传感器与医学工程 第一章

传感器与医学工程
天津工业大学电信学院 生物医学工程系 陈瑞娟 chenruijuan@https://www.360docs.net/doc/5914952485.html,

《传感器与医学工程》教材

《传感器与医学工程》参考教材

《传感器与医学工程》
课程任务与学习方法 一.课程性质与任务
性质:传感技术作为信息的源头技术是现代信息技术的三大支柱之一,与物理 学、测量学、电子学、光学、机械学、材料学、计算机科学等多门学科 密切相关。生物医学传感和检测技术担负着从原始的生物体(特别是人 体)获取信息这一重要任务,是构成复杂的测量系统以及研制医疗仪器 和装置的核心。同时,生物医学传感与检测是一门对高新技术极度敏感, 由多种技术相互渗透、相互结合而形成的新技术密集型工程技术学科, 是现代生命科学技术发展的基础。 任务: 掌握生物医学传感器及检测系统的原理、结构和应用的一般规律 了解现代生物医学传感和检测技术的发展动态与趋势 掌握典型传感技术,能通过检索、阅读相关资料轻松使用新型传感器 根据实际课题,构建生物医学传感测量系统

二. 学习方法
1. 课堂教学与课外自学相结合;(22+6+2) 2. 理论学习与所在学科、实验室的实践相结合,注 重理论联系实际; 3. 适当理解记忆,但不死记硬背,注意掌握课程各 部分的知识点; 4. 注意各类传感器和检测技术的异同和规律性的总 结、掌握; 5. 重在学会应用。

三. 考试与成绩评定
1. 考试形式:闭卷 2. 考试范围
① 课堂授课内容(一般不超出教材范围内) ② 自学部分(教材范围内) ③ 联系实际部分
3. 成绩评定 平时成绩30%+期末考试70%

主要内容
第1章 绪 论
传感器的定义 、分类;检测技术的概念;生物医学传感器的主要 特点;生物医学检测技术的主要特点;发展现状与趋势。
第2章
人体生理信息及分子生物医学基础
人体的生理信息与分析:(人体细胞电位;循环系统生理信息; 呼吸系统生理信息;神经系统生理信息;消化系统生理信息;感觉器 官生理信息;其他生理参数及其测量;)分子生物医学基础:(细胞; 基因;受体;离子通道;抗体;酶)。
第3章
生物医学传感与检测技术基础
传感器的敏感技术;传感器的基本结构;传感器的集成制造技术; 生物医学传感器检测技术;改善传感器检测系统性能的方法;传感器 及检测系统的误差分析;传感器的基本性能指标;生物相容性设计。

主要内容
第4章 物理量传感器与检测技术
应变及压阻式传感器;电感式传感器;电容式传感器;压电式传感 器;磁电式传感器;光电式传感器;热电式传感器。
第5章
化学量传感器与检测技术
化学量传感器基本概念;电化学基本原理;离子传感器;气体传感 器;湿度传感器;电子鼻与电子舌;微流控分析芯片。
第6章
生物量传感器与检测技术
生物量传感器基本概念;生物分子传感器;细胞与组织传感器;生 物(微阵列)芯片;纳米生物传感器。

第1章
绪 论
1.1 生物医学传感与检测技术的概念; 1.2 生物医学传感技术的发展; 1.3 生物医学检测技术的发展; 1.4 生物医学传感与检测技术的特点; 1.5. 生物医学传感与检测技术的发展趋势。

获取信息,感知外界

人们为了从外界获取信息, 必须借助于感觉器官。 人的大脑通过五种感觉(人 的“五官”——眼、耳、鼻、 舌、皮肤分别具有视、听、 嗅、味、触觉),对外界的 刺激做出反应。

单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及 生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就 需要传感器。

1.1.1 传感器的基本概念
传感器--电五官
测体重
人体的感官属于天然的传感器;而人们常说的传感 器是人类五官的延长,是人类的第六感官,也称之为电 五官。它是人体“五官”的工程模拟物,是一种能把特 定的被测量的信息(包括物理量、化学量、生物量等) 按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置 。

1.1
生物医学传感与检测技术的概念

1.1.1 传感器的基本概念
1.1.1
传感器的基本概念
传感器 是一种装置或器件。国家标准(GB776587)给传感器的定义是:能够感受(或响应)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。 sensors transducers
电信号最便于处理、传输、显示和记录。
传感器的狭义定义:将各种非电信号转换成电信 号的部件或装置。

1.1.1 传感器的基本概念
广义来说,传感器的定义包含以下几层意思:
① 传感器是测量器件或装置,能完成一定的检测任务; ② 它的输入量是某一被测量,可能是物理量,也可能是 化学量、生物量等。 ③ 它的输出量是某种物理量,这种量要便于传输、转换、 处理、显示等等,这种量可以是气、光、电量等,一 般情况下是电量; ④ 输出输入有对应关系,且应有一定的精确度。

1.1.1 传感器的基本概念
国际电工委员会(International Electrotechnical Committee, IEC)把传感器定义为:“传感器是测量系统中的一种前置 部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。 “传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,德 国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的,即直接 感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部 分。按这种理解,传感器还包含了信号成形器的电路部分。 关于传感器,曾出现过许多种名称,如发送器、传送器、 变送器、敏感元件等,它们的内涵相同或者相似,所以近来 已逐趋向统一,都按国家标准规范使用传感器这一名称。从 字面上可以作如下解释:传感器的功用是一感二传,即感受 被测信息,并传送出去。

1.1.1 传感器的基本概念
传感器的组成
指传感器中 能直接感受 或响应被测 量的部分。
被测 非电量 敏感元件
指传感器中能将敏 感元件感受或响应 的被测量转换成适 合于传输或测量的 电信号部分。
有用 非电量 有用 电量 转换元件
将电路参数(如电 阻、电容、电感) 量转换成便于测量 电量(如电压、电 流、频率等)。
信号调节 转换电路 输出 电量
辅助电路

1.1.1 传感器的基本概念
生物医学传感器(Biomedical Sensors)
电子信息技术 + 生物医学
生物医学传感器
? 生物医学传感器,顾名思义,它是应用于生物医学领域的 那一部分传感器,它所拾取的信息是人体的生理信息,而 它的输出常以电信号来表现,因此,生物医学传感器可以 定义为:把人体的生理信息转换成为与之有确定函数关系 的电信息的变换装置。 感觉器官(眼、耳、鼻、舌、身) 生物医学传感器 感知人体的生理信息 大脑 电脑 电信号

生物医学传感器在医学上的用途
n
n
n
检测-检测正常或异常生理参数。比如:先心 病病人手术前须用血压传感器测量心内压力, 估计缺陷程度。 监护-连续测定某些生理参数是否处于正常范 围,以便及时预报。在 ICU 病房,对危重病人 的体温、脉搏、血压、呼吸、心电等进行连续 监护的监护仪。 控制-即利用检测到的生理参数控制人体的生 理过程。比如,用同步呼吸器抢救病人时,要 检测病人的呼吸信号,以此来控制呼吸器的动 作与人体呼吸同步。

1.1.2 传感器的分类
1.1.2 传感器的分类
1、根据被测量的不同,将常用的生物医学传感器分为
脉搏传感器 血氧传感器 基因测试芯片
基于物理效应如 物理量传感器 光、电、声、磁、 热等效应 基于化学效应如 化学量传感器 化学吸附、离子 化学效应等 生物量传感器 基 于 酶 、 抗 体 、 激素等分子识别 功能
血压、呼吸、脉搏、体温、 心音、呼吸频率、血液的黏 度、流速、流量等物理量 气味分子、氧和二氧化碳含 量、体液(血液、汗液、尿 液等)中的 pH 值、以及金属 离子的浓度等 组织、细胞、酶、抗原、抗 体 、 受 体 、 激 素 、 DNA 与 RNA以及蛋白质等生物量

1.1.2 传感器的分类
2、按照工作原理分为: a) b) c) d) e) f) 应变式传感器;应变效应 压电式传感器;压电效应 光电式传感器;光电效应 热电式传感器;热电效应 电化学式传感器;化学作用 免疫式传感器等。免疫反应

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 =++++

传感器课程设计报告

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名:齐文华学号:12L0751265 专业班级:电子信息工程L126班 课程名称:传感器原理及应用 学年学期:2 014 —2 015 学年第一学期 指导教师:陈书旺 2 0 1 4 年12月

课程设计成绩评定表

目录 一、引言----------------------4 二、设计电路及原理------------4 三、元件清单------------------5 四、相关元器件的说明和介绍----6 五、课设步骤------------------11 六、实物图--------------------11 七、发现问题并解决问题--------13 八、心得与体会----------------13 九、参考文献------------------14

一、引言 1.课程设计的目的 1)使学生掌握传感器的使用方法和设计要点的基本技能,加深学生对“传感器原理及检测技术”理论知识的理解,为从事仪器系统开发与设计打下基础。 2)锻炼学生自主独立完成课程设计的能力,培养学生积极动手创新的精神。3)通过课程设计提高我们动手实践能力,为我们以后更好的学习传感器和其他的相关知识奠定基础,使我们更好地适应现代社会的需求。 2.设计思路来源 随着科学技术的发展,许多高端技术已经实现了自动检测与控制。同时传感器的应用也逐渐增多,遍及人们生活的各个方面,给人们的生产和生活带来极大的方便。 本设计选用光敏传感器,对特殊场合的光照强度进行检测与报警。主要应用于农业大棚、城市照明等对光照强度有要求的场合。本设计用发光二极管作为警示灯,当光照强度不满足要求时就会发光起到警示的作用。 二、实际电路及原理 1.电路图

生物医学传感器与检测技术教学

《生物医学传感器与检测技术实验》教案大纲 张日欣李元斌 一、课程名称:生物医学传感器与检测技术实验 Experiments in Biomedical Sensor & Detecting Techniques 二、课程编码:0702831 三、学时与学分:24/1.5 四、先修课程:数字电子技术,模拟电子技术,项目生理学,电子测试与实验,生物医学测量与仪器实验。 五、课程教案目标 1.本课程是生物医学项目专业的一门专业课,它应用电子技术,传感器测量技术和计算机技术,解决生物医学领域中的信号提取,检测和处理以及生物医学仪器的设计等问题; 2.使学生了解典型医学仪器的原理、特点和性能指标,学习正确使用传感器,设计检测电路,掌握基本测量技术; 3.为医学仪器设计奠定基础。 六、适用学科专业 生物医学项目 七、基本教案内容与学时安排 ●热敏器件及温度传感器特性实验<4学时) ●压力传感器性能实验<4学时) ●气敏传感器特性实验<4学时) ●光电式脉搏探测器<4学时) ● ECG前置放大器<4学时) ●陷波器仿真、制作与调试<4学时) ●安全隔离设计与调试<4学时) ● ECG放大器的整体调试<4学时) ● 12导联心电工作站的原理及使用<4学时) 八、教材及参考书: 教材:生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材,武汉:华中科技大学教材科,2004年9月 参考文献: 1.生物医学检测技术讲义,杨玉星自编教材,1998年 2.生物医学电子学,蔡建新,张唯真,北京大学出版社,1997年 3.传感器原理与应用,黄贤钨,电子科技大学出版社,1999年 4.生物医学测量,陈延航,人民卫生出版社,1986年 5.医学物理,刘普和,人民卫生出版社,1986年 6.医学仪器-应用与设计,约翰G.韦伯斯特,新时代出版社,1985年 7.Protel 98 for windows 电路设计应用指南,程凡等,人民邮电出版社,1999年 九、考核方式 实验报告+实践表现 《生物医学测量与仪器实验》教案大纲

传感器课程设计

哈尔滨远东理工学院传感器课程设计小型称重系统设计 姓名: 专业:电子信息工程 学号: 指导教师: 机器人学院 二0一七年六月二十五日

目录 第1章绪论............................................... 错误!未定义书签。 选题背景............................................... 错误!未定义书签。 目的和意义............................................. 错误!未定义书签。第2章设计方案及其论述..................................... 错误!未定义书签。 模型建立及电路原理..................................... 错误!未定义书签。 电路图 (4) 第3章数据图表及分析 (6) 数据图表 (6) 数据分析 (7) 结论 (8)

第1章绪论 选题背景 称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,与人民的生活紧密相连。电子称重器是电子称重器中的一种,称重器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,称重器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。因此,称重技术的研究和称重器工业的发展各国都非常重视。工业生产中,称重传感器已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域,可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。本实验是利用金属箔式应变片设计一个小型称重装置。硬件部分是在Multisim中仿真设计,使用电压变化进行模拟测量物体重量从而达到实验效果。 目的和意义 1)掌握金属箔式应变片的应变效应,单臂、全桥电桥工作原理和性能。 2)学会建立仿真模型。 3)比较单臂双臂与全桥电桥的不同性能、了解其特点。 4)学会使用全桥电路。 5)了解物体重量与电压的关系效应。 6)了解电路原理。

生物医学传感器的发展与应用综述

收稿日期:2007-10-26 作者简介:夏西泉(1969—),男,重庆市人,重庆电子工程职业学院,高级讲师,主要从事传感与检测技术、通信技术的教学与研究; 曹毅(1967—),男,重庆市人,副教授,重庆城市管理职业学院电子信息工程系主任,主要研究方向为计算机网络通信、生物医学信息处理。 第17卷第1期重庆职业技术学院学报Vol.17No.12008年1月JournalofChongqingVocational&TechnicalInstitute Jan.2008 传感技术是当代科学技术发展的一个重要标志,它是现代生物医学、自动化检测、环境保护等应用领域不可缺少的功能器件,它与通讯技术、计算机技术并称为现代信息产业的三大支柱。21世纪是人类全面进入信息电子化的时代,随着人类探索领域和空间的拓展,人们需要获得的电子信息种类日益增加,需要信息传递的速度加快,信息处理能力增强,因此要求与此相对应的信息采集技术———传感技术必须跟上信息化发展的需要。生物传感器是近几十年内发展起来的一种新的传感器技术。有人把21世纪称为生命科学的世纪,也有人把21世纪称为信息科学的世纪。生物传感器正是在生命科学与信息科学之间发展起来的一个交叉学科。 1生物传感器的定义 生物传感器定义为“使用固定化的生物分子 (immobilizedbiomolecules)结合换能器,用来侦测生体内 或生体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置”。生物传感器由两个主要关键部分所构成,一为来自于生物体分子、组织部分或个体细胞的分子辨认组件,此一组件为生物传感器信号接收或产生部分,另一为属于硬件仪器组件部分,主要为物理信号转换组件,主要是由电化学或光学检测元件(如电流、电位测量电极,离子敏场效应晶体管,压电晶体等)。 然而,随着当前各种新材料、新原理和新技术的不断发展,特别是微电子机械系统(Microelectromechanicalsyste m,MEMS)技术和生物芯片技术的出现,目前生物传感器 的概念已经跳出了原来狭义的圈子,扩展为以微型化、集成化、智能化和芯片化为特征的生物检测、处理的微系统。 2生物传感器的结构与原理 2.1生物传感器的结构 生物传感器由两个主要关键部分所构成,第一部分 是识别部件,如酶、微生物、细胞或组织、抗原或抗体等;第二部分是转换部件,将其他物理量转换成电学量(电压或电流),如:温度转化为电压,力学压力量转换为电学量等。其余为辅助部分,完成系统测量或控制的功能。生物传感器的组成框图如图1所示。 2.2生物传感器的原理 被测物质经扩散作用进入生物活性材料,经分子识别(特异性结合)后,发生物理或化学反应,产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号,再经信号处理单元处理后输出,便可知道待测物的相关信息。 3生物传感器的种类 根据生物传感器组成部分(识别部分和转换部分)的 材料或原理的不同,可以有以下不同的分类方法。 (1)按照其感受器中所采用的生命物质分类,可分为微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、酶传感器、DNA传感器等。 生物医学传感器的发展与应用综述 夏西泉1,曹 毅2 (1.重庆电子工程职业学院,重庆401331;2.重庆城市管理职业学院,重庆400055) 摘要:随着现代生物工程技术的发展和需要,生物医学传感器的研究与开发得到了长足发展,特别是微传感器及生化传感器是目前发展的前沿技术,本文对生物医学传感器的发展、原理、应用领域以及发展趋势等作了详细论述。 关键词:生物医学传感器;传感器;应用中图分类号:Q-1 文献标识码:A 文章编号:1672-0067(2008)01-0149-04 图1生物传感器结构框图

生物医学传感器 简答题汇总

生物医学传感器与一般传感器相比,还必须满足 1.材料无毒,且与生物体组织有良好的相容性; 2.检测时,长期接触不会影响或尽可能少影响正常生理活动; 3.有良好的电气安全性 4.在结构和性能上便于清洁和消毒,防止交叉感染。 生物信号有哪些特点对医学传感器有哪些要求 特点:1.非电量信号;2.生物信号十分微弱;3.信噪比低;4.变化频率低;5.无创伤的检测; 要求:1.灵敏度高;2.信噪比高;3.良好的精确性;4.响应速度快;5.稳定性;6.互换性; 什么是应变效应什么是压阻效应两者有何异同 应变效应:金属电阻受力后尺寸变化引起阻值变化;压阻效应:半导体电阻受力后电阻率变化引起电阻值变化;同:都受到作用力,其结果都会导致电阻值的变化。异:导致阻值变化的原因不同,前者因尺寸变化引起,后者主要因电阻率变化引起。 直流单臂电桥的非线性误差如何产生如何解决 产生条件:△R1<

医学传感器练习题

以下为传感器课件上的例题及答案(答案已经让老师校对过,但不代表会出里面的题型哦!仅供参考) 第一章没有 第二章 2.1、 2.2、有两个传感器测量系统,其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述,试求这两个系统的时间常数 和静态灵敏度K。

2.3、一压电式加速度传感器的动态特性可以用如下的微分方程来描述,即 式中,y ——输出电荷量,pC ;x ——输入加速度,m/s 2。试求其固有振荡频率ωn 和阻尼比ζ。 2.4、已知一热电偶的时间常数τ=10s ,如果用它来测量一台炉子的温度,炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动,周期为80s ,静态灵敏度K=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。(已知热电偶为一阶传感器) 解:依题意,炉内温度变化规律可表示为 x(t) =520+20sin(ωt)℃ 由周期T=80s ,则温度变化频率f =1/T ,其相应的圆频率 ω=2πf =2π/80=π/40; 温度传感器(热电偶)对炉内温度的响应y(t)为 y(t)=520+Bsin(ωt+?)℃ 热电偶为一阶传感器,其动态响应的幅频特性为 ()() 786 010******** 2 2 .B A =??? ? ???π+= ωτ+== ω 因此,热电偶输出信号波动幅值为 B=20?A(ω)=20?0.786=15.7℃ 由此可得输出温度的最大值和最小值分别为 y(t)|m ax =520+B=520+15.7=535.7℃ y(t)|m in =520﹣B=520-15.7=504.3℃ 输出信号的相位差?为 ?(ω)= -arctan(ωτ)= -arctan(2π/80?10)= -38.2? 相应的时间滞后为 ?t =()s 4.838.4236080 =? 2.5、一只二阶力传感器系统,已知其固有频率f 0=800Hz ,阻尼比ζ=0.14,静态灵敏度K=1,现用它作工作频率f =400Hz 的正弦变化的外力测试时,其幅值比A(ω)和相位角?(ω)各为多少;若该传感器的阻尼比ζ=0.7时,其A(ω)和?(ω)又将如何变化? 解: 5.08004002200====f f f f n ππωω 所以,当ξ=0.14时 ()()[] ()222 2411 n n A ωωζωω ω+-= () 31 .15 .014.045.011 2 2 2 2=??+-=

传感器课程设计 电感式位移传感器

东北石油大学 课程设计 2015年7 月 8日

任务书 课程传感器课程设计 题目电感式位移传感器应用电路设计 专业测控技术与仪器姓名祖景瑞学号 主要内容: 本设计要完成电感式位移传感器应用电路的设计,通过学习和掌握电感式传感器的原理、工作方式及应用来设计一个电路。电路要能够检测一定范围内位移的测量,并且能够通过LED进行数字显示。位移传感器又称为线性传感器,常用的有电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器等技术。 基本要求: 1、能够检测 0~20cm 的位移; 2、电压输出为 1~5V; 3、电流输出为 4~20mA; 主要参考资料: [1] 贾伯年,俞朴.传感器技术[M].南京:东南大学出版社,2006:68-69. [2]王煜东. 传感器及应用[M].北京:机械工业出版社,2005:5-9. [3] 唐文彦.传感器[M].北京:机械工业出版社,2007: 48-50. [4] 谢志萍.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2002:80-90.完成期限—

指导教师 专业负责人 2015年 7 月 1 日

摘要 测量位移的方法很多,现已形成多种位移传感器,而且有向小型化、数字化、智能化方向发展的趋势。位移传感器又称为线性传感器,常用的有电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器,磁致伸缩位移传感器以及基于光学的干涉测量法,光外差法,电镜法,激光三角测量法和光谱共焦位移传感器等技术。电感式位移传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。电感式位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制方面。针对目前电感式位移传感器的应用现状,本文提出了一种电感式位移传感器的设计方法,具有控制及数据处理等功能,结构简单、成本低等优点,可以广泛应用于机械位移的测量与控制。 关键词:电感式传感器;自感式传感器;测量位移;位移传感器

医学传感器(张宁)去年传感器试卷.doc

1. 医用传感器是感知生物体内各种生理的、生化的和病变的信息,把它们传递出来并转化为 (B )装置 A. 光信号 B.电信号 C.非电信号 D.非光信号 2. 下列关于传感器灵敏度不正确的陈诉是(C ) A. 传感器的灵敏度是指传感器达到稳定后输出量变化Ay对输入变化星Ax的比值 B. 实际传感器的灵敏度当输入量较小时是定植,当输入量较大时就随着输入量变化 C. 传感器的灵敏度和测量范围有关,多数传感器的灵敏度越高,测量范围越宽。 D. 当k小到某种程度是,输出就不再变化了,这时的k叫做灵敏度界限 3. 关于传感器的动态响应,下列描述不正确的是(C ) A. 传感器的输出信号到达新的稳定状态以前的响应特性叫做瞬态响应 B. 当时间趋于无穷大时传感器的输出状态叫做稳态响应 C. 研究传感器的瞬态响应常用正弦信号输入。(应该是阶跃信号) D. 研究传感器的稳态响应常用正弦信号输入。 4. 关于电阻应变片特性的不正确描述是(C ) A. 应变片金属丝弯折处的变化使得灵敏系数减小的现象叫做应变片的横向效应 B. 敏感栅越窄,基长越长的应变片,其横向效应越小,引起的误差也越小 C. 当应变片的非线性效应达到规定值时所对应的指示(应该是真实)应变为应变片的应变极限(在一定温度下,应变片的指示应变对测试值的真实应变的相对误差不超过规定范围 (一般为10%)时的 最大真实应变值。 ) D. 一定温度下,使应变片承受一定的机械应变时,指示应变随着时间而变化的特性叫做应 变片的蠕变 5. 电涡流式传感器的变换原理是利用(C)在交流磁场中的涡流效应 A. 磁性材料 B.电解质材料 C.金属材料 D.光敏材料 6. 压电常数d23表示的含义是C A. 沿X轴作用正应力,在Y轴平面上产生压电电荷 B. 沿Y轴作用正应力,在丫轴平面上产生压电电荷 C. 沿Z轴作用正应力,在丫轴平面上产生压电电荷 D. 沿丫轴作用剪应力,在Y轴平面上产生压电电荷 7. 关于压电效应的正确描述是A A. 压电效应包括正压电效应和逆压电效应 B. 正压电效应是指在电介质的两个表面上施加外电场,则该电介质发生几何形变的现象 C. 逆压电效应是指在某些电介质上施加机械力,则该电介质的两个表面上会出现电荷的现 象 D. 有极分子电介质中,正电荷中心与负电荷中心相互重合 8. 电荷放大器是一个(C)放大器

传感器课程设计

传感器课程设计

摘要 本文介绍了红外线感应开关的原理,采用热释电红外探头(PT8A2621)将接收到的微弱信号加以放大,然后驱动继电器,制成红外热释电感应开关。本开关能探测来自移动人体的红外辐射,只要人体进入探测区域,开关会自动开启。该设计可作为企业、宾馆、商场及住宅的走廊、楼梯、电梯间、卫生间、库房等处的自动开关,起到“人来灯自亮,人走灯自灭”的作用,既新颖方便,又节约用电,在某些场所还能起到威慑盗窃活动的防范作用。本设计结构简单,本身不发任何类型的辐射,器件功耗很小,价格低廉,隐蔽性好,应用范围广,所以可以通过扩展而达到实际的应用。 关键词:红外线感应开关红外辐射探测区域

目录 第1章:总体方案概要 (1) 1.1意义及研究现状 (1) 1.2设计思路 (2) 第2章:设计方案各部分介绍 (3) 2.1热电是传感器的构成及工作原理 (3) 2.2低通滤波器 (4) 2.3信号放大器 (6) 第3章:仿真电路的建立与分析 (8) 3.1仿真电路建立 (8) 3.2仿真结果的分析 (8) 第4章:设计体会 (10) 参考文献 (10)

第1章:总体方案概要 1.1 意义及研究现状 电力作为一种洁净方便的能源广泛的应用于我们的生活与生产方面,因此电能的节能尤为重要,要节能首先就要做到节约能源,其次再通过科学研究发明更加人性化和节能的用电器。 热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年,有人提出过利用热释电效应探测红外辐射,但并未受到重视,直到六十年代,随着激光、红外技术的迅速发展,才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器,它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。 (1)红外线感应灯控制系统的现状及发展趋势: 我国照明缺乏独创产品,模仿产品居多,基础加工落后,只顾外表,轻视功能,产品的品种比较单一,性能差。尤其是在“智能”照明方面,缺乏创新,与国外智能灯具在技术研究方面有着不小的差距。我国现阶段的照明系统一般采用主电源经配电箱分成多路配电输出线,提供照明灯回路用电,由串接在照明灯回路中的开关面板直接接通或断开供电线来实现对灯的控制,灯只有开和关两种状态,无逻辑时序及亮、暗调光控制,因而无法形成各种灯光亮度组合的场景及系统控制。全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出,节能和环保是中国实现社会经济可持续发展所急需解决的问题。每年照明电能消耗约占全部电能消耗的12%~15%,作为能源消耗的大户,必须尽快寻找可以替代传统光源的节能环保光源。LED以其较之于传统照明光源所没有的优势,诸如较低的功率需求、较快的响应速度、绿色环保以及不断快速提高的发光效率等,成为目前我国今后照明系统发展的方向。基于目前国内国际形势,尤其是能源紧缺,智能照明必是以后照明系统的发展方向。智能照明将会使人们利用起来更加便利,改善家庭环境,不仅为建筑照明提供多种的艺术效果,而且使灯具控制和维护变得更为简单,而且具有可靠性高、安装布线容易。 (2)红外线感应灯控制系统的优点: 智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下:

医学传感器复习题目答案电子教案

医学传感器复习题目 答案

1.传感器定义,重要性P1-P2 +PPT 传感器的定义:能感受或响应规定的测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。 重要性:各个学科的发展与传感器技术有十分密切的关系。例如:工业自动化、农业现代比、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等方面都与传感器技术密切相关。这些技术领域的发展都离不开传感器技术的支持,同时也是传感器技术发展的强大动力。离开传感器就没有我们今天的生活。 2.医用传感器定义。PPT 能够感知多数为非电量的生物信息并将其转换成电学量的器件或装置。 3.为何转换成电信号P2 +PPT 反映生命的信息绝大多数属于非电量,其放大和处理是十分困难的。而医学传感器把生物信号换成电信号,经放大器及预处理器进行信号放大和预处理,然后经A/D转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号,输入计算机,然后通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果 4.传感器,换能器,执行器的关系 传感器:这种装置用来感知被监测系统的参数,它能把特定的被测参数的信息(包括物理量、化学量和生物量等)按一定规律转换为某种便于处理,易于传输的信号(如电信号、光信号等)。换能器:它是一种装置,这种装置可将能量从一个域(如电能)变换到另一个域(如超声波),反之亦然。推广来讲,它可将能量从一种类型转变成另一种类型。 因此对transducer确切翻译应为换能器。 执行器:它也是一种装置,这种装置接收电能后可对系统状态施加影响,如电机(它可施加扭矩)、水泵(它施加压力或改变流体速度)、电动移动工作台等。

传感器课程设计

传感器课程设计半导体吸收式光纤温度传感器

2010年12月30日 目录 序言 (3) 方案设计及论证 (4) 部件图纸 (6) 心得体会 (6)

主要参考文献 (7) 序言 1、简介 光纤温度传感器采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面,使光能由一根光纤输入该反射面出另一根光纤输出,由于这种新型温敏材料受温度影响,折射率发生变化,因此输出的光功率与温度呈函数关系。其物理本质是利用光纤中传输的光波的特征参量,如振幅、相位、偏振态、波长和模式等,对外界环境因素,如温度,压力,辐射等具有敏感特性。它属于非接触式测温。 2、特点

光纤传感器是一种新型传感器,它用光信号传感和传递被测量,具有动态范围大,频响宽,不受电磁干扰等优点。由于光纤可被拉至距测量点几十米以外,能使信号处理的电子线路远离干扰源,固而可较少受到空间电磁干扰。另外光纤传感器均为可控有源传感器,这使得在硬件和软件设计中可采用一些特殊手段来完成某些较复杂的功能。 3、现状 随着工业自动化程度的提高及连续生产规模的扩大, 对温度参数测量的快速性提出了更高的要求。目前, 普遍采用的热电偶很难实现对温度快速、准确地测量。这种接触式测量也难以保证温度场的原有特征, 易引起误差。在较高温度的测量中, 价格昂贵的金属热电偶必须接触被测高温物体, 所以损坏快, 增加了成本。光纤温度检测技术是近些年发展起来的一项新技术,由于光纤本身具有电绝缘性好、不受电磁干扰、无火花、能在易燃易爆的环境中使用等优点而越来越受到人们的重视,各种光纤温度传感器发展极为迅速。目前研究的光纤温度传感器主要利用相位调制、热辐射探测、荧光衰变、半导体吸收、光纤光栅等原理。其中半导体吸收式光纤温度传感器作为一种强度调制的传光型光纤传感器,除了具有光纤传感器的一般优点之外,还具有成本低、结构简单、可靠性高等优点,非常适合于输电设备和石油以及井下等现场的温度监测,近年来获得了广泛的研究 原理分析 1、本征吸收原理 当一定波长的光通过半导体材料时,主要引起的吸收是本征吸收,即电子从价带激发到导带引起的吸收。对直接跃迁型材料,能够引起这种吸收的光子能量hv必须大于或等于材料的禁带宽度Eg,即 式中,h为普朗克常数:v是频率。从式(1)可看出,本征吸收光谱在低频方向必然存在一个频率界限vg,当频率低于vg时不可能产生本征吸收。一定的频率vg对应一个特定的波长,λg=c/vg,称为本征吸收波长。 2、半导体测温原理 λ,半导体材料对信号光的透过率随温度变化,但对参考光的透过率不变。设信号光的透过率为()T 参考光的透过率为rλ。光纤定向耦合器的分光比为α,光纤传输损耗和探头与光纤的联接损耗为β。令

传感器课程设计

哈尔滨远东理工学院传感器课程设计 小型称重系统设计姓名: 专业:电子信息工程 学号: 指导教师: 机器人学院 二0一七年六月二十五日

目录 第1章绪论 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.2 目的和意义 (1) 第2章设计方案及其论述 (3) 2.1 模型建立及电路原理 (3) 2.2 电路图 (4) 第3章数据图表及分析 (6) 3.1 数据图表 (6) 3.2 数据分析 (7) 结论 (8)

第1章绪论 1.1 选题背景 称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,与人民的生活紧密相连。电子称重器是电子称重器中的一种,称重器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,称重器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。因此,称重技术的研究和称重器工业的发展各国都非常重视。工业生产中,称重传感器已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域,可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。本实验是利用金属箔式应变片设计一个小型称重装置。硬件部分是在Multisim中仿真设计,使用电压变化进行模拟测量物体重量从而达到实验效果。 1.2 目的和意义 1)掌握金属箔式应变片的应变效应,单臂、全桥电桥工作原理和性能。 2)学会建立仿真模型。 3)比较单臂双臂与全桥电桥的不同性能、了解其特点。 4)学会使用全桥电路。 5)了解物体重量与电压的关系效应。

生物医学传感器复习资料

第一章 传感器与生物医学测量 (1)国家标准(GB7665—87)关于传感器的定义,传感器的组成部分及其作用。 定义:传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,它通常由敏感元件和转换元件组成。 传感器的组成:敏感元件,转换元件,信号调节转换电路,辅助电源 传感器的作用:将一种能力转化为另一种能量形式。 (2)生物医学测量仪器的三个主要部分及其所起作用。 ? 传感器和电极 ? 放大器和测量电路 ? 数据处理和显示装置(现代生物医学测量仪器已包括治 疗仪器组成完整的生物医学仪器,也包括基于网络的数据传输部分。) (3)常见生理参数的测量范围(心电,脑电,肌电) 心电图ECG :(所用传感器)体表电极 (幅值)50uv —5mv (频率)0.05—100Hz 脑电图EEG :头皮电极 2—200uv 0.5—100Hz 肌电图EMG:针电极 20uv —1mv 10Hz —20kHz (4)通过人体的低频电流(直流~1KHz )对人体的作用有三个方面。 ? 产生焦耳热; ? 刺激神经、肌肉等细胞; ? 使离子、大分子等振动、运动、取向。 第二章 生物电信号的特征 (1)什么是膜电位?静息时细胞膜内外常见离子浓度情况如何? 膜电位(membrane potential ):在可兴奋组织(如神经,肌肉或腺组织)的细胞膜内外,存在着不同的带电离子。膜外呈正电,膜内呈负电,存在着一定的电位差。平时呈现静息电位,细胞膜内介质的静息电位约为-50mV ~-100mV ,细胞内带负电,细胞外带正电。(静息电位(resting potential ):是指细胞未受刺激时的膜电位,即处于静息状态下,细胞膜两侧存在的电位差。) 静息时: ? K + 的膜内浓度比膜外高30倍; ? Na +的膜外浓度比膜内高10-15倍; ? CL -的膜外浓度比膜内高4~7倍; ? Ca 2+ 的膜外浓度比膜内高104 倍; ? 蛋白质阴离子的膜内浓度比膜外高等 由此可知,膜内外的K + 、Na + 、CL -、Ca 2+ 等离子之间各有一定的浓度差形成浓度梯度。 (2)能斯特(Nernst)方程以及利用能斯特方程求静息时K + 的平衡电位ε k 。 (式中ε为扩散电位差,生理学上为 膜两边的跨膜电位) 例子:已知人体神经细胞内、外K + 的有效浓度分别为[K + I ]和[K + o ](单位为mol/L ),则根据Nernst 方程式计算出 K + 的平衡电位εk : k=1.38x10-23 J·K -1),T 为绝对温度(K),Z=+1,e=1.60x10-19 C 在人体体温(37℃)下,若将各项值代入,则Nernst 方程式可化为: 代入表2.1给出参数,得εk =-89mV,理论计算值与实测结果(- 86mV )很接近。 (3)细胞膜的模拟等效电路 细胞膜等效电路为电容和电阻并联形式。 例子:若细胞膜面积S=5x10-6cm 2,厚度d=10-6 cm,ε=3.26 膜的电容值:d S C ε4==1.3pF=1.3×10-12 F(法拉) 若已知膜电位为V = - 86mV ,代入公式Q = CV,可求得应带的电量为Q=1.3×10-12 × 0.086 = 1.1×10-13 库仑(C)。 这些电量应是Q/e 个K + 离子所有,已知e=1.6×10-19 库仑(即K + 离子的电量),得参与扩散的K + 离子数应为:Q/e = 6.9×105 。 已知典型的细胞体积为10-9 cm 3 ,K + 离子的浓度约为0.14克分子/升,或每立方厘米约有0.14×6×1023 /1000 ≈1020 个离子。 照此计算,每一细胞内就有:1020 ×10-9 =1011 个K + 离子,其中只有6.9×105 个K + 离子向膜外扩散 (4)什么是动作电位,动作电位在去极化和复极化过程中各个时期的特点(包括时程,电位幅度,K + 、Na + 、Ca 2+ 离子运动情况)。 心肌细胞受到窦房结发来的电脉冲剌激时(阈剌激),受剌激部位膜电位将发生短暂的电位变动,最初膜电位升高,接着慢慢恢复到原来静息电位水平。这个过程经历300ms 时程,膜电位的变动,生理学上称为“动作电位”。 1.去极化:去极化即除极,是动作电位的0期。(当可兴奋的细胞受到外界剌激,如给它以电剌激,剌激电流从膜内流向膜外,因此膜的极化状态减弱,称之为去极化。) ? 表现:去极化达到一定临界水平,即阈电位,便产生兴奋。 这时细胞膜的极化现象消除,出现膜内为正、膜外为负的反极化状态:在短时间内由-50mV —100mV 变到+20mV —+40mV ,构成动作电位上升支(去极相)。快钠通道“开放”,Na + 通过快钠通道,向膜内迅速扩散,使膜电位升高得很快,最快变化率可达800v/s,上升幅度大(-80mV 至+30mV)。 ? 特点:对于心肌细胞,此期历时很短,仅1~2ms 。 2.复极化:是从去极化电位达到正峰值后开始,一直恢复到静息电位水平状态之间的过程。(动作电位的产生,取决于细胞膜两边的电压和膜对于Na + 、K +随时间变化的通透性。) 1期:亦称快速复极初期,Na + 向内扩散减慢,而K + 的向外扩散则缓慢地上升,两者达到动态平衡。膜外CL -浓度高于膜内4~7 倍,而且此时膜内电位为正,高于膜外,故CL - 借助于浓度差和电位差两者的作用而大量向内扩散,使细胞内的电位逐渐降低。1期占时平均约10ms 。 2期:缓慢复极期或平台期,胞外Ca 2+ 浓度比细胞内高得多,此期慢钙通道‘早已开放’,并且开得很大,Ca 2+ 在浓度梯度作用 )(] [] [lg 3.2mV K K e T O I k + +Z -=κε)(] [] [lg 51.61m V K K O I k + +-=ε

传感器课程设计

目录 摘要 (1) 一课程设计任务和功能要求 (1) 1.1设计应用背景 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3系统结构 (2) 二传感器模块设计 (3) 2.1脉冲信号的获得 (3) 2.2霍尔传感器 (3) 2.3光电传感器 (3) 2.4光电编码器 (4) 2.5三套方案的选择与比较 (4) 三.设计总结 (5) 3.1硬件连接 (5) 3.2实验程序及分析 (6) 3.4原理图 (7) 3.5 PCB原理图 (7) 四.设计总结 (8) 五.参考文献 (9) 六.成员及分工情况 (9) 附录 (9)

摘要 测速是工农业生产中经常遇到的问题,学会使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。要测速,首先要解决是采样的问题。在使用模拟技术制作测速表时,常用测速发电机的方法,即将测速发电机的转轴与待测轴相连,测速发电机的电压高低反映了转速的高低。使用单片机进行测速,可以使用简单的脉冲计数法。只要转轴每旋转一周,产生一个或固定的多个脉冲,并将脉冲送入单片机中进行计数,即可获得转速的信息。 关键词:拾取信号光电传感器霍尔传感器光电编码器转速 一课程设计任务和功能要求 任务: 电机转速自动检测 功能要求: 请设计一种电机转速监控装置,能够提供电机转速的电量信息。 1.1设计应用背景 电动机作为风机、水泵、机床等设备的动力,广泛应用于工业、农业、商业、公用设施、制造业等各个领域,在我国,电动机的用电量已经占到社会总用电量的60%以上。我国能源相对缺乏,优质能源严重短缺,同时巨大的能源消耗引起的环境污染已在某种程度上制约了经济的发展,从节约能源,保护环境出发,我国开展了很多节能研究工作电动机作为量大面广的机电产品,降低电动机的损耗、提高电动机的效率已成为节能降耗、降低生产成本、追求经济效益最大化的重要手段,是利国利民的大事。对老式耗能大的电动机必须进行节能改造,因此,研究其节能问题具有非常重要的意义。 1.2设计原理 (1)利用光电开关管做电机转速的信号拾取元件,在电机的转轴上安装一圆盘,在圆盘上挖一小洞,小洞上下分别对应着光发射和光接收开关,圆盘转动一圈即发光电管导通一次,利用此信号作为进行脉冲计数所需。 (2)计数脉冲通过计数电路进行有效的计数,按照设计要求每一秒种都必须对计数器清零一次,因为电路实行秒更新,所以计数器到译码电路之间有锁存

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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