医用传感器lzy_1

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1、生物医学传感器李正义生物医学工程学院E-mail:455391187@qq.com课程的地位与特点生物医学工程学是20世纪中期才发展起来的一门工、医、理等学科高度交叉的新兴科学，在医学和生物学的现代化过程中具有重要的地位和作用，也是今后几十年内最容易出现理论突破和技术创新的学科领域之一。人类最大的需求是健康，所以生物医学工程产业被誉为永不衰落的朝阳产业。生物医学工程的核心内容医疗仪器在美国等发达国家已成为支柱产业，是通用电气、西门子、飞利浦等巨头的核心业务，也是我国目前的战略性新兴产业。生物医学传感器是构成各种医疗设备和检测仪器的关键组成部分。生物医学传感技术是获取人体乃至自

2、然界生物信息的关键技术，它综合了生物医学、电子信息、材料、物理等多学科的技术，是生物医学领域最重要的学科之一。4基础知识定义、分类发展趋势选用原则一般特性传感器原理检测技术电阻传感器电容传感器电感传感器磁电传感器压电传感器热电传感器光电传感器化学传感器生物传感器课程主要内容传感器的工作原理、结构、主要参数、检测电路及其典型应用课程的目标：掌握医用传感器的基本概念、评价指标；掌握常见医用传感器的原理、特性与典型应用；具备学习、分析与选用新型医用传感器的能力和实验动手能力。重点：各类生物医学传感器的工作原理、典型应用。学习资料教材：1.《医用传感器》-----普通高等教育，陈安宇

3、主编，“十一五”国家级规划教材，第二版，2008年考核形式：理论考试占70%，实验成绩占20%。平时成绩占10%。理论考试：期终考试。实验成绩：实验报告和平时实验操作。平时成绩：到课率。第1章绪论引言:人机系统的机能对应关系外界信息感官人脑肢体人体系统传感器计算机执行器机器系统“机电五官”从传感器的作用来看，实质上就是代替人体的5种感觉(视、听、触、嗅、味)器官的装置。人们把外界信息通过五官接收进来，传递给大脑，在大脑中处理信息，作出一个“结果”，发出指令。在电子设备中，电子计算机相当于大脑，传感器作为电脑的五官，就象人的眼、耳、鼻、舌、皮肤那样可以收集各种信息，这些信息送入

4、电脑后，由电脑进行判断处理，并发出各种控制信号去控制执行机构，满足各种社会需要。传感器信号调理多路模拟开关取样保持检测系统功率放大激励装置低通滤波A/D显示RAMCPUROM键盘计算机总线D/A计算机检测系统基本组成框图被测对象传感器的定义：把特定的被测量信息按一定的规律转换成某种可用输出信号的器件或装置。传感器的定义和组成医用传感器（medicalsensor）：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。传感器也称换能器或变送器（Transducer）把特定的被测量信息按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。四层含义：（1）传感器是一种测量器件或装

5、置测速发电机、发电机测速传感器（2）“特定的被测量信息”：非电量发电机是不是传感器？物理量化学量生物量电量（3）“某种可用信号输出”把外界非电量信息转换成与之有确定对应关系的电量输出的器件或装置。——非电量电测技术把外界信息按一定规律转换成光信号输出的器件。（4）“转换”：传感器、变换器、变送器、换能器、转换器、探测器把特定的被测量信息按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。传感器是检测系统的第一个环节。它是以一定的精度把被测量转换成与之有确定关系的、便于应用的某种量值的测量装置。根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，即：敏感元件、转换元件、电子线路。传感器的物理

6、定义:传感器是指能将各种非电量转换成电信号的部件，这是因为电信号是最适合于处理、传输、转换和定量运算。信号调节转换电路敏感元件转换元件辅助电路被测信息电学量传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件组成。1.敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；辅助电源敏感元件转换元件电子线路被测量电量2.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适于传输或测量的电信号部分。如：金属或半导体应变片，能感受压力的大小而引起形变，形变程度就是对压力大小的响应，所以金属或半导体应变片，就是一种压力敏感元件；铂电阻能感受温度的升降而改变其阻值，阻值的

7、变化就是对温度升降的响应，所以铂电阻就是一种温度敏感元件。3.电子线路，由于传感器输出信号一般都很微弱，需要有信号调理与转换电路，进行放大、运算、调制等。许多敏感元件亦可兼做转换元件。如敏感元件本身就能直接将被测量变成电学参数。如热敏电阻，它不仅能直接感受温度的变化，而且能将温度变化转换成电阻的变化，也就是将非电学参数（温度）直接变成了电学参数（电阻）。例：应变式力传感器弹性膜片—敏感元件，将力转换为弹性膜片的变形应变片—转换元件，将弹性膜片的变形转换成电阻值的变化传感器的作用传感器决定着检测的可能性和