電子工程 103 年電子儀表概要考古題

如圖一之量測電路，若電流表I 內阻為200 Ω、電壓表V 之靈敏度為10 kΩ/V、 Rx為4 kΩ，當電壓表置於10 V 檔位時，求： 忽略電表負載效應時之Vx、Ix 值。（5 分） 考慮電表負載效應時之Vx、Ix 值。（5 分） 因兩電表負載效應所造成之Vx 量測誤差為多少%？（5 分）

利用一個永久磁鐵動圈式（PMMC）表頭及橋式整流電路組合，設計一個艾耳頓型 （Ayrton）之多檔全波整流式交流電表，使其AC 檔位共有25 V、50 V 及250 V 三 檔；若PMMC 表頭的內阻為1 kΩ，滿刻度電流為1 mA，每一個二極體的順向電阻 為750 Ω，逆向電阻則為無窮大。試繪出全波整流式交流電表之電路圖，並計算出 各倍率電阻（Multiplier）的電阻值與電壓表的交流靈敏度。另外請說明為何整流式 交流電表的刻度為非線性刻度。（20 分）

請說明解析度（Resolution）與靈敏度（Sensitivity）的定義，其彼此之間的關係為 何？（20 分）

一數位多功能電表（Digital Multimeter, DMM）內之補償衰減器如圖二所示，欲使 輸出電壓vo 之值與頻率無關，且vi/vo = 10，試求： Ri 與Ro 關係。（10 分） Ci 與Co 關係。（10 分）

一個具有4½ 位數之數位電壓表（Digital voltmeter，DVM），其所標示之準確度為 ±0.2%讀數（Reading），±1 計數（Digit），當電表完成量測後其讀值為15.000 V 時， 試求真正的電壓值應介於何者之間？（15 分）

某指針式三用電表面板的電阻刻度，10 標示在刻度比（Scale Ratio）= 2/3 的位置， 請計算並繪出：40、60 刻度的位置。（20 分）

如圖三之量測電路，若電表之負載效應可忽略，無感電阻R = 10 Ω、電流表讀值 I1 = 20 A、I2 = 10 A、電壓表V = 110 V 時，求負載消耗之有效功率與無效功率。 （20 分） Vx V I + - υs + - 2 kΩ 4 kΩ Rx Ix 圖一 Ri Ro Co Ci vi + - vo + - I2 V I1 υs + - 圖二 圖三 R 負 載 103年公務人員特種考試關務人員考試、103年公務 人員特種考試身心障礙人員考試及103年國軍 上校以上軍官轉任公務人員考試試題 考 試 別： 身心障礙人員考試 類 科： 電子工程 全一張 （背面）

利用兩瓦特表法來測量三相平衡負載之交流功率、無效功率與功率因數（Power factor，PF）。請繪出電路接線圖與相量圖並推導公式。（25 分）

請詳述在一般直流雙電源供應器中，GND 端子與Tracking 的意義與用途。（20 分）

如圖四之並聯電容比較電橋，電源頻率為50 Hz，當電橋平衡時各阻抗臂的元件值 分別為R1 = 10 kΩ、R2 = 25 kΩ、R3 = 20 kΩ、C3 = 2 μF，求： Cx值。（5 分） Rx值。（5 分） 損耗因數（Dissipation Factor）D。（15 分）

在電感比較電橋中，馬克士威電橋（Maxwell bridge）是適用於中Q 值（1<Q<10） （Q 為品質因數）電感器量測的電橋，試繪出馬克士威電橋的電路圖並推導公式。 另外請說明此交流電橋為何不適用於高Q 值（Q>10）之量測及各阻抗臂為何需要 適當的屏蔽或接地連接？（20 分）

在工業電子技能檢定中，儀表操作要求：函數波訊號產生器應設定DC Offset＝0V， Duty Cycle＝50%，示波器應設定DC 耦合，時基線應調整於中央位置（0V）。請 說明DC Offset＝0V 的意義、示波器波形的特徵、如何確認DC Offset＝0V 與DC 耦合設定是正確的。（20 分）

有A、B 兩正弦波，A：VA sinωt、B：VB sin(ωt + θ)，當示波器垂直檔位設在5 V/div、 水平檔位設在2 ms/div，若A 波形峰對峰值占4 格、週期占8.3 格，且利用X-Y 模 式所測得之李賽氏（Lissajous）圖形如圖五所示，則： 正弦波A 之有效值為多少？（5 分） 頻率為多少？（5 分） 兩正弦波之相位差為多少？（10 分） 圖四 圖五 υs

使用性能良好的示波器作量測，在過程中常因為操作不慎而發生問題或錯誤，試回 答下列問題： 利用示波器量測信號波形時，發現垂直方向的電壓讀值不準，則可能的原因為何？ （10 分） 利用示波器量測信號波形時，發現水平方向的時間讀值不準，則可能的原因為何？ （10 分）

請說明如何以傳統指針式三用電表，測量電解電容器的好壞與極性。（20 分）