第1題
下列何者不是蓄氣筒的功能 1. 提升壓力 2. 排除凝結水 3. 消除浪壓 4. 補充瞬間大量用氣。
答案:(1) 提升壓力
解析:蓄氣筒的主要功能是儲存壓縮空氣、穩定系統壓力、吸收壓縮機排氣的脈動(消除浪壓)、分離並排除凝結水,以及在瞬間大量用氣時補充氣量。它本身沒有加壓能力,壓力要提高必須靠壓縮機或增壓器,因此「提升壓力」不是蓄氣筒的功能,故選1。
民國100年 乙級專案 17000 機電整合乙級 學科歷屆試題與答案,共 80 題可線上瀏覽,適合查詢考古題、題庫與解答。
下列何者不是蓄氣筒的功能 1. 提升壓力 2. 排除凝結水 3. 消除浪壓 4. 補充瞬間大量用氣。
答案:(1) 提升壓力
解析:蓄氣筒的主要功能是儲存壓縮空氣、穩定系統壓力、吸收壓縮機排氣的脈動(消除浪壓)、分離並排除凝結水,以及在瞬間大量用氣時補充氣量。它本身沒有加壓能力,壓力要提高必須靠壓縮機或增壓器,因此「提升壓力」不是蓄氣筒的功能,故選1。
下列何者不屬於工業控制中所用的場區匯流排( F i e l d B u s ) 1. C A N B u s 2. P r o f i B u s 3. D e v i c e N e t 4. N e t D D E 。
答案:(4) N e t D D E
解析:現場匯流排(Field Bus)為工業控制現場裝置間之通訊網路。CAN Bus、ProfiBus、DeviceNet均屬工業現場匯流排標準,廣泛用於PLC與感測器、驅動器連結。NetDDE則是Windows作業系統上基於DDE(動態資料交換)的網路資料交換技術,屬於上層軟體通訊,非工業現場匯流排標準。故不屬於Field Bus者為選4 NetDDE。
有一曲柄與滑塊機構,其曲柄迴轉半徑100 m m,則滑塊移動最大行程為 1. 50 2. 100 3. 150 4. 200 m m 。
答案:(4) 200 m m
解析:曲柄滑塊機構中,滑塊行程等於曲柄半徑的兩倍:曲柄由最上死點轉至最下死點,滑塊位移為 2r。已知 r=100 mm,故最大行程 S=2×100=200 mm。50 mm 只是半徑的一半,100 mm 等於半徑,150 mm 為 1.5 倍半徑,均不符合公式。
標準元件中,螺釘或銷等所開之槽或孔,在繪圖時,除非有特殊目的,否則應將其俯視圖予 以旋轉 1. 15 度 2. 30 度 3. 45 度 4. 60 度。
答案:(3) 45 度
解析:依工程製圖慣例,螺釘、銷等零件上的槽或孔,在俯視圖中除非有特殊目的,通常旋轉 45 度繪製,使槽孔方向不與水平或垂直中心線重合,避免與其他線條混淆並便於標註。15 度、30 度、60 度都不是標準慣用的簡化畫法。
一支單桿雙動氣壓缸以垂直方向拉起20 k g f 之重物,其負荷率η =70 %、使用壓力P =6 k g f / c m 、d (桿徑)=1 / 3 D (缸徑)計,宜選用缸徑 1. ψ 25 2. ψ 32 3. ψ 40 4. ψ 50 之氣壓缸。
答案:(2) ψ 32
解析:垂直向上拉起重物時,壓力作用於桿側,有效面積為環形面積 A=π/4(D²-d²)。以 d=D/3 代入,A=π/4×(8/9)D²=0.698D²(cm²)。所需理論出力=20÷0.7=28.6 kgf,故 A=28.6÷6=4.76 cm²,D²=4.76÷0.698=6.82,D=2.61 cm≈26.1 mm。缸徑須大於 26.1 mm,因此選 ψ32;若用 ψ25,環形面積僅約 4.36 cm²,出力約 18.3 kgf,不足以拉起 20 kgf。
一部垂直安裝之螺桿機構,使用何種馬達驅動,才能確保停電時之安全性 1. 無激磁動作型剎車馬達 2. 激磁動作型剎車馬達 3. 可逆馬達 4. 調速馬達。
答案:(1) 無激磁動作型剎車馬達
解析:剎車馬達分為無激磁動作型與激磁動作型。無激磁動作型採彈簧制動、通電時才釋放,停電瞬間彈簧立即壓緊剎車,使垂直安裝的螺桿機構保持定位、防止重物因自重下滑,安全性最高。激磁動作型必須通電才產生制動力,停電即失去剎車功能,重物會下滑。可逆馬達只改變轉向,調速馬達只改變轉速,兩者本身都不具停電自動制動的能力。
12 b i t 的A / D 轉換器若輸入電壓10 V,感測到的電壓3 . 2 V,數位值為 1. 132 2. 312 3. 730 4. 1310 。
答案:(4) 1310
解析:12 位元 A/D 轉換器的解析階數為 2¹²=4096,數位輸出範圍 0~4095。滿刻度 10 V 對應 4095,輸入 3.2 V 時數位值=(3.2÷10)×4095=0.32×4095=1310.4,取整數得 1310。132 與 312 遠低於 3.2 V 應有的比例;730 也不符 0.32 的比例關係。故選 1310。
在繪製視圖之線條時,下列敘述何者不正確 1. 當輪廓線與中心線重疊時,應優先畫出輪廓線 2. 當輪廓線與隱藏線重疊時,應優先畫出輪廓線 3. 當割面線與中心線重疊時,應優先畫出割面線 4. 當中心線與隱藏線重疊時,應優先畫出中心線。
答案:(4) 當中心線與隱藏線重疊時,應優先畫出中心線
解析:工程圖線條重疊時有固定優先順序:輪廓線(可見外形)最優先,其次隱藏線,再其次中心線;割面線與中心線重疊時則以割面線優先,因為割面線決定剖視位置,資訊較重要。因此中心線與隱藏線重疊時應畫隱藏線,敘述 4 把優先權給了中心線,並不正確。敘述 1、2 符合輪廓線最優先,敘述 3 符合割面線優先於中心線。
有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0 . 2 的水平面移動50 k g f 的物體,移動的距離為200 m m , 移動時間為1 秒,每分鐘做15 次循環,工作壓力為6 k g f / c m 。若以30 %與70 %的移動時 間做等加速度與等速度。設負荷率為50 %,則氣壓缸出力應為 1. 10 2. 14 . 9 3. 29 . 8 4. 50 k g f 。
答案:(3) 29 . 8
解析:水平移動須克服摩擦力與慣性力。摩擦力=μW=0.2×50=10 kgf;由 200=½a(0.3)²+a(0.3)(0.7)=0.255a 得 a=784 mm/s²=78.4 cm/s²,慣性力=(W/g)a=(50/980)×78.4≈4 kgf。合計負荷 10+4=14 kgf,負荷率 50%,氣壓缸出力須達 14÷0.5=28 kgf,故選大於此值的 29.8 kgf。10 kgf 只計摩擦力,14.9 kgf 則漏乘負荷率。
16 位元B C D 值的最大值為何 1. 9999 2. 65535 3. 32767 4. 1024 。
答案:(1) 9999
解析:BCD 碼以 4 個位元表示一個十進位數字(0~9)。16 位元可切成 4 組 4 位元,即 4 位十進位數,最大值為 9999。65535 是 16 位元純二進位的最大值(2¹⁶-1),32767 是 16 位元有號整數最大值,1024 為 2¹⁰,三者都不是 BCD 的表示範圍。
有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0 . 2 的水平面移動50 k g f 的物體,移動的距離為200 m m , 移動時間為1 秒,每分鐘做15 次循環,工作壓力為6 k g f / c m 。若以30 %與70 %的移動時 間做等加速度與等速度,則等加速度為 1. 23 . 5 2. 235 3. 78 . 4 4. 784 c m / s e c 。
答案:(3) 78 . 4
解析:總位移 200 mm、總時間 1 秒,前 30%(0.3 s)等加速度、後 70%(0.7 s)等速度。加速末速 v=0.3a,位移=½a(0.3)²+v×0.7=0.045a+0.21a=0.255a=200 mm,故 a=784 mm/s²=78.4 cm/s²。23.5 與 235 是時間或單位換算錯誤的結果;784 則是把 mm/s² 直接當成 cm/s²。
有一單桿雙動液壓缸之活塞直徑160 m m ,推力要求5000 k g f ,活塞速度須為3 . 8 m / m i n ,泵 之全效率是80 %。不考慮系統內外漏,但壓力損失為15 k g f / c m ,則驅動泵的動力須為 1. 3 . 1 2. 3 . 9 3. 5 4. 6 . 3 K W 才足夠。
答案:(4) 6 . 3 K W 才足夠
解析:活塞面積 A=π/4×16²=201 cm²,缸內所需壓力=5000÷201≈24.9 kgf/cm²,加計 15 kgf/cm² 壓力損失,泵出口壓力約 39.9 kgf/cm²。流量 Q=A×v=201×380≈76,400 cm³/min=76.4 L/min。液壓功率=pQ/612=39.9×76.4÷612≈4.98 kW,再除以全效率 0.8,驅動動力=4.98÷0.8≈6.2 kW,故選 6.3 kW。
如圖為一取放裝置。控制滑塊3 做左右直線運動的是 1. 迴轉驅動器11 與搖桿8 所組成曲柄機構單元 2. 迴轉驅動器11 與搖桿8 所組成曲柄機構單元及支架4 3. 迴轉驅動器11 與推桿2 所組成曲柄機構單元 4. 迴轉驅動器11 與推桿2 所組成曲柄機構單元及支架4 。
答案:(1) 迴轉驅動器11 與搖桿8 所組成曲柄機構單元
下列何者以夾爪挾持後,當外力可克服工件與治具之間摩擦力,工件仍有2 自由度 1. 2. 3. 4. 。
為防止氣油壓壓力量表會隨系統壓力變化而抖動,下列何種方式不適用 1. 在壓力量表入口處加裝一個節流閥 2. 在壓力量表入口處加裝一個切斷閥 3. 在壓力量表入口處加裝一個阻尼管 4. 在壓力量表入口處加大管徑。
答案:(4) 在壓力量表入口處加大管徑
如下圖迴路中有兩個內阻不同之電壓計V 1 及V 2 ,V 1 之讀數為 1. 50 2. 75 3. 100 4. 150 V 。
答案:(1) 50
下列何者不是控制系統的品質 1. 穩定性高 2. 反應速度快 3. 精確度高 4. 力量大。
答案:(4) 力量大
解析:控制系統的四大品質指標為穩定性、正確性(精確度)、快速性(反應速度)與平穩性。穩定性高代表系統不發散;反應速度快代表追隨輸入的暫態時間短;精確度高代表穩態誤差小,三者皆是評價控制性能的核心。而「力量大」屬於致動器的輸出能力或機械負載規格,並非評量控制系統優劣的品質特性,故選4。
有一步進馬達驅動之導螺桿(導程為8 m m )式工作平台,其中馬達輸出軸與導螺桿間配有一 轉速比20 : 1 之減速齒輪組。如工作平台之位移解析度為0 . 001 m m , 則此步進馬達之步進角 度應為 1. 0 . 45 2. 0 . 9 3. 1 . 8 4. 3 . 6 度。
答案:(2) 0 . 9
解析:先算馬達每轉一圈平台實際位移:導程 8 mm 經 20:1 減速後為 8÷20=0.4 mm/轉。平台解析度 0.001 mm,故每轉所需步數=0.4÷0.001=400 步。步進角=360°÷400=0.9°。若步進角為 1.8° 則每轉僅 200 步,平台每步位移 0.4÷200=0.002 mm,比要求的 0.001 mm 粗,無法達到設定解析度;0.45° 則每步 0.0005 mm,雖更細但非本題計算值。解題關鍵在「減速比會放大解析度」及「步數=每轉位移÷解析度」。
下列關於單向變壓器之一般性敘述,何者不正確 1. 高壓側之導線直徑小於低壓側之導線直徑 2. 通過高壓側之線圈電流量小於通過低壓側之線圈電流量 3. 高壓側之線圈電阻值高於低壓側之線圈電阻值 4. 高壓側之線圈匝數少於低壓側之線圈匝數。
答案:(4) 高壓側之線圈匝數少於低壓側之線圈匝數
解析:單相變壓器依功率平衡,高壓側電壓高、電流小。匝數與電壓成正比,故高壓側匝數多於低壓側(選項4說「少於」故錯誤)。因高壓側電流小,導線可用較細直徑(選項1正確);高壓側電流小於低壓側(選項2正確);匝數多且線細,故線圈電阻高於低壓側(選項3正確)。題目問不正確者,答案為4。
危害通識圖示背景顏色為藍色代表 1. 禁水性物質 2. 氧化性物質 3. 有毒性物質 4. 易燃性物質。
答案:(1) 禁水性物質
有一密閉容器內之理想氣體,其在攝氏127 度時之絕對壓力為攝氏27 度時絕對壓力之 1. 4 / 3 2. 127 / 27 3. 3 / 4 4. 27 / 127 倍。
答案:(1) 4 / 3
解析:密閉容器內理想氣體體積不變,由理想氣體定律 P∝T(絕對溫度開爾文)。127°C = 127+273 = 400K,27°C = 27+273 = 300K。倍數 = P₁/P₂ = T₁/T₂ = 400/300 = 4/3。注意必須用絕對溫度而非攝氏溫標直接相比,故選1而非127/27。
使用表面粗糙度量測儀時,應將工件表面之刀痕方向與探針運動方向呈何種方式放置 1. 平行 2. 45 ° 3. 垂直 4. 放置方式對量測結果沒有影響。
答案:(3) 垂直
解析:表面粗糙度量測時,探針應沿垂直於工件加工刀痕(紋理方向)的方向移動。如此探針才能跨越刀痕的波峰與波谷,真實感測表面起伏的輪廓變化;若平行刀痕移動,探針多沿溝槽前進,會低估粗糙度數值。因此正確放置方式為探針運動方向與刀痕方向垂直。
如下圖所示X 3 接點,一般應使用何指令 1. L D 2. O R 3. A N D 4. 無法書寫。
答案:(3) A N D
下列分度盤傳動組件機構,哪一種精度較高 1. 日內瓦機輪 2. 蝸桿與蝸輪 3. 棘輪 4. 動力輥輪式。
答案:(4) 動力輥輪式
下圖為一台以油壓缸(ψ 150 × 100 × 5000 )透過鋼索驅動之電梯(W = 5000 k g f ),若電梯箱 上升移動速度為6 m / m i n ,則驅動油壓缸之壓油的流量需 1. 26 . 5 2. 53 3. 79 . 5 4. 106 L P M 。
答案:(2) 53
有一步進馬達驅動一定位工作平台,其中馬達輸出軸配有一轉速比20 : 1 之減速齒輪組,齒輪 組之輸出軸接至導螺桿。若導螺桿每轉動10 圈,平台移動50 m m 。如果此步進馬達之步進 角度為1 . 8 ° ,則馬達每轉一步,工作平台應移動 1. 5 2. 2 . 5 3. 1 . 25 4. 0 . 5 μ m 。
答案:(3) 1 . 25
解析:步進馬達每轉步數 = 360/1.8 = 200 步/轉。減速比20:1表示輸出軸轉1圈需馬達轉20圈,故輸出軸每圈需 200×20 = 4000 步。導螺桿10圈移動50mm,故1圈 = 5mm = 5000μm。每步移動量 = 5000/4000 = 1.25μm,選3。
下列那種機構可做雙向變換特性但具有反向死點問題 1. 日內瓦機構 2. 蝸輪減速模組 3. 索引迴轉分度機構 4. 曲柄與直線滑台。
答案:(4) 曲柄與直線滑台
解析:曲柄與直線滑台(曲柄滑塊機構)可將迴轉運動轉為直線運動,也能反過來把直線運動轉為迴轉運動,具雙向變換特性;但連桿與曲柄共線時會出現死點,反向啟動或換向時可能卡住,需靠飛輪慣性或相位偏移克服。日內瓦機構屬間歇分度,蝸輪模組常具自鎖性,索引迴轉機構用於分度定位,皆非此題所述的反向死點特性,故選4。
自行車的後輪是採用何種機構,以確保自行車向前踩時前進、向後踩時不會後退 1. 凸輪 2. 棘 輪 3. 間歇齒輪 4. 日內瓦機構。
答案:(2) 棘 輪
解析:自行車後輪飛輪採用棘輪(棘輪與掣子)機構,具單向傳動特性:向前踩時棘齒帶動後輪前進;停止或向後踩時掣子滑過棘齒,後輪可空轉不反向驅動,達成單向離合效果。凸輪、間歇齒輪、日內瓦機構均不具此單向離合功能,故選2。
下列何種電器較不受電源頻率波動影響 1. 變壓器 2. 感應電動機 3. 日光燈 4. 電熱器。
答案:(4) 電熱器
解析:電熱器為純電阻性負載,其消耗功率 P = V²/R 僅與電壓及電阻有關,與電源頻率無關,故最不受頻率波動影響。變壓器磁通與頻率相關;感應電動機轉速與頻率成正比;日光燈採電感鎮流器,頻率變動會影響启动與功耗,三者均受頻率影響,選4。
光學編碼器之A B 相通常相差 1. 30 2. 90 3. 180 4. 360 度。
答案:(2) 90
解析:光學編碼器輸出A、B兩相方波,設計上使兩相相位差90度(正交編碼),藉由孰相領先判斷旋轉方向,並以邊緣計數提升四倍解析度。30度、180度、360度均無法同時達成方向判斷與正交計數功能,故A、B相通常相差90度,選2。
如所示邏輯電路圖,下列何者為其等效電路 1. 2. 3. 4. 。
若有一控制器之12 b i t 線性D A C 模組,其輸出電壓範圍為0 V ~+ 10 V ( 0 ~F F F H ) ,其命令值 為2048 H 時,其輸出電壓應為 1. 1 2. 2 . 5 3. 5 4. 7 . 5 V 。
答案:(3) 5
解析:12位元DAC的解析度為2¹²=4096階,對應000H~FFFH,滿刻度FFFH=4095,中點約為2048(即800H)。輸出電壓與命令值成線性關係:Vout=(命令值/4096)×滿刻度電壓=(2048/4096)×10 V=0.5×10=5 V。因此命令值落在半刻度時,輸出為5 V;四分刻度對應2.5 V、四分之三刻度對應7.5 V,皆與本題命令值不符。
一般增量式旋轉編碼器有兩個相差90 度之輸出訊號(A 相與B 相),若各相輸出為方波訊號 且每轉脈波數為1000(即1000 p u l s e / r e v ),則經由解碼器後可得到之最佳解析度為 1. 0 . 72 ° 2. 0 . 36 ° 3. 0 . 18 ° 4. 0 . 09 ° 。
答案:(4) 0 . 09 °
解析:增量式編碼器A、B兩相方波相差90°,經四倍頻解碼(對A、B相之上升與下降邊緣均計數)可得4倍解析度。每轉1000 pulse,四倍頻後為1000×4=4000 count/rev。解析度=360°÷4000=0.09°。故最佳解析度為0.09°,選4。若僅1倍頻則為0.36°,2倍頻0.18°,均較差。
氣壓缸推動平台通常需用下列傳動來保持作動順暢,並避免承受側向力 1. 聯軸器 2. 齒輪機構 3. 連桿機構 4. 滑動導軌。
答案:(4) 滑動導軌
解析:氣壓缸只提供軸向推力,活塞桿本身無法承受側向力與扭矩;若直接頂推平台,桿件容易彎曲、密封件也會偏磨。加裝滑動導軌可承接平台重量與側向負載,並導引運動方向,使作動平順、定位重現性佳。聯軸器用於兩軸間扭矩傳遞與偏心補償;齒輪機構、連桿機構則用於傳遞動力或改變運動形式,本身不具導引及承受側向力的功能。
有一支雙動氣壓缸(ψ 32 × 12 × 200 s t )在操作壓力為5 k g f / c m 下往復一次,其消耗空氣量約 為 1. 1 . 08 2. 10 . 8 3. 1 . 79 4. 17 . 9 N 1 。
答案:(3) 1 . 79
解析:雙動缸往復一次的空氣量須分別計算推出側與拉回側。活塞面積A1=π/4×3.2²≈8.04 cm²;拉回側需扣除桿面積,A2=π/4×(3.2²−1.2²)≈6.91 cm²。行程20 cm,往復體積V=(8.04+6.91)×20≈299 cm³。表壓5 kgf/cm²約為絕對壓力6 kgf/cm²,換算自由空氣量Q=299×6≈1794 cm³≈1.79 Nl,故選3。
蓄壓器功用何者正確 1. 可補充油泵瞬間的吐出量之不足 2. 可減少系統的用油量 3. 可提高系統的操作壓力 4. 可延長每循環之工作時間。
答案:(1) 可補充油泵瞬間的吐出量之不足
解析:蓄壓器內以壓縮氣體(或彈簧)儲存壓力油,屬於系統的能量暫存元件。當油泵瞬間吐出量不足、或執行元件短時間需要大流量時,蓄壓器可釋放儲存的壓力油補充流量,並吸收泵的壓力脈動與衝擊、在停泵或斷電時維持壓力。它不會減少系統用油量,也不能提高系統操作壓力(壓力由洩壓閥設定),更不會延長每循環工作時間,反而可縮短循環。
有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0 . 2 的水平面移動50 k g f 的物體,移動的距離為200 m m , 移動時間為1 秒,每分鐘做15 次循環,工作壓力為6 k g f / c m 。若以30 %與70 %的移動時 間做等加速度與等速度。設負荷率為50 %,不考慮氣壓缸的出力效率,則接至氣壓缸的配管 瞬間流量為 1. 0 . 244 2. 2 . 44 3. 24 . 4 4. 244 N l / m i n 。
答案:(2) 2 . 44
依勞工安全衛生法令規定,缺氧係指空氣中氧氣含量未滿 1. 16 % 2. 18 % 3. 20 % 4. 22 %。
答案:(2) 18 %
解析:依「缺氧症預防規則」的定義,缺氧是指作業場所空氣中氧氣含量未滿18%。一般作業環境氧氣濃度應維持在18%以上,低於此值即屬缺氧作業環境,須以氧氣濃度測定器確認,並採通風換氣、佩戴空氣呼吸器等防護措施後才可進入。16%以下危害更明顯,但法規定義的界線是18%,故選18%。
若有一控制器之12 b i t 線性D A C 模組,其輸出電壓範圍為0 V ~+ 10 V ( 0 ~F F F H ) ,如欲輸出 2 . 5 V 之電壓,其命令值應為 1. 10 2. 250 3. 1024 4. 2048 。
答案:(3) 1024
解析:12 bit DAC 的輸入碼範圍為 0~FFFH,即 0~4095,對應 0~10 V,每 1 LSB 約 10/4096≈2.44 mV。欲輸出 2.5 V,命令值 =2.5/10×4095≈1023.75,取整為 1024(即 400H)。10 約對應 24 mV、250 約對應 0.61 V、2048 則約對應 5 V,均非 2.5 V。
當P L C 有異常發生時應如何處置 1. 讀出程式 2. 讀出錯誤碼 3. 重灌程式 4. 刪除程式。
答案:(2) 讀出錯誤碼
解析:PLC 發生異常時,第一步應讀出錯誤碼(error code)或故障碼,再對照操作手冊的故障一覽表,判斷是電源、I/O 模組、通信、程式或記憶體等哪一類問題,然後針對原因排除。任意讀出程式、重灌程式或刪除程式,不但無助於診斷,還可能破壞原有控制程式與參數,擴大故障範圍,因此不是正確的處置順序。
如下圖為一個數位比較器,有二個輸入A 與B ,三個輸出X 、Y 、Z 。下列何者敘述為真 1. X = A ☉B 2. 當A = B 時,X = 1 3. 當A = 1 ,B = 0 時,Y = 1 4. 當A = 0 ,B = 1 時,Z = 1 。
答案:(1) X = A ☉B
有一步進馬達驅動一定位工作平台,其中馬達輸出軸配有一轉速比10 : 1 之減速齒輪組,齒輪 組之輸出軸接至導螺桿。若導螺桿每轉動10 圈,平台移動50 m m 。如果此步進馬達之步進 角度為1 . 8 ° ,則馬達每轉一步,工作平台應移動 1. 5 2. 2 . 5 3. 1 . 25 4. 0 . 5 μ m 。
答案:(2) 2 . 5
解析:步進角 1.8°,每轉步數 =360/1.8=200 步。經 10:1 減速,導螺桿每轉需馬達轉 10 圈,即 2000 步。導螺桿每轉 10 圈平台移動 50 mm,故每轉位移 5 mm。平台每步位移 =5 mm/2000=0.0025 mm=2.5 μm。其餘選項是步數、減速比或導程假設錯誤時才會得到的數值。
生產設備在運轉時,沒有漏電但是會有人員觸電的情況發生,表示該設備未做好什麼動作 1. 絕緣 2. 噴漆 3. 接地 4. 沒穿安全鞋。
答案:(3) 接地
解析:人員觸電是因為設備外殼帶電,電流經人體流入大地。常見原因為絕緣劣化或感應電壓,但題目已說明沒有漏電,表示外殼電位未被固定在大地電位,也就是未做好接地。接地可將外殼故障電壓導向大地,並使漏電斷路器或保護元件動作。噴漆不具電氣功能;絕緣與穿安全鞋屬防護手段,不能取代接地系統。
下列那種機構不可做為間歇性輸出機構( 分度功能) 1. 日內瓦機構 2. 齒條與小齒輪機構 3. 索引迴轉分度機構 4. 凸輪機構。
答案:(2) 齒條與小齒輪機構
解析:分度(間歇輸出)需要輸出軸在運動與靜止間週期性交替。日內瓦機構藉驅動銷與槽輪產生間歇迴轉;凸輪機構可用凸輪曲線做出停留與分度動作;索引迴轉分度機構本身就是分度裝置。齒條與小齒輪機構是將迴轉運動連續轉換為直線運動,輸入連續轉動時輸出也連續移動,無法產生週期性的停頓分度。
一定馬力之馬達其輸出轉矩與轉速成何種關係 1. 正比 2. 反比 3. 平方比 4. 立方比。
答案:(2) 反比
解析:馬力 P=T×ω=T×2πn/60,故在馬力固定時,轉矩 T 與轉速 n 成反比,轉速愈高轉矩愈小。這也是馬達常搭配減速機的原因:降速後轉矩放大,用以克服較大負載。正比、平方比、立方比分別對應不同物理量之間的關係,例如泵浦流量與轉速成正比、揚程與轉速平方成正比、功率與轉速立方成正比,不適用於定馬力下的轉矩與轉速。
感應電動機使用Y - △起動法,其主要目的為 1. 提高起動轉矩 2. 增加輸出功率 3. 降低起動電流 4. 提高運轉效率。
答案:(3) 降低起動電流
解析:Y-△(星三角)起動法是將三相感應電動機定子繞組在起動時接成Y形、運轉時切換為△形。起動時Y接可使每相繞組電壓降為線電壓的1/√3,故起動電流降為全壓△起動的1/3,達成降低起動電流、減少對電網衝擊之目的。但相對地起動轉矩亦降為1/3,故無法提高轉矩;此法也不影響額定輸出功率與運轉效率。因此本題正確答案為選項3。選項1、2、4皆非Y-△起動之目的或效果。
如圖為2 個輸送帶與工件分配裝置。1 為進給輸送帶,2 為工件,3 為導向邊條,4 為搖臂, 5 為2 支氣壓缸的連接套件,6 為氣壓缸,7 為感測器。欲達成工件可分配到等距的三個不同 通道,則6 的2 支氣壓缸須具備 1. 相同的活塞直徑 2. 相同的活塞桿長短 3. 相同的活塞速度 4. 約相同的行程。
答案:(4) 約相同的行程
下列何種不是工業控制器之間或與電腦的通訊之連接結構方式 1. 可程式 2. 階層式 3. 星狀型 4. 匯流排網路。
答案:(1) 可程式
解析:工業控制器之間或與電腦的通訊連接結構,常見的有階層式(依控制層級串接)、星狀型(以交換器或主站為中心)及匯流排網路(各節點共用傳輸線)。可程式指的是控制器可撰寫程式執行邏輯運算,屬功能特性,並非網路連接的拓樸或結構方式,因此不是通訊連接結構。
生產設備故障而停機時,最安全的首要故障檢修的第一步驟為 1. 檢查故障源及翻閱技術手冊 2. 關閉電源 3. 緊急停止 4. 重新開機。
答案:(2) 關閉電源
選用減速機時,首先要考量的因素為何 1. 容許轉矩 2. 傳動效率 3. 懸吊荷重 4. 減速比。
答案:(4) 減速比
解析:選用減速機的第一步,是依負載所需轉速與馬達額定轉速算出減速比 i=馬達轉速/負載轉速;減速比決定輸出轉速,也決定轉矩放大的倍數。確定減速比後,才能用輸出轉矩核對容許轉矩、依安裝方式檢核徑向與軸向(懸吊)荷重,最後才比較傳動效率與價格。若一開始先挑效率或荷重,容易選到轉速不符的機型,因此首要考量為減速比。
重要機件鎖緊時需有適當的緊度,宜使用 1. 活動扳手 2. 管鉗扳手 3. 固定扳手 4. 扭矩扳手。
答案:(4) 扭矩扳手
解析:重要機件(如連桿螺栓、軸承座、法蘭)需依規定的緊度鎖緊,應使用可設定扭矩值的扭矩扳手;當扭矩達到設定值時,扳手會發出聲響或打滑,使每支螺栓的預緊力一致,避免扭矩不足而鬆脫,或扭矩過大而滑牙、螺栓拉伸斷裂。活動扳手、管鉗扳手、固定扳手只能憑手感施力,無法控制扭矩大小,不適合用於重要機件。
兩相嚙合之齒輪,需有相同之 1. 周節 2. 節徑 3. 外徑 4. 節圓。
答案:(1) 周節
解析:兩齒輪嚙合的基本條件是模數(module)與壓力角相同,而周節(circular pitch,p=π×m)為節圓上相鄰兩齒對應點的弧長。因兩齒輪模數相同,故周節必須相等,才能確保齒與齒連續、平順嚙合而不干涉或卡死。節徑、外徑、節圓則隨齒數與中心距而異:大小齒輪齒數不同,節徑與外徑自然不同,節圓是嚙合時傳動比為定值之圓,兩輪節圓大小也不同。因此共同必備條件為相同周節。其他選項皆會因齒數不同而不相等。
液壓缸活塞面積A 為40 c m ,作用在活塞桿上之軸向負荷F 為1200 k g f ,進油量Q = 12 L / m i n ,則活塞之前進速度為 1. 300 2. 400 3. 500 4. 600 c m / m i n 。
答案:(1) 300
解析:活塞前進速度 v=流量 Q/活塞面積 A。先統一單位:Q=12 L/min=12000 cm³/min,A=40 cm²,代入得 v=12000÷40=300 cm/min。軸向負荷 F=1200 kgf 只影響所需的液壓壓力(p=F/A),不會改變速度,因此答案為 300 cm/min。
一D C 電動馬達在5 安培及120 伏特下操作,若有90 %的輸出效率,則約有多少機械能產生 1. 540 2. 600 3. 1200 4. 2000 W 。
答案:(1) 540
解析:直流馬達的輸入電功率 P=V×I=120 V×5 A=600 W。效率90%代表只有九成電功率轉換成機械輸出,所以機械功率=600×0.9=540 W。600 W 是輸入功率,不是輸出功率;1200 W 與2000 W 都已超過輸入功率600 W,不可能成立。
鮑率( B a u d R a t e ) 為每秒傳送之 1. 位元組( B y t e ) 2. 位元( B i t ) 3. 字元( C h a r a c t e r ) 4. 字( W o r d ) 數。
答案:(2) 位元( B i t )
解析:鮑率(Baud Rate)定義為每秒傳送之訊號狀態變化數,在數位非同步串列通訊中常等同每秒傳送之位元(Bit)數,故選2。位元組(Byte)為8位元、字元與字(Word)則依編碼或CPU架構而異,均非鮑率定義。常見鮑率如9600、19200、115200,即每秒傳送相應位元數,為通訊設定基本參數。
如圖為物料分類裝置。1 為電磁鐵,2 為氣壓噴嘴,3 為物料在進給導槽,4 為二個不同型式 物料的輸出通道,5 為運送轉盤。當電磁鐵通電後,經氣壓噴嘴的作動與否,可將物料分類 到不同的通道上。則物料受力的強度與下列何者無關 1. 電磁線圈電流 2. 電磁鐵的導磁性 3. 物料的種類 4. 氣壓噴嘴。
答案:(4) 氣壓噴嘴
依勞工安全衛生法令規定,在高溫場所工作之勞工,雇主不得使其每日工作時間超過 1. 4 2. 6 3. 8 4. 10 小時。
答案:(2) 6
解析:依高溫作業勞工作息時間標準(職業安全衛生相關法規)規定,雇主不得使勞工於高溫場所每日工作超過 6 小時,並須安排休息與補充水分,以預防熱衰竭、熱中暑等熱危害。8 小時是一般正常工作的上限,並非高溫場所的特別限制;4 小時與 10 小時也不符規定,故選 6 小時。
下列每一個圖之左邊為主動件,右邊為從動件。何者為左右直線運動轉成旋轉運動 1. 2. 3. 4. 。
一個八位元的A D C ,其輸入電壓的範圍為± 5 伏特,則其解析度( r e s o l u t i o n ) 為 1. 5 / 255 2. 10 / 255 3. 10 / 8 4. 5 / 8 伏特。
答案:(2) 10 / 255
解析:解析度=輸入電壓全刻度範圍/(2ⁿ-1)。輸入範圍 ±5 V,全刻度為 5-(-5)=10 V;n=8 位元,故解析度=10/(2⁸-1)=10/255≒0.0392 V。5/255 只取單邊 5 V,忽略了負半軸;10/8 與 5/8 則誤把位元數當成刻度數,均不正確。
若有一熱敏電阻的電阻與溫度關係為R T = 50 + 5 T,其中R T 為熱敏電阻的電阻值(單位Ω ), T 為溫度(單位°C)。下圖中,若V o 電壓為3 伏特,此時溫度應為 1. 20 2. 30 3. 40 4. 50 °C。
答案:(2) 30
16 位元B I N 值得數值排列為何 1. 2. 3. 4. 。
共陰極七段顯示器使用7448 解碼輸入端為1110 ,則七段顯示器顯示數字為 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 。
答案:(1) 1
% R H 是代表何種物理量 1. 比重 2. 比熱 3. 相對溼度 4. 絕對溼度。
答案:(3) 相對溼度
解析:%RH 為 relative humidity 的縮寫,即相對溼度,表示空氣中實際水蒸氣分壓與同溫度飽和水蒸氣壓的比值,再乘以100%。比重是密度比值,比熱是單位質量升高一度所需的熱量,絕對溼度則是單位體積空氣所含的水蒸氣質量,三者定義均不同。
控制電路盤上某一個繼電器之接點,每隔一段時間就會故障,其最有可能之原因為 1. 使用頻率不高 2. 沒有做短路保護 3. 沒有接地線 4. 電流通過量較大。
答案:(4) 電流通過量較大
解析:接點每隔一段時間就重複故障,最可能是通過接點的電流超過其額定接點容量,啟斷瞬間產生電弧,造成接點燒蝕、熔著或接觸電阻上升。改善方法是選用接點容量較大的繼電器、加裝中間繼電器或滅弧措施。使用頻率不高不會造成週期性損壞;短路保護與接地屬於保護及安全措施,並非接點反覆故障的主因。
下圖為一台以油壓缸(ψ 150 × 100 × 5000 )透過鋼索驅動之電梯(W = 5000 k g f ),若電梯箱 上升移動速度為6 m / m i n ,則油壓缸需要的移動速度為 1. 3 2. 6 3. 9 4. 12 m / m i n 。
答案:(1) 3
在選用電磁閥做為控制氣壓缸運動的敘述,何者為誤 1. 電磁閥的線圈規格不影響氣壓的出力大小 2. 電磁閥流量大小與氣壓缸速度無關 3. 電磁閥與氣壓缸之安裝越近越好 4. 使用間接作動型電磁閥應注意引導壓力的供給。
答案:(2) 電磁閥流量大小與氣壓缸速度無關
解析:氣壓缸速度 v=進氣流量 Q/活塞面積 A,電磁閥的流量規格(Cv 值或有效斷面積)直接限制進入氣缸的流量,因此流量大小與缸速有關,敘述 2 錯誤。線圈規格只影響驅動電壓與耗電,不改變氣壓推力;閥與缸越近,管路容積越小、響應越快;間接作動型需先建立引導壓力才能切換,皆為正確敘述。
三角形之複斜面投影於三視圖中可得 1. 一個三角形面、兩條線 2. 兩個三角形面、一條線 3. 兩個三角形面、兩條線 4. 三個三角形面。
答案:(4) 三個三角形面
應變計( s t r a i n g a u g e ) 可檢測 1. 頻率 2. 力量 3. 轉速 4. 速度之變化。
答案:(2) 力量
解析:應變計(strain gauge)是利用金屬或半導體材料受外力產生形變時,其電阻值會隨應變(strain)改變的原理製成。當物體受力變形,貼附其上的應變計電阻隨之變化,經電橋電路轉為電壓訊號,即可推算所受力量或應力,因此可檢測「力量」。它並非直接量測頻率、轉速或速度;這些量須搭配頻率計、編碼器或轉速計等。其他選項:頻率由振盪或計數電路量測;轉速與速度靠編碼器、光電感測器取得。故選2。
下列何者不得做為過電流的保護裝置 1. 銅線 2. 保險絲 3. 積熱熔絲 4. 斷路器。
答案:(1) 銅線
解析:過電流保護裝置必須在電流超過設定值時自動切斷電路或限制電流。保險絲靠金屬熔斷、積熱熔絲(熱動過載電驛)靠雙金屬片受熱彎曲、斷路器靠電磁跳脫或熱動元件,三者皆能在過電流時動作。銅線只是導體,電流過大時僅發熱、電壓降增加,不會自動切斷,嚴重時熔毀甚至引發火災,因此不得當作過電流保護裝置。
有一複式螺旋機構導程分別為L 1 、L 2 且旋向相反,則其合成導程L 為 1. L 1 +L 2 2. L 1 -L 2 3. L 1 × L 2 4. L 1 ÷ L 2 。
答案:(1) L 1 +L 2
解析:複式(差動)螺旋機構中,若兩段螺紋「旋向相反」,螺桿轉動一圈時兩段對螺母的位移方向相同,總位移為兩導程之和,故合成導程 L = L1 + L2。若「旋向相同」則位移相互抵消,合成導程為 L1 - L2(可得微小進給)。乘法 L1×L2、除法 L1÷L2 均不符合螺紋位移線性疊加的物理意義,不會是合成導程。故選1。
有一支雙動氣壓缸(ψ 25 × 10 × 200 s t )在操作壓力為5 k g f / c m 下往復一次,其消耗空氣量約 為 1. 1 . 08 2. 10 . 8 3. 1 . 79 4. 17 . 9 N 1 。
答案:(1) 1 . 08
解析:雙動氣壓缸ψ25×10×200 表示缸徑25mm、桿徑10mm、行程200mm。前進側面積 A1=(π/4)×2.5²=4.909 cm²;後退側環狀面積 A2=(π/4)×(2.5²−1²)=4.124 cm²;行程 L=20cm。往復一次壓縮體積 Vc=(A1+A2)×L=(4.909+4.124)×20=180.7 cm³=0.1807 L。操作壓力5 kgf/cm²(表壓),絕對壓約6.03 kgf/cm²,自由空氣倍率≈6.03/1.033≈5.84。自由空氣消耗量=0.1807×5.84≈1.055 L≈1.08 L。故選1。
下列傳動機件在運動時何者噪音最小 1. 鏈條 2. 齒輪 3. 齒規皮帶 4. 連桿機構。
答案:(3) 齒規皮帶
解析:齒形皮帶以齒與帶輪嚙合傳動,並靠皮帶本身的彈性吸收振動,沒有鏈節撞擊或齒輪齒面間隙造成的衝擊,因此運轉噪音最低。鏈條在高速時,鏈節與鏈輪撞擊明顯;齒輪雖傳動精確,但齒面嚙合與背隙會產生較大噪音;連桿機構的鉸接間隙及往復慣性也會增加噪音。
有關固態繼電器S S R ( S o l i d S t a t e R e l a y ) 之敘述,下列何者不正確 1. 與繼電器一樣具機械式接點 2. 具低電壓驅動特性 3. 使用壽命較繼電器長 4. 具有訊號隔離功能。
答案:(1) 與繼電器一樣具機械式接點
解析:固態繼電器(SSR)以半導體(SCR、TRIAC、MOSFET)切換,內部「沒有」機械式接點,故無接點磨損、火花與機械壽命限制。題目問「何者不正確」,選項1「與繼電器一樣具機械式接點」是錯誤敘述,即為答案。其餘皆為SSR正確特性:低電壓(如3~32VDC)即可驅動;因無機械接點,壽命較電磁繼電器長;輸入輸出間多採光耦合,具訊號隔離功能。故選1。
為加快油壓缸之活塞速度,使用何種迴路為正確 1. 進油(m e t e r - i n )控制 2. 排油(m e t e r - o u t ) 控制 3. 分洩(b l e e d - o f f )控制 4. 差動迴路。
答案:(4) 差動迴路
解析:差動迴路在油壓缸伸出時,將活塞桿端的回油導回無桿端,與泵浦流量合併進入缸內,等於只以活塞桿截面積推動負載,故伸出速度比一般迴路快,適用於快速前進。進油節流、排油節流與分洩控制都屬於流量控制迴路,主要用來調慢或穩定速度,並非加快。
一理想的電壓源,其內阻應為 1. 無窮大 2. 隨負載而定 3. 趨近零 4. 無關。
答案:(3) 趨近零
解析:理想電壓源的端電壓不隨負載電流改變,其內部電壓降為零,因此內阻必須趨近於零(0Ω)。實際電壓源因有內阻,負載電流越大,內阻造成的壓降越大,端電壓越低。相對地,理想電流源的內阻為無窮大,才能輸出固定電流。內阻隨負載而變或無關的說法都不符理想電源的定義。
有關油壓管線,下列何者不是壓力損失的原因 1. 流速太快 2. 使用高壓軟管 3. 管路斷面積變化 4. 黏度太高。
答案:(2) 使用高壓軟管
解析:油壓管線壓力損失(沿程與局部損失)源於流體摩擦與擾流,成因包括:流速太快(雷諾數升、摩擦損失增)、管路斷面積變化(收縮擴張致局部損失)、黏度太高(內摩擦增大)。「使用高壓軟管」指軟管耐壓等級高,係為承受高壓而設計,本身並非造成壓力損失的原因;真正致損的是流速、截面變化與黏度。故題問「不是原因」者選2。
若有一類比式感重量感測模組之電壓輸出0 V ~+ 5 V 表示待測物之線性為0 g ~+ 50 g ,且其精 確度為0 . 1 g 時,則最少應使用 1. 10 2. 12 3. 16 4. 8 b i t s A D C 才能滿足其解析度需求。
答案:(1) 10
解析:感測範圍0~50g 對應0~5V,精確度要求0.1g。所需最小可分辨階數=50/0.1=500 階。ADC 位元數 n 須滿足 2^n≥500;2^8=256 不足,2^9=512 方可涵蓋,理論最小9位元。選項中8 bit 不足,最小合格者為10 bit(2^10=1024≥500),解析度達 50/1024≈0.049g,優於0.1g。12、16 bit 亦可但非「最少」。故選1(10 bit)。
下列傳動元件,何者背隙較小 1. 正齒輪 2. 斜齒輪 3. 螺旋齒輪 4. 簡諧齒輪。
答案:(4) 簡諧齒輪
解析:簡諧齒輪(諧波齒輪、Harmonic Drive)由波產生器、柔輪、剛輪組成,藉柔輪彈性變形嚙合,齒面始終接觸,背隙極小(可接近零),定位精度高。相對地,正齒輪、斜齒輪(傘齒輪)、螺旋齒輪均為剛性齒輪嚙合,製造裝配必有齒隙。故背隙最小者為簡諧齒輪。其他選項背隙均明顯大於簡諧齒輪。故選4。
R S - 232 C 的有效通訊距離為為 1. 15 2. 50 3. 150 4.
如圖為一平移夾爪取放裝置。1 為平移臂( p a r a l l e l g r a m a r m ) ,2 為夾爪,3 為旋轉盤,4 為 馬達。下列何者轉盤與夾爪平移運動方向不合理 1. 2. 3. 4. 。