高考申論題
110年
[農業機械] 農業機電與控制
第 一 題
📖 題組:
一工程師針對剛完成的自動導引曳引雛型機進行測試,其中一台量測裝置的頻率響應如下圖所示。(每小題 5 分,共 20 分)
一工程師針對剛完成的自動導引曳引雛型機進行測試,其中一台量測裝置的頻率響應如下圖所示。(每小題 5 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (一)
請問此量測裝置的頻寬(Bandwidth)範圍為何?
思路引導 VIP
判斷為機電感測系統之頻率響應分析題。解題核心在於應用頻寬之標準定義(即系統增益下降至 -3dB,或最大振幅之 1/√2 時的頻率區間)。需先觀察圖表特徵以建立左右邊緣之直線方程式,再代入目標值求解下限與上限截止頻率。
小題 (二)
此量測裝置若用以量測頻率 50 rad/sec,振幅為 3 V 的正弦波(Sinusoidal)輸入訊號,它的輸出訊號振幅為何(V)?
思路引導 VIP
考生應先判讀頻率響應圖的座標軸定義,找出橫軸(輸入頻率)與縱軸(振幅比)的對應關係。接著利用內插法求出給定頻率下的振幅放大率,再以「輸出振幅 = 輸入振幅 × 振幅比」公式求得最終答案。
小題 (三)
對於所有量測頻率大於 480 rad/sec,振幅為 5 V 的正弦波輸入訊號,它的輸出訊號振幅為何(V)?
思路引導 VIP
觀察頻率響應圖的橫軸與縱軸定義,找出特定頻率區間對應的振幅比(放大率)。利用「輸出振幅 = 輸入振幅 × 振幅比」的關係式即可求出答案。
小題 (四)
此量測裝置可視之為低通、帶通或高通濾波?
思路引導 VIP
考生首先應觀察頻率響應圖中振幅增益(A_out/A_in)隨角頻率(ω)變化的趨勢。藉由分析低頻、中頻及高頻區段訊號是否能通過(增益接近1)或被衰減(增益接近0),即可對照出標準濾波器的類型。