最新医用传感器大全

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华科医用传感器选型目录7(版本号:20100624)

合肥华科电子技术研究所

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压电式脉搏传感器压阻式脉搏传感器三点脉象传感器

红外脉搏传感器心音传感器数字心音传感器

心率传感器无线心率传感器蓝牙心率传感器

心电传感器USB体温传感器皮湿传感器

血压传感器皮肤接触传感器人体动作传感器

穴位传感器

.

1 脉搏传感器

1.1 压电式脉搏传感器系列

1.1.1HK-2000A脉搏传感器

采用高度集成化工艺,将力敏元件(PVDF压电膜)、灵敏度温度补偿元件、感温元件、信号调理电路集成在传感器内部。具有灵敏度高、抗干扰性能强、过载能力大、一致性好、性能稳定可靠、使用寿命长等特点。访系列脉搏传感器具有完善的信号调理功能,用户在使用时后级不需要再加滤波等电路。

HK-2000A型脉搏传感器输出同步于心脏搏动的脉冲信号,可以用于脉率数据的实时采集。

主要特点:

1、灵敏度高。

2、抗干扰性能强。

3、过载能力大。

4、一致性好,性能稳定可靠,使用寿命长。

技术指标:

HK-2000A

电源电压:5-12VDC

压力量程:-50~+300mmHg

过载:100倍

输出高电平:大于VCC-1.5V

输出低电平:小于0.2V

图4 3.5标准耳机接口接口定义图

1.1.2HK-2000B脉搏传感器

采用高度集成化工艺,将力敏元件(PVDF压电膜)、灵敏度温度补偿元件、感温元件、信号调理电路集成在传感器内部。具有灵敏度高、抗干扰性能强、过载能力大、一致性好、性能稳定可靠、使用寿命长等特点。访系列脉搏传感器具有完善的信号调理功能,用户在使用时后级不需要再加滤波等电路。

HK-2000B型脉搏传感器输出完整的脉搏波电压信号,用于脉搏波分析系统,如中医脉象、心血管功能检测、妊高征检测等系统。

主要特点:

1、灵敏度高。

2、抗干扰性能强。

3、过载能力大。

4、一致性好,性能稳定可靠,使用寿命长。

技术指标:

HK-2000B

电源电压:5~6VDC

压力量程:-50~+300mmHg

灵敏度:2000uV/mmHg

灵敏度温度系数:1×10-4/℃

精度:0.5%

重复性:0.5%

迟滞:0.5%

过载:100倍

图4 3.5标准耳机接口接口定义图

1.1.3HK-2000B+脉搏传

感器

HK-2000B+脉搏传感器是在HK-2000B

脉搏传感器的基础上改进的产品。传感

器探头直径做到15mm,电路部分外

设。

HK-2000B+脉搏传感器电路模块

该电路集成了信号放大、信号调理、幅度调整、基线调整等电路。输出可直接接A/D转换电路。。

智彗病房(医疗)—2017年工作规划

智慧病房(医疗)规划 ---------—罗*** 前言:智慧病房不单着眼于一个项目,不囿于一种形式。它的可扩充性昭示着其在未来的日子里可以实现全方面的复制和推广。但依其目前的发展态势而言,智慧病房尚不能引领智慧医疗发展和大健康行业的发展。但是在国家大力扶持大健康和养老产业的背景下,我司若能够抢占先机,借助政策的红利,那么我司未来将能在智能医疗行业中夺取更多的市场份额、实现更多的行业收益。因此智慧医疗、养老及大健康三大方向才是智慧病房发展的目标。 一、行业背景 1.智慧医疗发展趋势及市场容量 智慧医疗建设已成为增强医院竞争力与创新力的关键,亦被称为医院的第三次信息化革命。在“全民大健康”的时代背景下,智慧医疗不仅能将医患、医务、养老等各医疗组成部分的信息实现互联,更能够优化医疗健康服务流程、创新医疗健康服务方式,最终实现医疗资源使用效率的提高和全民健康水平的提升。健康管理是智慧医疗从信息互联到医疗健康服务的升级,也是落地“全民大健康”的最后冲刺。早在2013年国务院就已在《关于促进健康服务业发展的若干意见》中明确提出---到2020 年,健康服务业总规模要达到8万亿元。若假设2020年健康管理服务市场规模占比达到2%,则市场规模即为1600 亿元;若其占比达到5%,则市场规模将达到4000亿元。可以说,养老健康管理正在兴起,为落实“全民大健康”、“养老方针政策”的千亿级蓝海市场正在兴起。 表1-1:国内智慧医疗市场容量/空间概况

(数据来源:公开信息,西南证券行业调查报告) 2.智慧病房背景介绍 智慧病房以辅助医疗供给为目标,是智慧医疗中医用传感器的一个主要应用场景,同时也是医院信息化程度提升一个重要标志。智慧病房旨在优化病患在医院的照护体验,简化医护工作流程。在智慧医疗和健康养老的发展趋势下,智慧病房是我们进军智慧医疗行业的一个跳板。智慧病房中作为医疗辅助数据采集终端的各类医用传感器同时也适用于医院之外,如家庭、社区卫生机构、各类养老机构以及康复中心等。健康监控检测传感设备的延伸使用,更加丰富了各类医学数据的采集来源,为将来医疗大数据的分析和利用奠定了坚实的基础。因而我们将主要的方向设定为大健康养老集成解决方案的构建、推广以及落实。 二、2017年度发展规划 1、产品及研发 产品研发是我们提高产品科技含量,增加产品附加值,提高市场竞争力的主要途径。 公司和部门的现实情况---硬件的研发能力有限,软件平台的研发力量薄弱。

PBL教学方法在《医用传感器》课程中的应用.doc

PBL教学方法在《医用传感器》课程中的应 用 o引言 1969年,美国神经病学教授Barrows在加拿大麦克马斯特大学创建了基于问题学习(problem- based learning, PBL)的教学法,其是指在教学中以问题作为激发学生学习的动力和引导学生把握学习内容的教学方法,使学生的学习由被动变成主动,以学生为中心进行小组讨论或教学0。 《医用传感器》是生物医学工程专业的一门重要课程。医用传感器作为拾取生命体征信息的“感官”,延伸了医生的感觉器官,把定性的感觉扩展为定量的检测,是医用仪器、设备的关键器件。它对医学基础研究、临床定量研究和医学仪器开发起着重要作用。掌握医用传感器的基本原理,提高解决问题的能力,成为医用传感器教学追求的目的。 医用传感器的教学内容主要包括传感器原理、测量电路以及传感器的应用三部分,涉及的内容包括物理、化学、生物等诸多知识领域,具有理论抽象、公式繁琐、程序复杂和物理意义晦涩难懂等特点。这使得学生在学习这门课程的时候,容易产生畏难情绪,不知从何下手,这在很大程度上限制了学生学习这门课程的学习兴趣和创新能力。原因是单一地依靠课堂讲解的理论,很难深入掌握传感器的相关知识。将“以学生为主体,以问题为中心”的PBL教学法引入《医用传感器》课程的教学过程中,可收到良好的教学效果。 1PBL教学模式的意义

PBL就是以问题为基础展开的一种以学生为中心的小组讨论式教学。该模式强调以学生为主体、以问题为中心,改变了传统的以教师为主体、以课堂讲授为中心的教学模式0。 PBL教学理念以学生的主动学习为主,以课程中涉及的问题为基础,精心设计若干个小问题布置给学生,学生小组讨论自主解决,最后进行汇报点评。学生在求解问题的过程中,主动积极地去思考、探索,从而培养学生的自学能力、协作能力、表达能力、理解能力和解决问题能力;通过问题,把一些理论知识有机地组织在一起,可以很好地训练学生对这门课程甚至整个专业的整体意识,并培养其查阅文献和归纳总结的能力0。 因此,改革教学方法,将理论和实践有机的结合起来,采用问题式教学法是一个实用有效的好方法。 2PBL教学模式的实施步骤 在PBL教学法的实施过程中,针对课程内容把每章设计出若干个问题。每个问题由教师先进行必要的课堂教学,使学生掌握必要的基础知识,然后把全班分成几个小组布置问题任务,小组成员利用上课时、晚自习、实验课对问题进行讨论、研究教材和查找资料,然后写出各自的设计思想与方法、设计出电路原理图、程序编程并调试。完成后在课上交流讨论解决问题的方案和结果。最后教师进行评估总结。 具体来说堂优秀的PBL教学课主要需经过以下几个步骤。 2.1问题的确定PBL教学法是一种方法,更是一种方案,恰当的问题是成功的前提条件。被确立的问题首先要与某个教学内容紧密联系,并能由学生独立完成,同时可以收到良好教学效果。在设计问题时也要注意到用PBL教学代替传统教学可能会导致学业负担太重,深度不够、难以把握重点等缺点。这样设

传感器技术期末考试简答题

传感器技术期末考试简 答题 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

四、简答题(4题,共18分) 301、试述传感器的定义、共性及组成。 答:①传感器的定义:能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置;②传感器的共性:利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)转换为电量(电压、电流、电容、电阻等);③传感器的组成:传感器主要由敏感元件和转换元件组成。 302、什么是传感器动态特性和静态特性简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。 答:传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性,即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入-输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。 当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。 304、什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 答:材料的电阻变化是由尺寸变化引起的,称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理:当被测物理量作用在弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变,变换成相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,将引起应变敏感元件的电阻值发生变化,通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 306、在传感器测量电路中,直流电桥与交流电桥有什么不同,如何考虑应用场合用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善答:直流电桥适合供电电源是直流电的场合,交流电桥适合供电电源是交流的场合。半桥电路比单桥电路灵敏度提高一倍,全桥电路比单桥电路灵敏度提高4倍,且二者均无非线性误差。 311、根据电容式传感器工作原理,可将其分为几种类型每种类型各有什么特点各适用于什么场合 答:根据电容式传感器的工作原理,可将其分为3种:变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比,适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比,适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同,通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测,并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。 316、何谓电涡流效应怎样利用电涡流效应进行位移测量 答::电涡流效应指的是这样一种现象:根据法拉第电磁感应定律,块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,通过导体的磁通将发生变化,产生感应电动势,该电动势在导体内产生电流,并形成闭合曲线,状似水中的涡流,通常称为电涡流。 利用电涡流效应测量位移时,可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变,而只改变线圈与导体间的距离,这样测出的传感器线圈的阻抗变化,可以反应被测物位移的变化。 317、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。 答: (1)不同点: 1 )自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化; 2)差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。 (2)相同点:两者都属于电感式传感器,都可以分为气隙型、气隙截面型和螺管型。 323、什么是正压电效应什么是逆压电效应什么是纵向压电效应什么是横向压电效应 答:正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时,其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。 当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压,那么压电片将产生机械振动,即压电片在电极方向上产生伸缩变形,压电材料的这种现象称为电致伸缩效应,也称为逆压电效应。 沿石英晶体的x轴(电轴)方向受力产生的压电效应称为"纵向压电效应"。沿石英晶体的y轴(机械轴)方向受力产生的压电效应称为"横向压电效应"。 331、简述热电偶的几个重要定律,并分别说明其实用价值。 答:1、中间导体定律;2、标准电极定律;3、连接导体定律与中间温度定律 实用价值:略。

医用化学课本习题答案

习 题 解 答 第一章 溶 液 1. 温度、压力如何影响气体在水中的溶解度? 2. 何谓亨利定律?何谓气体吸收系数? 3. 亨利定律适应的范围是什么? 4. 20℃,10.00mL 饱和NaCl 溶液的质量为12.003g ,将其蒸干后,得到NaCl 3.173g 。求: (1)质量摩尔浓度;(2)物质的量浓度。 解: NaCl 的相对分子量为:58.5 NaCl 的物质的量为:mol M m n B 05424.05.58173 .3=== (1) NaCl 的溶解度:)100/gNaCl (93.35100173.3003.12173 .3水g =?- (2) 质量摩尔浓度:).(143.61000 /)173.3003.12(5.58/173.31-=-== kg mol W n m B B (3) 物质的量浓度:).(424.51000 /105.58/173.31-== L mol V n c B B 5. 将8.4g NaHCO 3溶于水配成1000mL 溶液,计算该物质的量浓度。 解: NaHCO 3相对分子量为:84 NaHCO 3的物质的量为:mol M m n B 1.084 4.8=== NaHCO 3的物质的量浓度:).(1.01000 /10001.01-=== L mol V n c B B 6. 欲配制10.5mol ·L -1 H 2SO 4 500mL ,需质量分数为0.98的H 2SO 4(密度为1.84)多少毫升? 解: H 2SO 4的相对分子量为:98 所需的H 2SO 4的物质的量为:mol V c n B B 25.51000/5005.10=?=?= 设所需的0.98的H 2SO 4V (ml ),则H 2SO 4溶液的质量为V ×1.84(g ),所以含有的纯H 2SO 4为V ×1.84×0.98(g )。

传感器原理及应用

温度传感器的应用及原理 温度测量应用非常广泛,不仅生产工艺需要温度控制,有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量,如计算机要监控CPU的温度,马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等,下面介绍几种常用的温度传感器。 温度是实际应用中经常需要测试的参数,从钢铁制造到半导体生产,很多工艺都要依靠温度来实现,温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述,并介绍与电路系统之间的接口。 热敏电阻器 用来测量温度的传感器种类很多,热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数(NTC),也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中,热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高,但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。 这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的,但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25),该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比,通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。以表1中的热敏电阻系列为例,25℃时阻值为10KΩ的电阻,在0℃时电阻为28.1KΩ,60℃时电阻为4.086KΩ;与此类似,25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为 14.050KΩ。 图1是热敏电阻的温度曲线,可以看到电阻/温度曲线是非线性的。

虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量,但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值,可以用这个曲线来估计,也可以直接计算出电阻值,计算公式如下: 这里T指开氏绝对温度,A、B、C、D是常数,根据热敏电阻的特性而各有不同,这些参数由热敏电阻的制造商提供。 热敏电阻一般有一个误差范围,用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同,误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换,用于不能进行现场调节的场合,例如一台仪器,用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准,这种热敏电阻比普通的精度要高很多,也要贵得多。 图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压,一般它与ADC的参考电压一致,因此如果ADC的参考电压是5V,Vref 也将是5V。热敏电阻和电阻串联产生分压,其阻值变化使得节点处的电压也产生变化,该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。

医用传感器_重点

医用传感器 第一章 ***PPT重点: 1.传感器的定义和组成 ⑴定义: 传感器:能感受(或响应)规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置——《传感器通用术语》 生物医学传感器:能将各种被观测的生物医学中的非电量转换为易观测的电学量的一类特殊的电子器件 ⑵组成: 2.传感器的作用 ①提供信息 ②监护 ③生化检验 ④自动控制 ⑤参与治疗 3.医用传感器的特性和要求 ⑴特性: ①足够高的灵敏度 ②尽可能高的信噪比 ③良好的精确性 ④良好的稳定性 ⑤足够快的响应速度

⑥较好的互换性 ⑵要求: ①生物相容性 ②物理适形性 ③电的安全性 ④使用方便性 ***课后习题: 1. 生物医学信号有那些特点?由此对医用传感器有那些要求? 答:生物医学信号的特点:非电量、信号微弱、信噪比低、频率低; 对医用传感器的要求:高灵敏度、高信噪比、良好的精确性、足够快的响应速度、良好的稳定性和较好的互换性。 2. 为什么说检测类仪器的整体结构中,传感器起着关键性的作用? 答:由于生物医学信号所具有的特点,使得仅仅依靠放大电路的模拟滤波和计算机的数字滤波很难达到检测的要求,而传感器是将非电量转换为电学量的器件,决定着检测的可能性和检测仪器的精确性、可靠性和应用范围。 3. 医用传感器有那些用途和分类方法? 答: ⑴用途:①提供信息②监护③生化检验④自动控制⑤参与治疗; ⑵分类方法: ㈠按工作原理分类:①物理传感器②化学传感器③生物传感器 ㈡按被测量的种类分类:①位移传感器②流量传感器③温度传感器④速度传感器⑤压力传感器 ㈢按与人体感官相对应的传感器的功能分类:①视觉传感器②听觉传感器③嗅觉传感器 4. 医用传感器主要是用于人体的,与一般传感器相比,还必须满足那些条件 答:生物相容性;物理适形性;电的安全性;使用方便性。(此处应简要说明这4种特性) 第二章 PPT 重点 1.传感器的静态特性 当输入量处于稳定状态或发生较为缓慢的变化时的输入量与输出量之间的关系。 通常由传感器的物理、化学和生物的性质来决定。 2.掌握静态特性方程 ⑴在不考虑迟滞、蠕变和不稳定性等因素: y 是输出信号 2012n n y a a x a x a x =++++

医用化学基础试题与答案.

2015级农医一班《医用化学基础》期末考试试题及答案 出题人:岳雷 班级:学号::成绩: 注:H 1, C 12, N 14, O 16, Na 23, Mg 24 S 32, Cl 35.5 1. 最稳定原子的最外层含有 A 4个电子 B 6个电子 C 8个电子 D 18个电子 2. K 和K+在下列各项中相同的是 A 电荷数 B 电子数 C 质子数 D 性质 3.下列原子中,原子半径最大的是 A Li B Be C N D C 4. 对渗透压没有影响的为 A 温度 B 浓度 C 无法确定 D 溶质的性质和大小 5. 摩尔是 A 物质的质量单位 B 微粒个数单位 C 6.02×1023个微粒集体 D “物质的量”的单位 6.下列说法正确的是 A 摩尔是一个基本物理量 B 水的摩尔质量是18 C 1mol H2的质量是2 g D 1mol O的质量是32g 7. 同温、同压下,物质的量相同的两种气体具有相同的 A 体积 B 质量 C 原子个数 D 密度 8 .1g下列气体在标准状况下占体积最大的是

A N2 B NH3 C Cl2 D CO2 9 .Na的摩尔质量是 A 23 B 23 g C 23 mol D 23 g/mol 10. 500ml生理盐水的质量浓度为 A 9 g/L B 0.9 g/L C 4.5 g/L D 45 g /L 11.下列物质中,物质的量为0.2mol的是 A 2.2 g CO2 B 3.6 g HO2 C 3.2 g O2 D 49 g H2SO4 12.与溶液渗透压大小有关的因素是 A 溶质的性质B溶质的颗粒总数 C 溶剂的性质 D溶质颗粒的大小 13.溶液在稀释前后,下列哪一项保持不变 A 溶质的体积 B 溶质的量 C溶液的浓度 D溶剂的量 14. 5.3g Na2 CO3可配制0.1mol/L的溶液()毫升 A 100 B 500 C 1000 D 2000 15. 下列物质属于强电解质的是 A 氨水 B 醋酸 C 硫酸 D 水 16. 医学中用乙醇作消毒剂,杀菌效果最好的浓度是 A 95% B 75% C 60% D 50% 17. 同一系列的所有化合物

常用医用传感器原理介绍

常用医用传感器原理介绍 一、X射线CT传感器 从传感器的名字,马上就想到“人体断层图象”。X射线的波长比电磁波、光波的波长更短,能量更大,对人体的穿透性很强。CT这个词,是Couputer Tomography(计算机断层检查装置)两个英文词的词头。当X射线通过人体后,利用传感器检查X射线的强度,作为输出信号。然后,借助计算机,作成人体切片图象。图3-1是X射线CT的简图。用X射线CT照射,若X射线在人体组织某部分被吸收,根据传感器输出的大小,可将人体内的异常情况(出血、肿瘤等),以图象方式检测出来。 为了缩短摄影时间,提高分辨率,对原来的CT装置进行了改进。现在的CT,只需X射线管和X射线检测器作旋转运动,便能进行高速扫描。 图3-2(a)表示只有X射线管和传感器部分旋转的情形,图3-2(b)表示实际得到的头部断层图象的例子。检测X射线用的光敏二极管的构造示于图3-3。在硅的Pin光电二极管的表面,密布将X射线变成光的闪烁体。 二、用硅压力传感器的电子血压计 日本40岁以上的成年人中有三分之一的人患有高血压病,可以说是一

种国民病。因此,各个家庭中的血压计的普及率和体温计一样高。本节叙述用硅压力传感器制作的电子血压计。图3-4是电子血压计的简图。为了测量压力差,硅压力传感器利用薄膜上形成的扩散层的压电电阻组成电桥进行测量。最常见的测量血压的方法是腕带压力在最高血压和最低血压之间会产生一种K音(特殊的声音),由此可以听到脉搏的跳动。利用微音器听K音的开始和结束,测量这时腕带内空气压力和大气压力的差作为血压值。测量K音用的传感器是小型微音器,抗噪音能力弱。心脏运动产生的P音(动脉压波)也和K音一样表现为硅传感器的输出。因此,电子血压计将硅压力传感器P音的输出作为晶体管的门信号来测量K音。通过测量P音产生的周期,可以测量1分钟的脉搏次数。图3-5表示在测量血压时各种信号的变化状态,图中K音出现时,P1 的压力Y3为最高血压;K音消失时,P2的压力Y4为最低血压。 三、采用热敏电阻的电子体温计 不但在医院里要测患者的体温,而且在家庭里要正确了解体温从健康管理方面来说也是很重要的。在本节,特意列举已广泛用于生活的电子体温计。体温计中最关键的是如何正确地测量和显示加在传感器上的体温,大多数是利用热敏电阻阻值的变化,以数字显示体温。用于体温计的热敏电阻的阻值与温度的关系如下式: RT=R0exp{B(1/T-1/T0)} 其中RT:温度T时(用K表示)的电阻 R0:温度T0时(用K表示)的电阻 B:热敏电阻常数,2000~4000

传感器与检测技术期末考试试题与答案

第一章传感器基础 l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。 检测系统的组成框图 传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。 测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。 显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2.传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义? 依次为主称(传感器)被测量—转换原理—序号 主称——传感器,代号C; 被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2; 转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3; 序号——用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。 例:应变式位移传感器:C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y-GQ-2。 3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法? 如何进行? 答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足U0的要求,因此对△U,这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示: 图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计,R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势,凡表示稳压电源的负载,E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。然后,使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点,使毫伏表指示为零,这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后,只需增加或减小负载电阻R L的值,负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值ΔU,即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU,稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快,测量精度高,特别适合于在线控制参数的测量。

医用化学课后习题参考答案

习题参考答案 第一章 1. 略; 2. 略; 3. 液NH 3既是酸又是碱;因在此反应中液NH 3既是质子的接受体又是质子的给予体;NH 3中氮原子上电子云密度高,接受质子的能力强。 4. 略。 5. (1)双键,烯烃,sp 3,sp 2;(2)羟基,酚;(3)羟基,醇;(4)叁键,炔,sp 。 第二章 1.(1)2, 2-二甲基丁烷 (2)2, 3, 5-三甲基庚烷 (3)2,4-二甲基-5-异丙基壬烷 (4)3,4-二甲基-5-乙基辛烷(5)2- 乙基-1 -丁烯 (6)3, 5 -二甲基- 3- 庚烯 (7)4 –-乙基 - 2 – 己炔 (8)3,3-二甲基-1-戊炔 (9)4-甲基-1-庚烯-5-炔 2. (9种) 3. (6种) (CH 3CH 2)2C (1)Br CH 2Br CH 3CH 2CH (2) Cl CH 3(3)CH CHCH 2CH 3CH 2CH 3 6. (4)CH 2BrCH 2CH 3(5)CH 3C O CH 3 CH 3 CH (6)CH 2Cl CH 3CH 2CH (7)OH CH 2OH (8)CHO CH 3CH 2CH (9)OH CH 3 8.CH 3 CH CH CH 3 CH 3 CH 2 CH CH 2 9.(B ) CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3(A )CH 3CH 2CH 2CH CH 2 (C )CH 3CH 2CH 2COOH (D )CH 3CH 2CH 2CHO (E )HCHO CH CH 3 CH 2 Cl 2CH CH 2CH 2 Cl 10. CH 2CH CH C CH CH 2 2243 2CH 2CH CH CH 2 CH 2 CH CH CH 2CH 2Cl ? CH CH 2 CH 2 Cl +

常用传感器的工作原理及应用

常用传感器的工作原理及应用

3.1.1电阻式传感器的工作原理 应变:物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象 弹性应变:当外力去除后,物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变 弹性元件:具有弹性应变特性的物体 3.1.3电阻应变式传感器 电阻应变式传感器利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器。 工作原理:当被测物理量作用于弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形,产生相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,引起应变片的电阻值变化,通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。 结构:应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。 应用:广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。 1.电阻应变效应 ○

电阻应变片的工作原理是基于应变效应,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应发生变化,这种现象称为“应变效应”。 2.电阻应变片的结构 基片 b l 电阻丝式敏感栅 金属电阻应变片的结构 4.电阻应变式传感器的应用 (1)应变式力传感器 被测物理量:荷重或力 一

二 主要用途:作为各种电子称与材料试验机的 测力元件、 发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。 力传感器的弹性元件:柱式、筒式、环式、悬臂式等 (2)应变式压力传感器 主要用来测量流动介质的动态或静态压力 应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式 弹性元件。 (3)应变式容器内液体重量传感器 感压膜感受上面液体的压力。 (4)应变式加速度传感器 用于物体加速度的测量。 依据:a =F/m 。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理 由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的 平板电容器,如果不考虑边缘效应,其电容量为 当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时, 电容量C 也随之变化。 d S C ε=

医用电子仪器与维护教学计划

医用电子仪器与维护(专科)专业教学计划 一、培养目标 以职业需求为导向,以岗位技能为本位,培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美等全面发展,基础扎实、素质良好、具有综合职业能力和创新精神,在医疗卫生、医疗器械生产与销售、技术监督等单位从事医用设备管理与维护工作的高级技能性实用性人才。 二、培养规格 (一)思想道德方面 1.热爱祖国,热爱社会主义,拥护中国共产党的领导,具有坚定正确的政治方向。 2.学习马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本知识,逐步树立辩证唯物主义世界观;有理想、有道德、有文化、有纪律。 3.做遵纪守法为人民服务的好公民;做“四有新人”,具备良好的社会公德,家庭美德,树立正确的就业观和职业观,具有严谨、务实、诚信、敬业的职业道德。 (二)文化业务方面 1.具有医用电子仪器检验与维修专业必备的普通基础知识,具有对医学仪器与设备原理故障分析和维修能力;具有对心、脑电图机和超声诊断仪计量检测能力;具有较强自学能力和创新能力;熟悉市场,掌握医疗器械的发展方向、购销特点和产销途径,为购买销售医学仪器设备当好参谋;具有用现代化的手段管理仪器设备的能力。 2.毕业生应获得以下几方面的知识和能力: ⑴应用语言文字,清晰地与仪器使用者和客户进行信息、思想、情感的传递,表达和交流; ⑵具有医用电子仪器与维修专业必备的普通基础知识,具有对医学仪器与设备原理与故障分析和维修能力; ⑶具有对心、脑电图机和超声诊断仪计量检测能力; ⑷熟悉市场,掌握医疗器械的发展方向、购销特点和产销途径,

为购买销售医学仪器设备当好参谋。 ⑸具有用现代化的手段管理仪器设备的能力。 ⑹基本掌握一门外语,要求能阅读本专业的外语书刊。 ⑺掌握计算机的基本知识和操作技能。 (三)其他方面 ⒈身心健康,能控制自身心理情趣,具有体育卫生和运动保健素养,体魄良好,体能达到规定标准。 ⒉具有良好的心理素质,健全的人格,坚强的意志和乐观的情绪。 3.具有文学艺术、美学修养。能够正确认识和分析当今时代有关问题; 三、学制:三年 四、主要课程简介 1、电路分析学时:64学时(实验24学时)考核方式:笔试 内容简介:主要研究电路理论的入门知识,本课程总任务是使学生掌握集中参数、线性、时不变电路等电路的分析方法,并能在维修实际中熟悉的运用。 教材:《电路分析》,黄振轩主编,第一版,山东科学技术出版社 2、模拟电子技术学时:96(实验40学时)考核方式:笔试 内容简介:模拟电子技术是一门专业基础课程。通过学习本课程,使学生能够掌握电子技术的基本概念和基本原理,掌握对模拟电子电路一整套完整的分析与设计方法,能用所学解决实际问题。了解电子技术的新发展,新技术,理论联系实际,具有创新精神。 教材:《模拟电子技术》,沈任元主编,第一版,机械工业出版社 3、数字电子技术基础学时:64(实验24学时)考核 方式:笔试 内容简介:数字电子技术基础是一门专业基础课。本课程的总任务是通过本课程的学习,要求熟悉数字电路的工作原理和基本分析方法,初步掌握逻辑电路的分析和综合方法。掌握数字电路的基本实验方法,根据要求选用中小规模数字集成电路组成简单逻辑电路的初步能力。 教材:《数字电子技术基础》,张志良主编,第一版,机械工业出版社 4、C语言程序设计学时:96(实验30学时)考核方式:笔试

DCDC电源模块在医用传感器电路中的应用

DC/DC电源模块在医用传感器电路中的应用2007.12.13 类别:电源技术阅读:865 一、引言 目前,随着现代医疗器械的不断发展,特别是直接与人体相连接的电子仪器,除了对仪器本身性能的要求越来越高之外,对人体安全方面的考虑也越来越倍受关注,例如生命监护仪、母婴监护仪、婴儿保温仪等等一些与人体紧密接触的仪器,也就是说病人在使用仪器时不能因为使用的仪器而对人体造成有触电或其他方面的危险。 二、心电检测电路的应用 以下以普通型的心电检测电路为例做一简单介绍,如图1: 图1:普通型心电检测电路 图1是INA115在心电检测电路中的实用电路。放大器的正负输入通过心电传感器分别接到人体的左臂(L A)与右臂(RA)上,与运放N和电阻R1~R4组成的驱动网络接到人体的右腿(RL)上,构成“浮地”。由于生物信号很弱,加之有极化电位,所以该级的放大倍数不宜太高,一般取在10~100之间,并且只能作为前置放大用,为了检测安全,后级一般应再采用隔离放大电路进行隔离,且该级的电源电压最好应采用隔离电源模块进行提供,以达到电源及信号的完全隔离。如图2所示, 图2:隔离型心电检测前置放大电路 以上电路是由汉为公司的T6235D与INA115等组成的隔离型心电检测前置放大电路,该电路由于其具有输入阻抗高、漏电流小、检测精度高和满足人体安全等指标完全可以达到医疗器械使用的要求标准。该电路一般作为前置放大电路,器件直接与人体接触,并拾取心电信号后通过INA115进行放大,最后由ISO122隔离传输到后置放大电路,实现人体信号与输出及电源的隔离放大。 放大器的工作电源应用选择有足够的安全爬电距离,较高的隔离电压特性以及极低的隔离电容值,使到系统的安全性能得到较好的保障,此处推荐采用金升阳公司6000VDC隔离G系列(定压输入,隔离6000VDC正负电压输出)或H系列产品(定压输入,隔离6000VDC单路电压输出),该系列产品由于其极高的隔离电压特性(6000VDC)且其具有极低的隔离电容值(≤10pF)被广泛地应用于医疗电子器械行业中。采用G1515S-1W使得INA115与人体相接触的地线与输入电源线真正意义上断开了,达到完全隔离的效果,即电源与信号的完全隔离。 三、隔离型DC/DC电源模块的选用: 系统电源单电源方案双电源方案(±15V) 型号封装型号封装 5VH0515S-1W

传感器技术期末考试试题库

传感器技术期末考试试题库 一、填空题(每题3分) 1、传感器静态性是指传感器在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性. 2、静态特性指标其中的线性度的定义是指。 3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指? 4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是传感器的精度等级 是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数,即A =△ A/Y FS ? 100%. 5、最小检测量和分辨力的表达式是。 6、我们把叫传感器的迟滞. 7、传感器是重复性的物理含意是。 8、传感器是零点漂移是指? 9、传感器是温度漂移是指. 10、传感器对随时间变化的输入量的响应特性叫传感器动态 性. 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有时间常数. 12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比. 13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比.

14、传感器确定拟合直线有切线法、端基法和最小二乘法3种 方法。max *100% L F S Y Y a*A=± 15、传感器确定拟合直线切线法是将过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法. 16、传感器确定拟合直线端基法是将把传感器校准数据的零点输出 的平均值a 。和满量程输出的平均值b 连成直线.a b 作为传感器特性的拟合 直线。 17、传感器确定拟合直线最小二乘法是用最小二乘法确定拟合直线的載距和斜率从而确定拟全直践方程的方法. 25、传感器的传递函数的定义是H (S) =Y (S) /X (S)。 29、幅频特性是指传递函数的幅值随被测频率的变化规 律. 30、相频特性是指传递函数的相角随被测频率的变化规 律. 31、传感器中超调量是指超过稳态值的最大值A (过冲)与稳态值之

《传感器原理及应用》课后答案

第1章传感器基础理论思考题与习题答案 什么是传感器(传感器定义) 解:能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 传感器特性在检测系统中起到什么作用 解:传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系,所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种:静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性,它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性,它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器由哪几部分组成说明各部分的作用。 解:传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中,敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分,转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分,调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分,如书中图所示。 传感器的性能参数反映了传感器的什么关系静态参数有哪些各种参数代表什么意义动态参数有那些应如何选择 解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。意义略(见书中)。动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等,应根据被测非电量的测量要求进行选择。 某位移传感器,在输入量变化5mm时,输出电压变化为300mV,求其灵敏度。 解:其灵敏度 3 3 30010 60 510 U k X - - ?? === ?? 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=℃、S2=mV、S3=V,求系统的总的灵敏度。 某线性位移测量仪,当被测位移由变到时,位移测量仪的输出电压由减至,求该仪器的灵敏度。

生物传感器的应用及发展趋势

生物传感器的应用及发展趋势 摘要: 生物传感器是一类特殊的化学传感器,是以生物体成分(如酶,抗原,抗体,激素等)或生物体本身(细胞,微生物,组织等)作为生物体敏感元件,对被测目标物具有高度选择性的检测器件。生物传感器不仅广泛用于传统医学领域,推动医学发展,而且还在空间生命科学、食品工业、环境监测和军事等领域广泛应用。 关键词:生物传感器种类;原理;应用;趋势 一.生物传感器基本结构和工作原理 生物传感器由分子识别部分(敏感元件)和转换部分(换能器)构成,以分子识别部 分去识别被测目标,是可以引起某种物理变化或化学变化的主要功能元件。分子识别部分 是生物传感器选择性测定的基础。生物传感器通过物理,化学型信号转换器捕捉目标物 与敏感元件之间的反应,并将反应的程度用离散或连续的电信号表达出来,从而得出 被测量。 生物体中能够选择性地分辨特定特质的物质有酶、抗体、组织、细胞等。这些分子识 别功能物质通过识别过程可与被测目标结合成复合物,如抗体和抗原的结合、酶与基质的 结合。在设计生物传感器时,选择适合于测定对象的识别功能物质,是极为重要的前提; 要考虑到所产生的复合物的特性。根据分子识别功能物质制备的敏感元件所引起的化学变 化或物理变化,去选择换能器,是研制高质量生物传感器的另一重要环节。敏感元件中光、热、化学物质的生成或消耗会产生相应的变化量。根据这些变化量,可以选择适光的换能器。 二.生物传感器的分类及应用 1.酶生物传感器 酶传感器是生物传感器的一种,是利用生化反应所产生的或消耗的物质的量,通过电化学 装置转换成电信号,进而选择性地测定出某种成分的器件。酶生物传感器应用于检测血糖 含量,检测氨基酸含量,测定血脂,测定青霉素和浓度,测定尿素,测定血液中的酶含量 酶传感器中应用的新技术:纳米技术 固定化酶时引入纳米颗粒能够增加酶的催化活性,提高电极的响应电流值。首先,纳米颗 粒增强在载体表面上的固定作用;其次是定向作用,分子在定向之后,其功能会有所改善;第三,由于金、铂纳米颗粒具有良好的导电性和宏观隧道效应,可以作为固定化酶之间、 固定化酶与电极之间有效的电子媒介体,从而使得氧化还原中心与铂电极间通过金属颗粒 进行电子转移成为可能,酶与电极间可以近似看作是一种导线来联系的。这样就有效地提 高了传感器的电流响应灵敏度。孟宪伟等首次研究了二氧化硅和金或铂组成的复合纳米颗 粒对葡萄糖生物传感器电流响应的影响,其效果明显优于这=种纳米颗粒单独使用时对葡萄糖生物传感器的增强作用。其原因是纳米粒子具有吸附浓缩效应、吸附定向和量子尺寸颗 粒效应,复合纳米颗粒比单独一种纳米颗粒更易于形成连续势场,降低电子在电极和固定 化酶间的迁移阻力,提高电子迁移率,有效地加速了酶的再生过程,因此复合纳米颗粒可 以显著增强传感器的电流响应。 2.免疫传感器 免疫传感器应用于检测食品中的毒素和细菌,检测DNA 光纤,检测残留的农药,毒品和滥 用药物的检测。

医用传感器习题

第一章习题 1.医用传感器的定义、组成及在医用测量系统中的作用? 2.传感器定义中“有用信号”的含义是什么?为什么通常传感器输出信号形式为电信号? 3.何谓物理型、化学型、生物型传感器? 4.何谓直接型、间接型、物性型和结构型传感器? 5.试分析比较医用传感器主要分类方法有何优缺点。 6.人体信息的特殊性及检测的特点?对医用传感器有哪些特殊要求? 7.就医用传感器的发展任选角度写一篇综述(要求附参考资料,不少于1500字.)。 第二章习题 1.何谓传感器的静态特性?写出静态特性的一般数学模型及三种典型形式,并说明物理意义。 2.衡量静态特性的指标主要有哪些?分别说明其定义和物理意义。 3.线性度对应的几种拟和方法的特点及使用时应注意的问题。 4.何谓传感器的动态特性?写出动态特性的数学模型并说明各个量的物理意义。 5.阶跃响应分析中的时域性能指标有哪些?各自的定义及意义。 6.何谓传感器的频率特性?如何描述? 7.分别写出零阶、一阶、二阶传感器对应的特征参数的物理意义及响应特性并说明各自的特点。 8. 画出二阶传感器对单位阶跃信号,在阻尼比ξ<1,ξ=1,ξ>1时,其输出Y(t)的时间响应特性曲线并说明其特点。 9.设X、Y分别为传感器的输入值、输出值,下表列出的为测试结果,计算其端点线性度、平均选点线性度、最小二乘法线性度,并进行比较,根据比较结果得出什么结论?假设另有一组测量值将如何计算?

10. 分别在下面两幅图中标出以下各量: (1)上升时间; (2)稳定时间; (3)峰值时间; (4)最大超调量 Y(t) 1 1 11. 若有微分方程式为: 其中x 是输入信号,y 是输出信号,a 到h 均为常数。求其时间常数。 12.将某温度计放入100℃的恒温水中,测得如下数据(忽略记录仪惯性): 根据所列数据,判断此系统是否为一阶系统,如果是,请用最小二乘法求出时间常 数τ(提示:对假定的一阶模型t y A Be τ-=-,作ln()Y A y =-与时间t 的曲线,判断是否为一阶系统)。 13. 传感器静态特性指标中,准确度和精密度的区别在何处? 其分别反映了系 统的哪一种特性? 14.一个紫外线检流计的阻尼比0.5ξ=,无阻尼固有频率1015.rad s ω-=,输 人一个单位阶跃信号,试确定:(1)超调量(百分比),(2)稳定时间(±5%),(3)上 升时间。 15.欲测量10P a 压力,现有两种量程的压力传感器,一个量程为100P a ,精 度为±1.5级,另一个量程为15P a ,精度为±2.5级,问选用哪一个传感器合适? 通过此例说明了什么? 16.某压力传感器是一阶系统,它含有一个波纹管和位移传感器,系统的时间常 数为0.2s ,根据系统的频响特性确定压力脉动的最大频率,其引起的误差必须小于 10%。 17.一个二阶系统的传感器,其阻尼系数0.4ξ=,固有频率10800.rad s ω-=,用 它测量频率1 400.rad s ω-=的正弦变化力,幅值误差及相位偏移各为多少?若采用'1 1000.rad s ω-=,'0.6ξ=的力传感器,测量结果将有多大改善? dy dy a bx c hy e fx g dt dt +++=++

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