107年:呼吸器原理(2)

下列有關機械式密閉環控制(close-loop control)呼吸器的敘述,何者正確? ①回饋訊號是由持續氣道陽壓閥(CPAP valve)提供 ②回饋訊號是由流速調節器(flow regulator)提供 ③經由彈簧提供輸入設定值(input setting),以瓣膜(diaphragm)位置的變化作為回饋訊號 ④施於彈簧的壓力大於彈簧的負荷時,瓣膜將氣體釋出

A①②③④
B僅①③④
C僅①②④
D僅①②③

詳細解析

本題觀念

機械式密閉環控制(closed-loop control)的核心,是把系統實際產生的輸出量回送,再和預先設定的輸入值比較,依誤差調整氣體供應。這裡要分清楚回饋訊號與控制或致動元件:回饋訊號反映閥件或系統目前的狀態,調節器則負責改變流量或壓力。題目所述的機械裝置以彈簧代表輸入設定,以瓣膜(diaphragm)的位置變化代表壓力回饋;當壓力超過彈簧負荷時,瓣膜會偏轉,讓多餘氣體排出,藉此把壓力拉回設定範圍。

選項分析

  • A 不正確:A 把四個敘述全部視為正確,但②錯誤。流速調節器是調整氣體輸送的控制或致動元件,不是這個機械密閉環架構中用來表示實際壓力的回饋訊號來源。
  • B 正確:①、③、④均符合機械式壓力控制的運作。持續氣道陽壓閥(CPAP valve)可反映壓力狀態;彈簧提供輸入設定,瓣膜位置變化回送壓力資訊;施加壓力超過彈簧負荷時,瓣膜偏轉並釋放氣體。因此僅①③④成立。
  • C 不正確:雖然④可成立,但C仍包含錯誤的②,而且漏掉正確的③;不能因為流速調節器會影響輸出,就把它當作回饋訊號。
  • D 不正確:D同樣包含錯誤的②,且未包括④。超過彈簧負荷後瓣膜釋放氣體,正是機械壓力調節的保護與回饋動作。

答案解析

判斷密閉環控制時,可依序找出三個部分:輸入設定、實際輸出,以及把輸出回送的感測或機械位置。彈簧的

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