所屬科目:農業機電與控制
一、自我保持電路在控制系統上常被使用,請利用繼電器(Relay)設計一個自我保持電路。當電源開關按下後,系統電源導通,電源燈亮;當停止開關按下後系統電源切除,電源燈熄。請說明自保電路之用途,並試述其作動方式。
二、運算放大器常應用於訊號處理及控制系統之設計,在回饋控制中扮演相當重要的角色,請問圖(a)和圖(b)分別為那一種放大器?若R1=R2時,則和V0之關係?若為1.5V,R1=5KΩ,R2=20KΩ,則V0各為多少?
三、有一農場新購入了一個使用ModbusASCII通訊的溫濕度感測器,感測器預設站號為01H。為使用感測器接入智慧環控系統,需對感測器位址0012H使用單一變數寫入方式,寫入資料0X80D0。請寫出ModbusASCII標準寫入封包的組成。並計算該封包的縱式餘數查核法LRC值,以16進制表示。
四、農業機電控制中,常需較高的致動精度,而螺桿搭配步進馬達是精度需求的好選擇。請問一長度為500mm、外徑為20mm、導程為10mm之螺桿,透過剛性聯軸器連結一2相60框1.8度步進馬達,每轉一圈需要多少步數?當此步進馬達走1200步後,螺桿致動器之螺帽移動多少距離?
五、三相220V交流馬達在農業系統驅動上應用廣泛,試問有一個三相四極220V同步交流馬達,使用電源頻率為60Hz,如何改變此交流馬達的轉向?請計算出馬達的同步運轉速度。另馬達正反轉控制常被使用,請設計出三相交流馬達之正反轉控制電路。當正轉開關按下後,馬達正轉;當反轉開關按下後,馬達反轉。
六、因應極端氣候,溫室作物生產已普及,且朝向栽培自動化監控與管理。請舉例說明五種溫室水耕栽培使用之感測器種類及說明其用途。又國內因暑熱環境,常使用風扇水牆(FanandPad)蒸發冷卻降溫方式,請繪出溫室之風扇水牆配置圖並標註空氣流向。又請以乾球溫度、濕球溫度、相對濕度等三者關係,說明系統之降溫效果。