114年 - 114 高等考試_三級_農業機械：農業機電與控制#128767

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。