Test ELM.05 — zestaw 30

Dlaczego tak

Prądy powrotne części cyfrowej mają strome zbocza i wywołują spadki napięć na ścieżkach masy, które mogą zakłócać czułe obwody analogowe; dlatego masy prowadzi się oddzielnie i łączy w jednym punkcie, zwykle przy przetworniku lub zasilaczu. Masy nie są całkowicie odizolowane – brak połączenia uniemożliwiłby poprawną pracę przetworników. Obie masy mają ten sam potencjał odniesienia, a odrębne symbole przenoszą się do projektu płytki jako osobne sieci.

Dlaczego tak

Normy europejskie (EN) wprowadza się w identycznej treści do zbiorów norm wszystkich krajów członkowskich, a sprzeczne normy krajowe wycofuje; dzięki temu wyrób zgodny z normą zharmonizowaną może być sprzedawany na całym rynku UE bez dodatkowych badań w każdym kraju. Odrębne wymagania krajowe i osobne certyfikaty to właśnie bariery techniczne, które normalizacja usuwa. Zakazy importu są sprzeczne z zasadą swobodnego przepływu towarów.

Dlaczego tak

Krajową jednostką normalizacyjną jest Polski Komitet Normalizacyjny (PKN), który zatwierdza, publikuje i udostępnia Polskie Normy, a także reprezentuje Polskę w CEN, CENELEC, ISO i IEC. Normy nie są uchwalane przez Sejm, bo nie są aktami prawnymi, a ich stosowanie jest dobrowolne, chyba że przepis prawa się do nich odwołuje. SEP to stowarzyszenie branżowe, a UOKiK nadzoruje m.in. bezpieczeństwo produktów na rynku, ale norm nie publikuje.

Dlaczego tak

Litery HD oznaczają dokument harmonizacyjny (Harmonization Document) CENELEC, a przedrostek PN – że został on wprowadzony do zbioru Polskich Norm; numer 60364 wskazuje, że jest oparty na serii norm IEC 60364 dotyczącej instalacji elektrycznych niskiego napięcia. Sam zapis „IEC 60364” oznaczałby normę międzynarodową przed wprowadzeniem do zbiorów europejskich i krajowych. Norma czysto krajowa ma oznaczenie PN bez członów EN czy HD.

Dlaczego tak

Deklaracja zgodności UE jest dokumentem, w którym producent (lub jego upoważniony przedstawiciel) na własną odpowiedzialność oświadcza, że wyrób spełnia wymagania odpowiednich dyrektyw; na tej podstawie umieszcza oznakowanie CE. Dla wyrobów objętych dyrektywą niskonapięciową ocena zgodności odbywa się bez udziału jednostki notyfikowanej (wewnętrzna kontrola produkcji). PKN nie bada wyrobów, a sprzedawca ma jedynie sprawdzić obecność oznakowania i wymaganych dokumentów.

Dlaczego tak

Znak CE oznacza, że producent deklaruje zgodność wyrobu z wymaganiami zasadniczymi unijnych przepisów, które go dotyczą (np. dyrektywy niskonapięciowej, EMC, RoHS), i przeprowadził wymaganą procedurę oceny zgodności. Znak nie informuje o kraju produkcji ani o badaniach w konkretnym laboratorium. Podwójną izolację (II klasę ochronności) oznacza się symbolem dwóch kwadratów, a nie znakiem CE.

Dlaczego tak

Czujka dualna (dual-tech) zawiera dwa tory detekcji: pasywną podczerwień (PIR) reagującą na zmiany promieniowania cieplnego oraz tor mikrofalowy (MW) wykrywający ruch na zasadzie efektu Dopplera; alarm zgłasza zwykle dopiero przy pobudzeniu obu torów, co ogranicza fałszywe alarmy. Skrót MW oznacza mikrofale (microwave), a nie drugą wiązkę podczerwieni czy mikrofon. Czujki dymu i zbicia szyby mają inne oznaczenia i zasady działania.

Dlaczego tak

Czas pracy oblicza się, dzieląc pojemność akumulatora przez prąd obciążenia: 17 Ah / 1,2 A ≈ 14,2 h. Wynik 1,4 h to błąd przesunięcia przecinka, a 20 h powstaje z mnożenia 17 · 1,2 zamiast dzielenia. W praktyce czas ten jest krótszy, bo akumulator traci pojemność z wiekiem i w niskiej temperaturze, dlatego przy doborze stosuje się współczynniki korekcyjne.

Dlaczego tak

Zasilacz PoE (injector) wprowadza napięcie zasilające do przewodu skrętki razem z sygnałem Ethernet, dzięki czemu kamerę lub punkt dostępowy można zasilić jednym kablem, gdy przełącznik nie ma portów PoE. Zamianę sygnału elektrycznego na optyczny wykonuje konwerter mediów, a rozdział sygnału antenowego – rozgałęźnik RTV. Urządzenie zwiększające zasięg Wi-Fi to wzmacniacz sygnału (repeater), a nie injector.

Dlaczego tak

Blok przetwarzający przekształca sygnały: w rejestratorze procesor wideo dekoduje i koduje strumienie H.265, analizuje obraz i przygotowuje go do zapisu na dysku. Gniazdo sieciowe przyjmujące strumienie z kamer pełni rolę bloku wejściowego, a wyjście HDMI – bloku wyjściowego. Zasilacz jest blokiem zasilającym, który nie przetwarza sygnału, a jedynie dostarcza energię pozostałym blokom.

Dlaczego tak

Tuner wybiera kanał i przenosi sygnał na częstotliwość pośrednią, a demodulator COFDM odtwarza z niego cyfrowy strumień transportowy z korekcją błędów; dopiero ten strumień trafia do demultipleksera, który wydziela poszczególne programy. Dekoder (a nie koder) HEVC i przetwornik C/A audio znajdują się dalej w torze, za demultiplekserem. Zasilacz jest blokiem pomocniczym, który nie leży w torze sygnału.

Dlaczego tak

Prostownik z dużym kondensatorem pobiera z sieci prąd w krótkich impulsach przy szczycie napięcia, co daje niski współczynnik mocy i wiele harmonicznych; blok PFC (zwykle przetwornica podwyższająca) kształtuje prąd tak, by był zbliżony do sinusoidy i zgodny w fazie z napięciem. Stabilizację napięcia wyjściowego zapewnia sterownik PWM z pętlą sprzężenia zwrotnego, a separację galwaniczną – transformator impulsowy. Prąd załączenia ogranicza termistor NTC lub układ miękkiego startu.

Dlaczego tak

Napięcie regulacyjne ARW powstaje z poziomu sygnału po detektorze i wraca do wzmacniaczy wielkiej i pośredniej częstotliwości: przy silnym sygnale zmniejsza ich wzmocnienie, a przy słabym zwiększa, dzięki czemu poziom na wyjściu jest prawie stały i nie dochodzi do przesterowania. Zwiększanie wzmocnienia przy silnym sygnale odwracałoby działanie pętli i prowadziło do zniekształceń. ARW nie przestraja odbiornika ani nie wyłącza detektora.

Dlaczego tak

Integrator całkuje sygnał wejściowy: przy stałym napięciu wejściowym napięcie wyjściowe zmienia się liniowo, więc naprzemienne poziomy przebiegu prostokątnego dają na wyjściu odcinki liniowo narastające i opadające, czyli przebieg trójkątny. Impulsy szpilkowe na zboczach powstają w układzie różniczkującym, co jest najczęstszą pomyłką. Przebieg sinusoidalny wymagałby filtracji, a nie całkowania.

Dlaczego tak

We wzmacniaczu klasy A punkt pracy ustawia się mniej więcej w środku prostej obciążenia, aby sygnał mógł się zmieniać symetrycznie; jeśli jest przesunięty w stronę nasycenia lub odcięcia, jedna połówka sinusoidy zostaje obcięta już przy małej amplitudzie. Obcinanie obu połówek przy dużym sygnale świadczy o przesterowaniu, a nie o złym punkcie pracy. Przerwa w kondensatorze sprzęgającym spowodowałaby zanik sygnału, a nie obcięcie jednej połówki.

Dlaczego tak

Sygnał z odtwarzacza przechodzi przez sumę miksera, wzmacniacz mocy i głośniki, więc ta wspólna część toru działa poprawnie. Usterka musi leżeć w części toru, przez którą przechodzi tylko sygnał mikrofonu: w samym mikrofonie, jego kablu, złączu albo w kanale mikrofonowym miksera (np. brak zasilania phantom dla mikrofonu pojemnościowego). Wskazanie wzmacniacza lub głośników to częsty błąd – przy ich uszkodzeniu nie byłoby słychać także muzyki.

Dlaczego tak

Tłumienie włókna wynosi 10 km · 0,35 dB/km = 3,5 dB, spawów 4 · 0,1 dB = 0,4 dB, a złączy 2 · 0,5 dB = 1,0 dB; razem 4,9 dB. Wynik 3,9 dB uwzględnia tylko jedno złącze, a 4,5 dB pomija spawy. Wynik 5,4 dB powstaje po doliczeniu trzeciego złącza, którego w torze nie ma.

Dlaczego tak

Czujnik piroelektryczny wytwarza ładunek na powierzchni kryształu, gdy zmienia się jego temperatura pod wpływem promieniowania podczerwonego – dlatego reaguje na zmianę, np. ruch człowieka w polu widzenia soczewki Fresnela, a nie na stałe źródło ciepła. Zjawisko fotowoltaiczne wykorzystują ogniwa słoneczne i fotodiody, a elektroluminescencję – diody LED. Emisja wymuszona jest podstawą działania lasera.

Dlaczego tak

Na granicy dwóch ośrodków o różnych współczynnikach załamania (szkło ok. 1,47 i powietrze 1,0) część światła odbija się – to odbicie Fresnela, które zwiększa straty i powoduje odbicia wsteczne. Dlatego czoła ferrul się poleruje i dociska (PC, UPC), a w złączach APC dodatkowo ścina pod kątem 8°. Całkowite wewnętrzne odbicie zachodzi na granicy rdzeń–płaszcz i prowadzi światło wzdłuż włókna, a nie zawraca go do nadajnika.

Dlaczego tak

W fototranzystorze prąd generowany światłem w złączu baza–kolektor jest wzmacniany przez tranzystor, więc czułość jest wielokrotnie większa niż fotodiody, ale kosztem dłuższych czasów przełączania – dlatego w szybkich łączach światłowodowych stosuje się fotodiody PIN lub lawinowe. Fototranzystory dobrze reagują na podczerwień i są typowe w transoptorach oraz odbiornikach IR. Wiele fototranzystorów nie ma wyprowadzonej bazy, ale nie jest to cecha odróżniająca je od fotodiod.

Dlaczego tak

Bariera składa się z nadajnika z diodami IR i odbiornika z elementem fotoczułym (fotodiodą lub fototranzystorem); przerwanie wiązki powoduje zanik sygnału optycznego w odbiorniku, który zgłasza alarm. Dioda nadawcza świeci dalej – to odbiornik stwierdza brak światła. Element piroelektryczny działa w czujkach PIR, które wykrywają promieniowanie cieplne człowieka bez udziału nadajnika.

Dlaczego tak

LSZH (Low Smoke Zero Halogen) oznacza powłokę bezhalogenową o niskiej emisji dymu – w razie pożaru nie wydziela toksycznych i korozyjnych gazów halogenowych, dlatego stosuje się ją wewnątrz budynków, zwłaszcza na drogach ewakuacyjnych. Do ziemi stosuje się kable z powłoką polietylenową i pancerzem, a do podwieszania – kable samonośne z elementem nośnym. Sama powłoka LSZH nie zapewnia odporności na wilgoć i obciążenia mechaniczne wymagane na zewnątrz.

Dlaczego tak

W konstrukcji tight buffer włókno z pokryciem pierwotnym (250 µm) otrzymuje dodatkową ścisłą warstwę tworzywa o średnicy ok. 900 µm, co ułatwia zarabianie złączy i chroni włókno w kablach wewnętrznych. 125 µm to średnica płaszcza szklanego, a 250 µm – pokrycia akrylowego włókna w tubach luźnych. Około 9 µm ma rdzeń włókna jednomodowego.

Dlaczego tak

W technice WDM (Wavelength Division Multiplexing) każdy kanał ma inną długość fali, a multiplekser łączy je w jednym włóknie i demultiplekser rozdziela po drugiej stronie – przepustowość rośnie proporcjonalnie do liczby kanałów. Naprzemienne przesyłanie w szczelinach czasowych to zwielokrotnienie czasowe TDM, a nie falowe. Zwiększanie średnicy rdzenia prowadzi do włókna wielomodowego o większej dyspersji, a moc nadajnika nie zmienia czasu trwania bitu.

Dlaczego tak

Przełącznica światłowodowa (panel krosowy) mocowana w szafie ma kasety do bezpiecznego ułożenia spawów i zapasów włókien oraz panel z adapterami, do których dołącza się patchcordy. Konwerter mediów i wkładka SFP zamieniają sygnał elektryczny na optyczny, ale nie służą do rozszycia kabla wielowłóknowego. Spliter dzieli moc optyczną jednego włókna na wiele wyjść w sieciach PON.

Dlaczego tak

Zigbee, oparty na warstwie fizycznej IEEE 802.15.4, zapewnia niewielkie przepływności przy bardzo małym poborze mocy, a urządzenia mogą przekazywać sobie dane w sieci kratowej, co zwiększa zasięg w budynku. Wi-Fi 6 także pracuje w paśmie 2,4 GHz, ale jest przeznaczone do szybkiej transmisji danych i zużywa więcej energii. NFC działa na odległość kilku centymetrów, a DVB-T2 to standard telewizji naziemnej.

Dlaczego tak

AHD (Analog High Definition), podobnie jak HD-TVI i HD-CVI, to technologia analogowa: obraz HD jest przesyłany kablem koncentrycznym jako sygnał analogowy, a cyfryzację i kompresję wykonuje dopiero rejestrator DVR. Cyfrowy strumień H.264 w protokole IP przesyłają kamery IP po skrętce. HD-SDI to cyfrowy sygnał nieskompresowany, który również używa kabla koncentrycznego, co bywa przyczyną pomyłek.

Dlaczego tak

Przepływność to iloczyn częstotliwości próbkowania, liczby bitów na próbkę i liczby kanałów: 48 000 · 16 · 2 = 1 536 000 bit/s, czyli 1536 kbit/s. Wynik 768 kbit/s dotyczy jednego kanału (mono), a 3072 kbit/s powstaje z błędnego przyjęcia 32 bitów na próbkę lub czterech kanałów. Wartość 96 kbit/s to 48 kHz · 2 kanały, z pominięciem rozdzielczości próbki.

Dlaczego tak

Kod IK według PN-EN 62262 określa odporność obudowy na udary mechaniczne; najwyższy stopień IK10 oznacza wytrzymałość na uderzenie o energii 20 J, dlatego takie kamery stosuje się w miejscach narażonych na wandalizm. Szczelność na pył i wodę opisuje kod IP (np. IP66), co jest najczęstszą pomyłką. Zasięg oświetlacza IR i zakres temperatur pracy podaje się w osobnych parametrach.

Dlaczego tak

Funkcja WDR (Wide Dynamic Range), zwłaszcza sprzętowa (true WDR), łączy obrazy o różnych czasach naświetlania, dzięki czemu jednocześnie widać szczegóły w jasnych i ciemnych partiach kadru, np. pod światło. Redukcja szumów 3D-DNR poprawia obraz przy słabym oświetleniu całej sceny, ale nie rozwiązuje problemu dużego kontrastu. Zoom cyfrowy tylko powiększa fragment obrazu, a maskowanie stref prywatności zakrywa wybrane obszary.

Dlaczego tak

Sygnał mikrofonowy ma napięcie rzędu miliwoltów, więc na długiej trasie łatwo zbiera zakłócenia; w linii symetrycznej sygnał płynie dwiema żyłami w przeciwnych fazach, a zakłócenia indukują się w obu jednakowo i są odejmowane na wejściu różnicowym miksera, a ekran dodatkowo osłania żyły. Kabel niesymetryczny z wtykami jack sprawdza się tylko na krótkich odcinkach. Nieekranowany przewód głośnikowy i kabel antenowy 75 Ω nie są przeznaczone do sygnałów mikrofonowych.

Dlaczego tak

Interfejs RS-485 wykorzystuje transmisję różnicową po skrętce, umożliwia połączenia na odległość do około 1200 m i dołączenie wielu urządzeń (standardowo 32 obciążenia jednostkowe) do jednej magistrali. RS-232 jest interfejsem punkt–punkt o zasięgu kilkunastu metrów, a USB 2.0 – około 5 m bez wzmacniaczy. HDMI służy do przesyłania obrazu i dźwięku na krótkie odległości.

Dlaczego tak

Zgodnie z PN-EN 60445 przewód ochronny PE oznacza się dwubarwnie – zielono-żółtą izolacją – i tej kombinacji barw nie wolno używać do innych celów. Kolor niebieski jest zarezerwowany dla przewodu neutralnego N, a brązowy i czarny stosuje się dla przewodów fazowych L. Pomylenie żył PE z N lub L może pozbawić obudowę ochrony przed porażeniem albo podać na nią napięcie.

Dlaczego tak

Dynamiczny DNS (DDNS) aktualizuje wpis nazwy domenowej za każdym razem, gdy operator zmieni publiczny adres IP łącza klienta, dzięki czemu rejestrator jest dostępny zdalnie pod stałą nazwą. Automatyczne przydzielanie adresów w sieci lokalnej to zadanie serwera DHCP, które łatwo pomylić z DDNS ze względu na podobny skrót. Synchronizację zegara zapewnia protokół NTP, a szyfrowanie nagrań jest osobną funkcją.

Dlaczego tak

Przed wgraniem oprogramowania trzeba zabezpieczyć dotychczasową konfigurację i upewnić się, że plik pochodzi od producenta i odpowiada dokładnie modelowi oraz wersji sprzętowej kamery; dopiero potem wgrywa się plik, a po restarcie sprawdza wersję i ustawienia. Wgranie pliku jako pierwszej czynności (1, 2, 3, 4) grozi uszkodzeniem kamery niewłaściwym plikiem i utratą konfiguracji bez kopii. Sprawdzanie zgodności pliku dopiero po jego wgraniu jest spóźnione.

Dlaczego tak

Żarówka włączona szeregowo z zasilaczem ogranicza prąd w razie zwarcia (świeci wtedy pełną jasnością, sygnalizując usterkę), a przy poprawnej pracy rozbłyska krótko podczas ładowania kondensatora i przygasa. Bezpiecznik o większym prądzie zwiększa skutki zwarcia, zamiast je ograniczać. Długi przewód nie jest kontrolowanym ogranicznikiem prądu, a wyłącznik różnicowoprądowy reaguje na upływ prądu do ziemi, a nie na zwarcie między L i N.

Dlaczego tak

Jednakowe adresy IP w jednej sieci powodują konflikt – urządzenia przechwytują nawzajem ruch i nie da się ich poprawnie skonfigurować; dlatego kamery dołącza się kolejno (lub korzysta z narzędzia producenta wykrywającego je po adresie MAC) i każdej przed dołączeniem następnej nadaje unikalny adres. Podłączenie wszystkich naraz daje losowe odpowiedzi różnych kamer. Numer portu nie rozwiązuje konfliktu adresów, a nadanie rejestratorowi adresu kamer pogłębi konflikt.

Dlaczego tak

Preset to zapamiętana pozycja kamery PTZ (obrót, pochylenie, zoom); przypisanie go do wejścia alarmowego w kamerze lub rejestratorze sprawia, że po pobudzeniu czujki kamera sama obraca się na zaprogramowany obszar. Ręczne ustawianie po każdym alarmie nie spełnia wymagania automatycznej reakcji. Wyłączenie autofokusu i zmiana prędkości transmisji nie powodują obrotu kamery w stronę drzwi.

Dlaczego tak

Środowisko musi wiedzieć, dla jakiego mikrokontrolera ma skompilować program (typ płytki określa procesor, częstotliwość zegara i bootloader) oraz przez który port szeregowy go przesłać. Wybranie niewłaściwego portu kończy się błędem komunikacji, a niewłaściwej płytki – błędem wgrywania lub nieprawidłowym działaniem programu. Kompilator dla procesorów PC tworzy kod, którego mikrokontroler nie wykona, a ustawienia edytora nie wpływają na programowanie.

Dlaczego tak

Jedynym pewnym dowodem poprawnej konfiguracji toru powiadamiania jest test od początku do końca: wywołanie zdarzenia i potwierdzenie przez operatora stacji, że dotarło ono z prawidłowym identyfikatorem obiektu i numerem strefy. Brak usterek na manipulatorze i poprawny numer w ustawieniach nie dowodzą, że stacja dobrze odczytuje format transmisji i przypisanie stref. SMS-y do użytkownika to osobny kanał, niezależny od transmisji do stacji monitorowania.