電子工程 101 年電子儀表概要考古題

圖一係一歐姆計電路圖，其中電池電壓E＝3V，R1＝37.5 kΩ，Rm＝50 Ω，Rx是待測 電阻，表頭M之指針滿刻度偏轉（FSD, Full Scale Deflection）電流為40 μA。當R2 ＝50 Ω，分別求指針在FSD、2 1 FSD以及4 3FSD位置時所測得Rx之電阻值。（24 分） R1 Rx E R2 Rm M 圖一

請說明準確度（Accuracy）與精密度（Precision）的定義，其彼此之間的關係為何？ （20 分）

運用儀表進行量測，若需要三台量測設備，請畫出三台設備的接地方式以避免雜訊 干擾，並加以說明。（20 分）

承第一題，當電池電壓下降到E＝2V時，求可變電阻R2應被調到多少歐姆值，才能使此歐 姆計測得與第一題相同的Rx值。（16 分）

使用2 1 3 數位電表測量某節點電壓，為避免誤差所以重複測量該節點電壓4 次分別為： 1.001V、0.999V、1.002V、1.000V，請計算該電壓的平均值、平均偏差、標準偏差 以及可能誤差。（20 分）

說明準確度和精密度定義的不同。（10 分）一般儀表的校正是針對準確度、精 密度、或兩者（準確度和精密度）進行校正？請說明。（10 分）

圖二係一半波整流之交流伏特計，其中表頭M之指針FSD電流為40 μA，Rm＝1.5 kΩ，二 極體導通壓降為0.7 V。當表頭指針在4 1 FSD時，D1二極體必須有80 μA之順向電流 。求RS（10 分）與RH（10 分）使得此伏特計FSD可測60 V（rms)。 圖二 M D2 D1 Rm RS RH

可否以指針式三用電表直接測量本身1.5V×2 的電池是否有電？如果不可以請說明 原因，否則請詳述舉證該如何檢測為宜。（20 分）

請描述惠思登電橋（Wheatstone bridge）被廣泛用於量測的重要因素。（20 分）

使用表頭滿刻度50 mA 時準確度為± 2%的安培計測量電阻值1.2 kΩ的負載，其中 101年公務人員特種考試身心障礙人員考試試題 類 科： 電子工程 全一張 （背面） 電阻準確度為± 5%。當安培計指針為25 mA 時，求電阻上消耗的功率是幾瓦特？ （5 分）功率準確度是多少百分比？（10 分）安培計與電阻該如何聯接？（5 分）

請說明函數波產生器DC OFFSET、VCO（VCF）之功能、使用時機與如何使用。 （20 分）

對於數位示波器，有關於量測數據和螢幕顯示（一般為液晶顯示幕）的處理方式有 兩種：系列處理（Serial Processing）和平行處理（Parallel Processing）。請描述這 兩種處理的差異。（20 分）

圖三係一信號端、1：1 探測棒（Probe）以及示波器端的等效電路圖，其中Vs＝2 V， Rs＝500 Ω，Ri＝1.2 MΩ，Ci＝20 pF，以及Cc＝100 pF。當信號頻率為60 Hz時，求 示波器端電壓Vi是幾伏特？（12 分）再求示波器端電壓（Vi）比信號端電壓（ Vs）低3 dB時的頻率？（8 分） 圖三 Probe Vi Ri Ci Cc 1：1 示波器端 信號端 Rs Vs

請分析如何使用直流電源供應器確認稽納二極體（Zener diode）的額定電壓與極性。 （20 分）

說明單相有效功率與無效功率的量測原理。（20 分）