114年 - 114 教育部自學進修專科學校學力鑑定考試試題_飛機工程、輪機工程、車輛工程、農業機械工程：機電整合#137307

1. 單晶片微算機所指的積體電路 IC 晶片中，包含中央處理器 (CPU )、記憶體( Memory ) 及何者？(A) 比較器 (B) 編碼器 (C) 乘法器 (D) 輸入/輸出界面

2. 直流串激電動機假設無載的磁化曲線為線性關係，電樞電流 40 A 時，轉矩為 17 kg - m，求當電樞電流 90 A 時所產生的轉矩 ( kg - m ) 為何？ (A) 86.06 (B) 48.64 (C) 64.89 (D) 33.21

3. 以定速馬達驅動的油壓幫浦做設計，若要獲得固定壓力源，除了需要壓力調節閥外，還需要何項元件？ (A) 蓄壓器 (B) 電磁閥 (C) 止回閥 (D) 油壓缸

4. 一臺機械手臂的位置控制系統，其實際位置訊號為 y ( t ) ，位置命令訊號為 r ( t ) ，求 r ( t ) - y ( t ) 為何？ (A) 位置誤差訊號 (B) 位置回授訊號 (C) 位置干擾訊號 (D) 控制器輸出訊號

5. 永久磁鐵型步進馬達使用開迴路系統控制，正確軸位置可掌握每15°的步進數目，從開始的參考點順時針走100 step，接續逆時針走28 step，其最後的角度值？ (A) 10° (B) 30° (C) 20° (D) 0°

6. 有一個20極60Hz的多相感應電動機，滿載時的轉差為2%，求此電動機的滿載轉速(rpm)？(A) 352.8 (B) 1383.1 (C) 865.2 (D) 42.4

7. 圖(一)為一外加交流電壓V_s的截波電路( clipping circuit)，直流電壓V_e為20V，二極體峰值為40mA電流限制，則平均二極體電流值ID₁為何？
(A) 10mA (B) 20mA (C) 30mA (D) 5mA

8. 圖(二)為運算放大器電路，當二極體導通時電壓為0.6V，運算放大器飽和電壓為± 5V， 則二極體最大電流為何？
(A) 1.52mA (B) 0.42mA (C) 0.12mA (D) 0.62mA

9. 圖(三)為二極體與電晶體所組成的電路，二極體D₁與D₂的導通電壓為0.7V，電晶體Q₁導通的VBE電壓為0.7V，電流增益 β=100，若電晶體Q₁操作在主動區，V_CE須大於0.3V， 則流過二極體D₁與D₂的直流電流為何？
(A) 1.52mA (B) 0.67mA (C) 9.21mA (D) 1.95mA

10. 圖(四)為理想運算放大器電路，R₁=10kΩ、R₂=R₃=1MΩ，若增益V_o /V_i=–1000，則R₄為何？
(A) 3.18MΩ(B) 0.82MΩ(C) 0.125MΩ(D) 2.21MΩ

11. 圖(五)中電路的負載電阻R_L =20 kΩ，希望設計I_Z電流為9mA，則電阻R為何？
(A) 1.2 kΩ(B) 2.8 kΩ(C) 3.6 kΩ(D) 4.8 kΩ

12. 圖(六)為二極體橋式整流器，輸入交流電源V_i(t)=220sin(120πt)，求R_L電阻兩端之輸出電壓平均值？
(A) 110.10V(B) 210.45V(C) 140.05V(D) 86.52V

13. 圖 (七)為直流電路在 t = 0秒時將開關S投入，且先前電容及電感沒有儲能狀態，則開關投入t = 0⁺秒時在電感上的跨壓 V_L為何？
(A) 4V(B) 8V(C) 10V(D) 6V

14. 圖(八)為電阻與電源之串並聯組合的直流電路，求電流I₁為何？
(A) 2A(B) – 2A(C) 1A(D) – 1A

15. 圖 ( 九 ) 為包含 2 個電池及 2 個電阻的單迴路電路，忽略電池的內電阻，若電路中的電壓 V₁ = 8 V、V₂ = 5 V，則此電路的電流值 I 為何？

 (A) – 0.2A (B) 0.2A (C) – 0.1A (D) 0.1A

16. 圖(十)中有三個點電荷位於x軸上，希望設計作用於負電荷q₃的淨力為0，則q₃要置於 x座標何處？(正電荷q₁ =6 µC位於x =0m，正電荷q₂ =15 µC位於x =2m)
(A) 0.775m (B) 1.231m (C) 1.546m (D) 0.559m

17. 有一光電訊號產生器傳遞兩個正弦波的波函數，分別為y₁=5sin[π(4x–1200t)]、 y₂=5sin[π(4x–1200t–0.25)]，則這兩個波的合成波振幅為何？(x、y₁、y₂單位為公尺， t的單位為秒) (A) 32.45m (B) 17.17m (C) 69.87m (D) 9.24m

18. 機械系統內有一個未知質量的木塊連接於力常數為6.5N/m的彈簧上，並進行振幅強度為0.1m的簡諧運動，當此木塊位於彈簧平衡位置與末端位置的中間點時，它的速率被測得為0.3m/s，則木塊的質量為何？ (A) 0.54 kg (B) 1.59 kg (C) 0.13 kg (D) 2.68 kg

19. 洗衣機進行脫水過程中，內部洗衣槽由靜止穩定增加至角速率 5 rev /s需要8秒，此時將洗衣機的蓋子打開，洗衣槽也會以平穩的角速率5 rev /s在12秒內停下，則洗衣槽在運轉期間一共轉了幾圈？ (A) 80圈 (B) 40圈 (C) 100圈 (D) 50圈

20. 圖(十一)中的機械系統力學反應，兩力 =20 N和 = 15N作用於質量為5 kg的物體， 則合力的加速度值為何？
(A) 6.08m/s²(B) 9.98m/s² (C) 2.11m/s² (D) 4.78m/s² 

21. 欲測量角速度，可以使用何種感測器？(A) 旋轉編碼器 (B) 陀螺儀 (C) 轉速計 (D) 電位計

22. 一個直流伺服馬達的自動控制系統，馬達的定位控制採用比例積分微分控制(PID)，分別由比例單元(Proportional)、積分單元(Integral)和微分單元(Derivative )組成的控制法則， 若定速控制有明顯過速、不足或振盪情況，需要調整哪一個參數？ (A) 輸入值調整 (B) 比例值K_p (C) 微分值K_d (D) 積分值K_i

23. PLC程式流程涵蓋哪些內容，下列何者錯誤？(A) 功能方塊圖將邏輯、數值等運算函式以圖形方塊表示(B) 結構文具備函數和功能，且可自定義功能(C) 順序功能圖的要素是步驟、條件、動作(D) 高階物件導向程式

24. 如圖(十二)所示，X₀和X1分別為啟動與停止按鈕，X₂為熱繼電器，Y₀為程序的輸出， 下列何者錯誤？ (A) 這是停止優先程序(B) 是非自鎖電路 (C) 按下X₁，Y₀停止 (D) 按下X₂，Y₀停止

25. 有一個平衡的機械系統，如圖(十三)所示，則此時的彈簧刻度讀值？
(A) 98N(B) 88N(C) 78N(D) 68N

26. 下列何者是自動控制工程其中閉迴路控制系統的範例？(A) 早上六點街道路燈熄掉 (B) 家中客廳的電視遙控器(C) 設定時間與輸出功率的烤麵包機 (D) 太陽能電板基座光電追日控制系統

27. 在電子烤箱內維持一固定溫度，系統包括：設定溫度、控制器、加熱器、熱電偶感測器等，此範例屬於何種控制系統？ (A) 順序控制 (B) 位移控制 (C) 程序控制 (D) 伺服控制

28. 有關數值控制(Numerical Control,NC)，下列敘述何者錯誤？(A) 是使用在加工機械的數位控制 (B) 車床、銑床均屬此類(C) 其控制變數為時間 (D) 是伺服機構的一種應用

29. 有關微處理器控制器的介面，下列敘述何者錯誤？(A) 有並列介面(Parallel Interface ) (B) RS- 232屬於並列介面(C) 有串列介面(Serial Interface ) (D) 數位轉類比轉換(A/D Conversion )

30. 有關可程式邏輯控制器(PLC)的說明，下列敘述何者錯誤？(A) 內含微處理器單元 (B) 包括輸入/輸出部分(C) 也包含感測器和致動器 (D) 用來取代繼電器邏輯控制器

31. 如圖(十四)所示，下列敘述何者正確？
(A) 為一非反相放大器，放大增益值為20(B) 為一反相放大器，放大增益值為– 20(C) 為一反相放大器，放大增益值為– 19(D) 為一非反相放大器，放大增益值為38

32. 如圖(十五)所示，若R_f=30kΩ、R₁及R₃=2kΩ、R₂=3kΩ，當V₁=3V、V₂=3V、V₃=5V時，則V_o為何？
(A) 120V(B) – 150V(C) – 180V(D) – 200V

33. 如圖(十六)電壓電纜線佈置所示，使用美國電線規格AWG#20的電線連接溫度感測器與控制器，溫度感測器輸出電壓範圍為0至10V，控制器的輸入電阻為1 kΩ，若電線上最大電壓降為0.0404V，已知電線的電阻為4.06Ω，則溫度感測器與控制器兩者相距為何？ (提示：AWG#20電線的電阻規格是10.15Ω/1000 ft)
(A) 200 ft(B) 150 ft (C) 100 ft (D) 50 ft

34. 有關固態繼電器(SSR)，下列敘述何者錯誤？(A) 其輸入或控制電壓為5V_dc、24V_dc或120V_ac(B) 含有一個稱為零電壓開關的特色(C) 包含一個SCR控制閘流體(D) 用來取代一般繼電器降低電磁干擾雜訊

35. 當SCR矽控整流器導通後，如何將其關斷，下列敘述何者錯誤？(A) 在閘極G端提供觸發電壓(B) 跨在SCR的AK兩端的電壓上升太快，SCR將保持導通狀態(C) 將V_AK降低至零電壓，同時讓流經SCR的電流I_AK降到低於I_H維持一段時間(D) 防止dV/ dt效應可以在SCR的AK兩端接上緩衝器電路

36. 下列何者不是觸發元件？(A) UJT (B) PUT (C) DIAC (D) TRIAC

37. 有一顆100W的電晶體因過熱壞掉，依測量顯示負載電流I_C是2A，V_CE是35V，機殼溫度上升到125℃。其實際修正功率容量為何？(功率容量在25℃以上、下降率為0.57W/℃) (A) 100W (B) 70W (C) 57W (D) 43W

38. 一鋁質的鑄件重5.2 lb，放在鋼鐵的表面，則 ①使它開始滑動需要多少力？②使它繼續保持滑動狀態需要多少力？(鋁在鋼材上的靜摩擦係數為 0.61、動摩擦係數為 0.47 ) (A) ①3.17 lb、②2.44lb (B) ①6.34 lb、②4.88 lb (C) ①7.12 lb、②5.75lb (D) ①9.51 lb、②7.32lb

39. 一顆電動馬達以100 rpm的轉速提供60 in ‧ oz的扭矩，此馬達透過一齒輪比 1：6來驅動負荷，求輸出的扭矩和速度？ (A) 300 in ‧ oz、20.33rpm (B) 340 in ‧ oz、30.45 rpm (C) 360 in ‧ oz、16.67 rpm (D) 380 in ‧ oz、35.33rpm

40. 有一個2 lb的控制箱透過一鋼架連在機器上，若以 20 lb的力推此控制箱，此鋼架有一點彎曲，而控制箱移動約0.25 in，求此控制箱的自然共振頻率為何？( 9.8m/s²＝385.8in /s² )(A) 35.2Hz (B) 29.5Hz (C) 25.4Hz (D) 19.7Hz

41. 下列何者不屬於位置感測器的範疇？(A) 光學尺 (B) 光學旋轉編碼器(C) 線性變化差動變壓器(LVDT) (D) 熱電偶

42. 有一個 500 個槽孔的增量型光學旋轉編碼器，其計數值為 101100011，求此編碼器目前旋轉軸的角度為何？ (A) 252 ° (B) 255.6 ° (C) 259.2 ° (D) 273.6 °

43. 有一個具有風箱的差動壓力感應器，兩邊壓力分別是7psi(表壓力)和15.3psi(絕對壓力)。 此時感應器所測得的壓力為何？ (A) 6.4 psi (B) 3.5 psi (C) 8.3 psi (D) 19.7 psi

44. 利用一壓力感測器來測量液槽裡液體的高度，若測得液體的高度為 67.6 ft，則此時儀表壓力為何？(已知液體比重為 46、海平面的大氣壓力 14.7 psi、1 lb / in²＝144 lb /ft ²)(A) 59.2 psi (B) 45.3 psi (C) 21.6 psi (D) 6.9 psi

45. 使用達靈頓功率電晶體驅動電路，供給直流電壓為15V，已知馬達旋轉速度每100 rpm會產生1.2V的反電動勢，當馬達轉速在500 rpm時，有1A的電流流過馬達，求此電晶體的功率散逸為何？ (A) 5W (B) 7W (C) 9W (D) 10W

46. 有一顆7.5 °的步進馬達，由參考點逆時針走50步，然後順時針走27步，最後逆時針再走35步，則最後的位置角度是多少？(A) 順時針一整圈+75 °CCW (B) 逆時針一整圈+75 °CCW(C) 逆時針一整圈+15 °CCW (D) 逆時針一整圈+90 °CCW

47. 單相位60Hz交流馬達，有1695 rpm的額定速度，求其打滑(Slip)值？(A) 3.52% (B) 4.16% (C) 5.83% (D) 6.24%

48. 下列何者不是起動單相交流感應馬達的方法？(A) 蔽極線圈式 (B) 起動電容分相式 (C) 永久電容分相式 (D) 串激式

49. 有一個線性位置比例式控制系統，其增益值KP為5lb/in，受控變數上的摩擦力為0.25lb，求死帶(Dead band)的長度？ (A) 0.05 in (B) 0.1 in (C) 0.15 in (D) 0.2 in

50. 利用一電機式線性傳動器來舉起一鑄件重為 800 lb，垂直上升 8 in。其資料如圖 ( 十七 ) 所示，完成此動作需耗時多久？
(A) 6.7 s (B) 8.0 s (C) 9.4 s (D) 11.4 s