工業電子丙級術科

第二題： 儀表操作與量測

製作：陳致中

儀表操作與量測成品

儀表操作與量測材料 (試場提供)

有看過0Ω 電阻嗎？

考生應自備的工具

試題當場指定的部分

未知電阻器阻值僅限於0Ω、1kΩ、2kΩ、5.1kΩ、10kΩ、20kΩ、33kΩ、51kΩ、82kΩ及100kΩ等十種；跳接端可設定為短路、開路(最多一處)，務必依照監評老師指定的方式製作

量測用電路板元件佈置圖 (正面)

建議先以鉛筆在萬用板畫兩條基準線，方便將元件對齊

元件由低至高進行擺設，位置不可以放錯

接線柱與跳線端點先不要擺置，等到背面焊接完畢之後再安裝

接線柱

接線柱

接線柱

跳線端點

跳線端點

跳線端點

量測用電路板元件佈置圖 (正面)

10kΩ/2W 電阻與電路板距離5mm以利散熱

元件彎腳應使用尖嘴鉗或折腳器折成90度，兩端引線等長，電阻誤差一律向下

整流二極體與濾波電解電容的極性千萬不可裝錯，若將電容器的極性反接，會使電解電容爆炸損壞

二極體陰極端朝左

電容負 端朝下

量測用電路板元件佈線圖 (背面)

將所有元件焊接完畢之後，接下來進行背面單心線的焊接

將萬用電路板上下反轉，背面單心線連接方式即和試場提供的元件佈線圖一致，只要再按圖施工即可

量測用電路板元件佈線圖 (背面)

將所有元件焊接完畢之後，接下來進行背面單心線的焊接

將萬用電路板上下反轉，背面單心線連接方式即和試場提供的元件佈線圖一致，只要再按圖施工即可

接線柱與跳線端點的焊接技巧

接線柱與跳線端點的焊點先不要焊接，而是將該焊點的兩端先焊接，再從中間剪掉，最後再進行焊接

單心線很短，導熱很快，若是單心線容易在焊接過程掉落，可先利用尖嘴鉗或一字起子壓住再焊接

連接測試機台 (試場提供)

電源短路量測

連接機臺電源前，應使用三用電表歐姆檔的 Rx1 或Rx10 檔測量莫士公座兩端，查明是否有短路現象，若沒有短路現象，才可以繼續送電進行測試

連接測試機台 (試場提供)

銅柱螺帽 不用固定

量測答案卷(評分)

監評老師 當場指定

交流電壓 ACV測量 直流電壓 DCV測量

直流電流 DCmA測量

電壓值與電流值計算至有效位數為三位數數字，量測值的有效讀值至該檔位最小刻度的一半，直流部份須標註正、負極性

量測用電子電路圖 (試場提供)

測試機台是由試場提供

自行焊接 裝配的電路

量測用電子電路圖 (試場提供)

交流電阻分壓網路

直流電阻分壓網路

半波整流濾波電路

交流電壓故障量測 三用電表置於ACV 50V檔 紅棒置於A點，黑棒置於D點(由於交流電無極性，測試棒可以相反) 三用電表應指示36V交流電壓 (允許±10%誤差)

直流電壓故障量測 三用電表置於DCV 250V檔

紅棒置於G點，黑棒置於H點(目前因為已是直流電壓，有極性之分，測試棒千萬不可相反)

三用電表應指示 直流電壓(允許±10%誤差)

V51236

交流電壓結果量測 三用電表置於適當的ACV檔

若欲測量交流VEC電壓，則紅棒置於E點，黑棒置於C點

將實際量測電壓結果記錄於評分表上

直流電壓結果量測 三用電表置於適當的DCV檔

若欲測量直流VKN電壓，則紅棒置於K點，黑棒置於N點

將實際量測電壓結果記錄於評分表上

直流電流結果量測 三用電表置於適當 DCmA檔 若試題要求J3為短路，則利用0歐姆電阻連接，且僅能有一端的電阻插入J3 ，另一端呈開路 由於串聯電流相同，測量I3時，三用電表需與電路呈『串聯』方式，所以將紅棒置於0歐姆電阻開路端，黑棒置於M點 將實際量測電流結果記錄於評分表上

儀表操作與量測補充說明

交流電壓ACV的測量，變壓器輸出為36V，請撥到ACV50V檔位測量，實際測量值允許 ±10% 的誤差，若實際僅有十多伏特電壓，應該是二極體下方『短路』造成

考試當日可用計算機，需計算到小數點第三位，再四捨五入，例如:電壓28.3456V應寫為28.35V

ACV因為沒有極性，所以兩電壓相減後，計算結果需取絕對值(正值)，ACV若多標示負號視同錯誤

直流電壓DCV的測量，各點電壓計算方式同上，但因為直流電壓有極性，所以有正負之分，DCV若未標示負號算錯誤，例如VKJ=VK-VJ(電位差，即前面電位-後面電位)，其中測試時，前面VK應接『紅棒』，後面VJ應接『黑棒』，並撥到DCV檔測試，若計算值為負值，需將紅棒與黑棒交換測試

交流電壓計算補充說明

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直流電壓與電流計算補充說明 DCV部分，因為會有J1~3其中一個地方設成短路或開路，若是短路則將R=0代入即可，若是開路，則因電流I=0，所以無法直接套用上述公式，直流電壓與電流計算說明如下： – 若J1開路，則電流I1=0，電壓VG=VI=50.9V，而VJ=VH=0V

– 若J2開路，則電流I2=0，電壓VG=VK=VL =50.9V，而VJ=VH=0V

– 若J3開路，則電流I3=0，電壓VG =50.9V，而VM=VN=VH=0V

– 若J1短路，則電流I1=50.9/(R7+R8)，電壓VI=VJ=I* R8

– 若J2短路，則電流I2=50.9/(R9+R10)，電壓VK=I* R10，而VL=VH=0V

– 若J3短路，則電流I3=50.9/(R11+R12)，電壓VG = VM=50.9V，而VN=I* R12

善用自製的儀表測量模擬程式

※ 該程式可隨機出題到WORD，以方便老師運用

儀表操作部分 (試題說明)

試題要求波形顯示2～3個週期及振幅以4～6格為標準，並將顯示波形對映描繪至儀表操作答案卷上 函數波訊號產生器應設定於 – DC Offset=0 – Duty Cycle=50%

示波器應設定於 – DC耦合 (這樣方可觀察到交流的直流成分 DC Offset=0)

– 時基線（GND）應調整於中央位置 – 各旋鈕應先置於正確量測位置 – 測試棒應設定於1：1

不符合以上設定條件者（共六處），每處扣5分

連接到 示波器

調整波形振幅

選擇波形種類

選擇波形頻率

波形頻 率微調

示波器基本操作

DC耦合

時基線調整於中央位置

連接至信號產生器

垂直位 置調整

水平位 置調整

垂直增益調整

水平週期刻度

儀表操作答案卷 (評分)

儀表操作答案卷 (範例)