電子工程 110 年電子儀表概要考古題

請詳述準確度（Accuracy ）、精密度（Precision ）、解析度 （Resolution）、靈敏度（Sensitivity）、穩定度（Stability）等儀表用名 詞。（25 分）

有一0~100V 的伏特計有200 個刻度，能讀到1/2 的刻度。求此儀表的 解析度（resolution）。（10 分）

圖一為電橋電路，其中G 為電流計，Rx 為電感Lx 的內阻；若電源vs 的 角頻率為= 2（2×103）rad/sec，試回答下列問題： 在平衡時，試求Rx = ？，Lx = ？（8 分） 電感的品質因數Q = ？（6 分） 若R1 = 100 k，R2 = 1 k，R3 = 200 ，C1 = 0.1 F；試求Rx= ？， Lx = ？，品質因數Q = ？（6 分） G Rx R3 R2 R1 C1 Lx vs w 圖一

請詳述dB 和dBm 之間的差異。（10 分）

如圖一所示將內阻Rm=1000 的50 A 直流表頭改為0~500 伏特的直 流表頭。計算：（每小題5 分，共10 分） 此倍增器的電阻值R。 此儀表的靈敏度（sensitivity）。 圖一

圖二為在時域（Time domain）的某一方波信號vs（t），方波的角頻率為， 正負脈波寬度為工作週期（duty cycle）50%分布，峰值為VS。今欲使用 頻譜分析儀量測此方波的頻譜；試回答下列問題： 試繪出頻譜分析儀上可能出現的頻譜分布，並描述該頻譜波形出現的 理由。（注意：繪製頻譜圖時，橫坐標上標示為角頻率（），縱坐標標 示為振幅（V）；至少需要繪出五到六個諧波分布）（10 分） 承，利用所繪製的頻譜分布，計算此方波信號vs（t）的電壓 有效值Vrms。（10分） 0 vs(t) t T VS -VS 圖二

請繪圖詳述分析為減低量測的誤差，對於使用的電流表及電壓表之內阻 各有何要求？（20 分）

用電位計測量一標準電池二端之電動勢，讀數為1.01892 V，當以一電阻 RL 跨接於電池之兩端時讀數降為1.01874 V。如果此標準電池的內阻Ri 為176.7 ，計算此跨接之電阻RL。（15 分）

根據函數波信號產生器中的信號產生方法及其功能，試回答下列問題： （每小題5 分，共20 分） 函數波信號產生器的三角波信號是如何由方波信號轉換而成？ OFFSET（直流抵補）調整鈕的作用為何？ 若函數波信號產生器每秒輸出500個脈波的信號且其脈波寬度（pulsewidth） 為200 微秒（s），試問該脈波信號的工作週期（duty cycle）為多少百分 比（%）？ 函數波信號產生器製作過程中，正弦波信號是由三角波信號整形而 成，該整形電路主要是用什麼電路方式來形成？

請詳述同步示波器觸發電路中觸發信號的四種交連方式（AC、HF REJ、 LF REJ、DC）。（20 分）

如圖二所示之惠斯登電橋（Wheatstone bridge）的比例臂，R1=10 、 R2=10 k，標準臂R3=1~10 k，10 V 的電池（內阻可忽略）接在a、 b 之間。求此電橋可測的最大電阻Rx。（15 分） 圖二

如圖三，某一電壓計M 的靈敏度（Sensitivity）為10 k/V，若以檔 位50 V 和檔位500 V 處，分別去量測電路的G-K 兩點電壓，試求： （以下計算到小數第二位） 在檔位50V 和檔位500V 處，電表的讀數分別為多少伏特（V）？（10 分） 承，求絕對誤差和相對誤差分別為多少（%）？（10 分） Rm 伏特計 M G K 100 V 150 kW 50 kW 圖三

請詳述電橋式儀表分類與功能，並推導下圖史林電橋（Schering Bridge） 待測電容器中電容（CX）與電阻（RX）成分之關係式。 （25 分） 檢測器 C1 C3 CX RX R2 R1 w V

如圖三所示，有一平衡交流電橋，其各數據如下：A、B 之間為電阻 R1=500 ；B、C 之間為電阻R2=1000 ；C、D 之間元件未知；D、A 之間為電容C4=0.2 F。且一大小10 V 頻率1000 Hz 之電壓加於電橋的 A、C 之間。（每小題10 分，共20 分） 求未知之元件值。 若R2 電阻值改為1002 ，求跨於高阻抗檢測計之電壓。 B D A C C4 R1 R2 檢測計 圖三

如圖四，某一電路系統欲以伏安法量測負載RL 的功率PL（即同時以伏 特計和安培計和負載連接，並直接讀取以量測功率的方法）；此處定義： RA 為安培計的內阻，RV 為伏特計的內阻。試就下列量測狀況，分別將圖 四中的伏特計和安培計植入連接於系統和負載之間的虛線框內，同時直 接由伏特計和安培計讀取電壓和電流值以計算負載功率。 若負載RL 為高電阻時且大於或接近於伏特計內阻RV，提出伏特計和 安培計的最佳連接負載方式，並描述證明連接理由；負載功率PL 的量 測值與實際值關係為何？（10 分） 若負載RL 為低電阻時且小於伏特計內阻RV，提出伏特計和安培計的 最佳連接負載方式，並描述證明連接理由；負載功率PL 的量測值與實 際值關係為何？（10 分） 電路系統 RL A 安培計 V 伏特計 Is Vs RV RA VL 負載 放入 量測 電表 圖四

一交流電橋如圖四所示，有各數據如下：AB 臂，R1=1000並聯C1=0.159F； BC 臂，R2=1000 ；CD 臂，R3=500 ；DA 臂，C4=0.636 F 串聯一未知 電阻R4。（每小題15 分，共30 分） 求此交流電橋平衡時之頻率。 求產生此交流電橋平衡時DA 臂之未知電阻值R4。 圖四