczający.

Dlaczego tak

Kamera termowizyjna pokazuje rozkład temperatury na całej płytce i od razu wskazuje element o podwyższonej temperaturze, np. zwarty kondensator czy przeciążony stabilizator. Pirometr mierzy temperaturę punktowo. Omomierz i megaomomierz nie mierzą temperatury, a używane pod napięciem mogą ulec uszkodzeniu.

Dlaczego tak

Duża płytka wielowarstwowa odprowadza dużo ciepła — nagrzewana tylko od góry wymaga długiego grzania i się odkształca. Podgrzewacz dolny wstępnie podnosi temperaturę całej płytki, a stacja hot-air roztapia lut pod układem w krótkim czasie. Lutownica transformatorowa nie dotrze do pól pod QFN, a palnik i suszarka dają niekontrolowaną temperaturę.

Dlaczego tak

Przewody działają jak anteny — pole elektromagnetyczne indukuje w nich napięcia zakłócające, które nakładają się na sygnały użyteczne, np. powodując szumy w audio czy błędy transmisji. Chroni przed tym ekranowanie, skrętka, filtrowanie i odpowiednie prowadzenie przewodów. Pole nie zmienia fizycznych cech przewodu ani nie poprawia sygnału.

Dlaczego tak

Samoczynne restarty połączone z gorącą obudową i głośnym wentylatorem to typowy objaw przegrzewania — zabezpieczenia termiczne restartują urządzenie. Przyczyną bywa kurz, zużyty wentylator lub zamknięta szafa bez wentylacji. Liczba kamer i hasło nie powodują takich objawów.

Dlaczego tak

Wzrost ESR to typowy objaw starzenia kondensatorów elektrolitycznych (wysychanie elektrolitu) — zwiększa tętnienia i nagrzewanie, a w zasilaczach impulsowych prowadzi do niestabilnej pracy lub uszkodzenia przetwornicy. Takie kondensatory wymienia się, nawet jeśli ich pojemność jest jeszcze prawidłowa.

Dlaczego tak

Alkohol izopropylowy rozpuszcza tłuste zabrudzenia i szybko odparowuje, a miękka szczoteczka lub specjalna gumka usuwa naloty bez uszkodzenia cienkiej warstwy złota na stykach. Papier ścierny i pilnik zdzierają powłokę, co przyspiesza korozję, a woda przy podłączonym zasilaniu grozi zwarciem.

Dlaczego tak

Przegląd systemu kontroli dostępu sprawdza, czy czytniki odczytują karty, zamki i zwory działają, drzwi na drogach ewakuacyjnych zwalniają się przy alarmie pożarowym lub zaniku zasilania, a akumulatory zapewniają podtrzymanie. Odłączanie integracji pożarowej jest niedopuszczalne, bo blokuje ewakuację.

Dlaczego tak

Kolejność wymiany elementu przewlekanego: odłączenie zasilania, wylutowanie uszkodzonego elementu, oczyszczenie otworów i pól, wlutowanie nowego (zgodnego) elementu, kontrola połączeń i test działania. Praca pod napięciem grozi zwarciem i porażeniem, a lutowanie nowego na stary element nie ma sensu.

Dlaczego tak

Obciążalność styków określa maksymalny prąd i napięcie, które styki mogą łączyć bez nadmiernego opalania — różni się dla obciążeń rezystancyjnych i indukcyjnych oraz dla AC i DC. Napięcie i rezystancja cewki mówią o sterowaniu przekaźnikiem, a liczba wyprowadzeń — o konfiguracji styków, nie o ich wytrzymałości.

Dlaczego tak

Każda żarówka pobiera I = P / U = 5 / 12 ≈ 0,42 A, a przy połączeniu równoległym prądy się sumują: 2 · 0,42 ≈ 0,83 A. Wynik 0,42 A to prąd jednej żarówki, 2,4 A powstaje po odwróceniu ilorazu (12 / 5), a 10 A — po zsumowaniu mocy i pomyleniu jej z prądem.

Dlaczego tak

Przy połączeniu szeregowym C = C₁·C₂ / (C₁ + C₂) = 100 · 220 / 320 ≈ 68,75 nF ≈ 69 nF — wynik jest mniejszy od najmniejszej pojemności. 320 nF to wynik połączenia równoległego, 160 nF — średnia arytmetyczna, a 120 nF — różnica. Reguły dla kondensatorów są odwrotne niż dla rezystorów.

Dlaczego tak

200 = 128 + 64 + 8, więc bity na pozycjach 7, 6 i 3 są jedynkami: 11001000₂. Sprawdzenie: 128 + 64 = 192, 192 + 8 = 200. 10101010₂ to 170, 11110000₂ to 240, a 10011000₂ to 152. Konwersja przez rozkład na potęgi dwójki jest najszybsza przy liczbach do 255.

Dlaczego tak

EX-NOR to zanegowana alternatywa wykluczająca — daje 1, gdy wejścia są jednakowe (00 lub 11), dlatego nazywa się ją też bramką równoważności i wykorzystuje w komparatorach cyfrowych. Stan wysoki przy różnych wejściach daje EX-OR. Warunek „tylko 00” opisuje bramkę NOR.

Dlaczego tak

Przerzutnik D zapamiętuje stan wejścia D w chwili aktywnego zbocza zegara (np. narastającego) i utrzymuje go na wyjściu do następnego zbocza — dlatego służy do budowy rejestrów i synchronizacji sygnałów. Reagowanie na zmiany D bez zegara to cecha zatrzasku przezroczystego w stanie aktywnym, a nie przerzutnika wyzwalanego zboczem.

Dlaczego tak

Rezystancja wejściowa woltomierza jest połączona równolegle z mierzonym elementem — przy rezystancjach rzędu megaomów tworzy dzielnik i zaniża wynik. W takich obwodach stosuje się przyrządy o większej rezystancji wejściowej lub uwzględnia błąd obliczeniowo. Pomiar napięcia wykonuje się przy włączonym zasilaniu.

Dlaczego tak

Sinusoida zmienia się w sposób ciągły i powtarza w stałych odstępach czasu — jest sygnałem analogowym okresowym. Częstotliwość 1 kHz stosuje się jako typowy sygnał testowy w audio. Sygnał cyfrowy ma tylko dwa poziomy, a szum i impulsy nieokresowe nie mają stałego okresu.

Dlaczego tak

Rezystor szeregowy ogranicza prąd, gdy dioda zacznie przewodzić — bez niego niewielki wzrost napięcia spowodowałby bardzo duży prąd i zniszczenie diody. Amperomierz włącza się szeregowo, a woltomierz równolegle do diody. Kondensator nie ogranicza prądu stałego, a amperomierz równolegle zwarłby diodę.

Dlaczego tak

Suma prądów wpływających równa się sumie wypływających: 2 + 3 = 1 + I, więc I = 4 A. Wynik 6 A to suma wszystkich prądów, 2 A — różnica między 3 A a 1 A, a 0 A oznaczałby niespełnienie prawa. Prawo to wynika z zasady zachowania ładunku — ładunek nie gromadzi się w węźle.

Dlaczego tak

Dioda krzemowa zaczyna wyraźnie przewodzić po przekroczeniu napięcia progowego ok. 0,6–0,7 V — dalej prąd rośnie gwałtownie przy niewielkim wzroście napięcia. Diody germanowe i Schottky’ego mają niższe napięcie progowe (0,2–0,4 V). Wartości 5 V i 12 V dotyczą raczej napięć zasilania niż charakterystyki diody.

Dlaczego tak

Zasadą rysunku technicznego jest podawanie wymiarów liniowych w milimetrach bez pisania jednostki — jeśli stosuje się inne jednostki, zaznacza się to w tabliczce lub przy wymiarze. Wymiary wpisuje się rzeczywiste, niezależnie od skali rysunku. Cale stosuje się tylko w szczególnych przypadkach, np. dla gwintów rurowych.

Dlaczego tak

Aby schemat był czytelny, w symbolu trójkąta wzmacniacza operacyjnego rysuje się zwykle tylko wejścia i wyjście, a zasilanie (np. ±15 V) pokazuje się osobnym symbolem lub w uwagach — zasilanie jednak musi być podłączone w rzeczywistym układzie. Zasilanie nie jest wejściem sygnałowym ani nie łączy się go z wyjściem czy masą.

Dlaczego tak

DAB+ (Digital Audio Broadcasting) to standard cyfrowego radia naziemnego — oferuje więcej stacji i lepszą jakość przy odpowiednim zasięgu. DVB-S2 to telewizja satelitarna, GSM — telefonia komórkowa, a NFC — komunikacja zbliżeniowa na odległość kilku centymetrów.

Dlaczego tak

S/PDIF to interfejs cyfrowego dźwięku — sygnał przesyła się przewodem koncentrycznym (RCA) lub światłowodowo (TOSLINK), a przetwarzanie na analog odbywa się w amplitunerze. Wyjście głośnikowe i CVBS są analogowe, a S/PDIF nie przenosi zasilania.

Dlaczego tak

Magistrala I²C wykorzystuje dwie linie: SDA (dane) i SCL (zegar), obie z rezystorami podciągającymi. MOSI i MISO należą do SPI, TX i RX — do UART, a D+ i D− — do USB. Analizator logiczny z dekoderem I²C pokaże adresy i przesyłane bajty.

Dlaczego tak

Mały prąd mierzy się bezpośrednio, włączając amperomierz (multimetr na zakresie mA) szeregowo w obwód zasilania albo pośrednio przez spadek napięcia na znanym boczniku. Napięcie sieci, rezystancja obudowy czy temperatura nie pozwalają wyznaczyć prądu czuwania.

Dlaczego tak

Napięcie ok. 13,7 V przy zasilaniu z sieci odpowiada prawidłowemu ładowaniu buforowemu akumulatora ołowiowego 12 V, a stabilne ok. 12,4 V pod obciążeniem po odłączeniu sieci świadczy o dobrym stanie akumulatora. Wymiana nie jest potrzebna, a wyniki nie wskazują na usterki ładowarki ani linii dozorowych.

Dlaczego tak

Konserwacja UPS obejmuje ocenę stanu akumulatorów (test, pomiar napięć, oględziny pod kątem spuchnięcia), oczyszczenie wentylatorów i filtrów oraz sprawdzenie połączeń. Odłączenie akumulatorów pozbawia UPS funkcji, zaklejenie wentylacji spowoduje przegrzanie, a zmiana napięcia wyjściowego zniszczy odbiorniki.

Dlaczego tak

Protokół przeglądu dokumentuje, co sprawdzono, jakie są wyniki pomiarów i prób, jakie stwierdzono usterki i jakie działania zalecono (np. wymianę akumulatora). Jest podstawą do planowania napraw i dowodem, że przegląd wykonano. Ceny, sam podpis czy pogoda nie dokumentują stanu urządzeń.

Dlaczego tak

Po wymianie wzmacniacza trzeba sprawdzić, czy w gniazdach poziom i jakość sygnału (MER, BER) mieszczą się w wymaganiach — zbyt duże wzmocnienie powoduje przesterowanie, a za małe — zaniki w dalszych gniazdach. Maksymalne wzmocnienie „dla pewności” pogarsza odbiór, a odłączanie gniazd nie rozwiązuje problemu.

Dlaczego tak

Spalony rezystor jest zwykle skutkiem, a nie przyczyną — przeciążył go uszkodzony tranzystor, dioda lub kondensator w tym samym obwodzie. Wymiana samego rezystora bez usunięcia przyczyny skończy się jego ponownym spaleniem. Mostkowanie drutem usuwa ograniczenie prądu i grozi dalszymi zniszczeniami.

Dlaczego tak

Fotony padające na złącze p-n fotodiody wytwarzają pary elektron–dziura, które pole złącza rozdziela — płynie prąd proporcjonalny do natężenia światła. To zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne. Elektroluminescencja działa odwrotnie (w LED), indukcja dotyczy zmiennego pola magnetycznego, a termoemisja — lamp elektronowych.

Dlaczego tak

Plik HEX (format Intel HEX) zawiera skompilowany kod maszynowy wraz z adresami, pod które należy go zapisać, i sumami kontrolnymi — programator wczytuje go i zapisuje do pamięci Flash mikrokontrolera. Schemat, zdjęcia i instrukcja to inne dokumenty, zapisywane w innych formatach.

Dlaczego tak

Zigbee pracuje zwykle w paśmie 2,4 GHz z małą przepływnością i bardzo małym poborem energii — czujniki mogą działać latami na baterii. Urządzenia zasilane z sieci pełnią funkcję routerów i przekazują dane dalej, tworząc sieć kratową, co zwiększa zasięg. Do wideo stosuje się Wi-Fi, a Zigbee nie wymaga światłowodu ani sieci komórkowej.

Dlaczego tak

Wentylator odprowadza ciepło z radiatorów tranzystorów, diod i transformatora — bez niego temperatura rośnie, kondensatory elektrolityczne szybko się starzeją, a zabezpieczenia termiczne mogą wyłączać zasilacz lub dochodzi do trwałego uszkodzenia. Brak chłodzenia nie zwiększa mocy ani sprawności.

Dlaczego tak

Oznaczenie układu pozwala odszukać kartę katalogową, z której wynika, że LM358 to podwójny wzmacniacz operacyjny zasilany pojedynczym napięciem, wraz z rozkładem wyprowadzeń i parametrami. Wielkość obudowy i masa nie identyfikują układu, a podłączenie do sieci zniszczy go.