Q42.
以輸入信號為1~5 VDC 之儀器接收4~20mA-DC 之傳送信號時,可跨接
工業儀器 · 丙級 · 配線工程 · Q42
難易度分析
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本題要求考生運用基礎電路定律,將特定範圍的電流信號精確轉換為電壓信號。由於涉及簡單的數值計算且為工業標準配置,不具備複雜的邏輯推導或多重陷阱,屬於基礎應用程度的題目。
正確答案:③250Ω
③ 250Ω:250Ω 為標準轉換電阻值。依據歐姆定律:4mA × 250Ω = 1V,20mA × 250Ω = 5V,可精確將 4~20mA 電流信號 線性轉換為 1~5VDC 電壓信號,符合工業儀器標準轉換規範。
錯誤選項解析
- ① 2.5Ω:2.5Ω 電阻值過小,根據歐姆定律(V=I×R),4mA 時僅產生 0.01V 壓降,20mA 時僅 0.05V,遠低於儀器所需的 1~5VDC 輸入範圍,無法完成有效轉換。
- ② 25Ω:25Ω 電阻值仍不足,4mA 時產生 0.1V、20mA 時產生 0.5V 壓降,仍無法匹配 1~5VDC 的輸入信號範圍,會導致量測訊號嚴重衰減。
- ④ 2.5KΩ 之精密電阻轉換之:2.5KΩ 電阻值過大,4mA 時會產生 10V、20mA 時高達 50V 壓降,遠超出儀器 1~5VDC 的額定輸入範圍,可能導致儀器 輸入級損壞 或飽和失真。
Learning Tip
"本題核心考點為 4~20mA 轉 1~5VDC 的歐姆定律應用。在工業儀器配線中,250Ω 精密電阻 是此轉換的標準配置,常見於 變送器(Transmitter) 與 控制系統(DCS/PLC) 之間的信號匹配。需注意 精密電阻 應選用溫度係數低(如 ±25ppm/°C 以內)且公差小(±0.1% 或 ±0.05%)的規格,以確保信號轉換精度。另外需區分:若需轉換為 0~5VDC 則需搭配 偏移電路,而非單純跨接電阻。"
學員答題分佈
①2.5Ω0%
②25Ω0%
③250Ω0%
④2.5KΩ 之精密電阻轉換之0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!