民國115年 普通考試 輪機技術 船用電學與自動控制概要
第3題
電力計器主要構件可分為驅動裝置、控制裝置與制動裝置，請說明這三 個主要構件的重要功能。（25 分）
題目
電力計器主要構件可分為驅動裝置、控制裝置與制動裝置，請說明這三 個主要構件的重要功能。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、電力計器的組成架構：類比式指示儀表（indicating instrument）主要由驅動裝置、控制裝置與制動裝置三大構件組成，另含指針、刻度盤與外殼。三者分別負責產生偏轉轉矩、反轉矩與阻尼轉矩，共同決定儀表的靈敏度、準確度、刻度均勻性與讀值穩定性。
- 二、驅動裝置（driving device）的功能：將被測量（電流、電壓、功率等）轉換為驅動轉矩，使可動部偏轉。依原理可分永久磁鐵動圈式（PMMC）、動鐵式、電動力式（electrodynamometer）與感應式等；其轉矩須與被測量成確定函數關係（如 T ∝ I 或 T ∝ I²），為儀表靈敏度與準確度的基礎。
- 三、控制裝置（controlling device）的功能：產生與偏轉角成正比的反轉矩（controlling torque），使指針在驅動轉矩與反轉矩平衡（Td＝Tc）處停止，因而可由偏轉角讀出被測量。常見彈簧式（游絲）、重力式與磁力式；彈簧須無遲滯、溫度係數小且不易疲勞，其特性決定刻度是否均勻及量測範圍。
- 四、制動裝置（damping device）的功能：產生與轉速成正比的阻尼轉矩（damping torque），吸收可動部動能，使指針迅速穩定、避免長時間擺動。常見空氣阻尼、油阻尼與電磁阻尼（鋁盤在磁場中感應渦流）。阻尼僅影響響應速度，不改變最終指示值，故不影響準確度。
- 五、三者關係與船舶應用：驅動決定偏轉方向與大小，控制決定平衡位置與刻度，制動決定穩定時間，須協調設計。船上配電盤的電壓表、電流表、功率表、頻率表及絕緣電阻表均依此原理；並須考慮船舶橫搖縱搖造成的傾斜誤差、振動、鹽霧與電磁干擾。數位式儀表雖以 A/D 轉換與微處理器取代機械構件，仍可對應感測、比較回授與濾波穩定三項功能。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。