高考申論題
105年
[醫學工程] 醫學工程概論
第 四 題
運動分析時,我們需要物體之加速度、速度及位移三個參數,如果你使用加速規可以測得加速度,積分得到速度,再積分一次得位移。如果你使用位移計可以測得位移,微分得到速度,再微分一次得到加速度。你會選擇使用加速規或位移計?請說明理由。(20分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
面對這類感測器選擇與數學運算的題目，首先要從「訊號處理」的本質切入：思考『微分』與『積分』對雜訊（Noise）的影響。接著，結合『生物力學應用』的現實面，討論位移計（絕對位置、空間限制）與加速規（動態反應、漂移誤差）的硬體優劣，最後提出結合數位濾波或感測器融合的實際工程解方來支持你的選擇。
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【破題】 這是一個經典的醫學工程感測器選擇與訊號處理的兩難問題。在理想數學模型中兩者皆可，但在實際物理量測中，核心爭點在於：「微分運算會放大高頻雜訊」，而「積分運算會累積低頻誤差產生漂移（Drift）」。 【論述】
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