【正文】 _幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 變極距 (δ）型 :,(a)、 (e), 變面積型 (S)型 :,(b)、 (c)、 (d)、 (f)、 (g),（ h） , 變介電常數(shù) (ε,)型 :,（ i）～ (l), 辟媽撼汛帳綁覆續(xù)灑秩膨馱暮朱窮擴(kuò)爽覽墾洲評(píng)鰓喂葵謝啡殿馴姻哈工痊2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 變極距型電容傳感器 dsC r?? 00 ?200001)1(1 ?????? ??????????????ddddCddCddsCCC r?? 非線性關(guān)系 , 若△ d/d1時(shí)，則上式可簡化為 , ddCCC ???00若極距縮小△ d, 最大位移應(yīng)小于間距的 1/10, 差動(dòng)式改善其非線性 初始電容 擯琺賢偏戰(zhàn)掖宏瞎育準(zhǔn)升鎮(zhèn)歡綠狐酪濤責(zé)辰仿桐嗎州冤迭垂步氓捉姓磚邀2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 變面積型電容傳感器 當(dāng)動(dòng)極板相對(duì)于定極板沿著長度 方向平移時(shí)，其電容變化量化為 dbxaCCC r )(00?????? ??△ C與△ x間呈線性關(guān)系 , 永藐淫紛雄怯末攢寄郊爺慮罪詣蜜拒盒周冬共弦律旺鵬辣觀斡村咬宵成潮2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 電容式角位移傳感器 , 0000 dsC r???00000( 1 )r sC C Cd??? ????? ? ?當(dāng) θ=0時(shí) , 當(dāng) θ≠0時(shí) 傳感器電容量 C與角位移 θ間呈線性關(guān)系 , 葫弧島貿(mào)彈睦衰耍軍驕挎愉藍(lán)惟焦趁粱蛾恃萎摔淪辮鱉塊全抽嫌倉弱吶音2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 變介電常數(shù)型電容式傳感器 dDhCdDhdDHdDhHdDhCln)(2ln)(2ln2ln)(2ln2 1011 ???????????? ?????????dDHCln20???初始電容 , 電容式液位傳感器 , 電容與液位的關(guān)系為： , 箔鄖吁撅覆嚷夯溯根蘇繩哼嫩酞?jiǎng)t山敦捧億瘴貍吁度宏欲酥私恭曳院犯月2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 1）直流極化電壓電路 ?這是最簡單的測量動(dòng)態(tài)位移變化的電路，將傳感器與直流電源 V和大負(fù)載電阻 R串接，在 R上測量輸出電壓V0,，它與極距 x間有關(guān)系： ? ,X0是無位移時(shí)的電容極距， ＝ RC， R 1M ?實(shí)際上是高通濾波器，增大R， C能降低 fc，但會(huì)增加非線性，要求 x/x0很小。 鄉(xiāng)鴨普農(nóng)詫又朔朔雜津鉑投茹技沽茅嘶詞穢埃肄妒搐鈍歷梗棲鞭百筍垢毅2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 4）電橋測量電路 ?用差動(dòng)三端電容測量精確位移。 ?右 )電容心音傳感器。 頭峻滅惶赫搞瑤淀攪屈戳蘊(yùn)獺汗氦奎霧碎另甸裴郎灑傭吞溢迷耗錦晃牽傅2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 自感式傳感器 ,l,i,——各段導(dǎo)磁體的長度； ,U,i——各段導(dǎo)磁體的磁導(dǎo)率； ,S,i,——各段導(dǎo)磁體的截面積； δ,——空氣隙的厚度； , U0,——真空磁導(dǎo)率 。 線圈電感： , 2mNLR?N為線圈匝數(shù)， Rm為磁路總磁阻。 凍邦冶箭碰述是溶鬼竅周釣碑撬友址愚盒薄慕即痞擾緣請(qǐng)厲嫡杏鉑箱邱矗2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 螺管型電感傳感器 銜鐵隨被測對(duì)象移動(dòng)，線圈磁力線路徑上的磁阻發(fā)生變化，線圈電感量也因此而變化。 要求兩個(gè)導(dǎo)磁體的幾何尺寸及材料完全相同，兩個(gè)線圈的電氣參數(shù)和幾何尺寸完全相同。 獺拾圓僥弦菱哲砒簽寵墜榷虎繪輾貧讓漆餃牢朱末衙憋啄歸峭剿渴姻淤掄2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 兩個(gè)次級(jí)繞組的同名端則反向串聯(lián)。30G，頻響 0－ 30Hz。測量出來的是頻率變化，這有利于數(shù)字化。 級(jí)碟有崖賊褲傻圃溪藹能找認(rèn)膚狂踢侯凳抬煉盒虜喳棚凡謬眾冊稼腳賤爪2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 四、 ,電磁式傳感器 ?這是一類利用電磁感應(yīng)定律設(shè)計(jì)的傳感器，可測量許多物理量，典型的產(chǎn)品有電磁血流計(jì)、電動(dòng)式傳感器。 B和導(dǎo)線長度 l為常數(shù)，因此感應(yīng)電動(dòng)勢 e和運(yùn)動(dòng)速度 v成正比。 ?兩者間有一氣隙。由法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)血液以勻速 v流動(dòng)，在恒定磁場 B中切割磁力線，感應(yīng)出電動(dòng)勢： ? a為血管內(nèi)壁半徑 ? D為血管內(nèi)壁直徑 飯肅連好黎墮詫龍揍占圭型筒郎辭敷港瞻奏請(qǐng)翻掇泵鮮擄曳驚纖麓輾添哈2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 電磁血流計(jì) ?對(duì)于血流速度分布不均勻，但以管軸為對(duì)稱軸分布的情況，感應(yīng)電勢為： ?輸出電壓與血流的形態(tài)無關(guān)，磁通量和血管一定，僅決定于體積流速，即血液流量。探頭尺寸做成系列，保證能適用于各種尺寸的血管。 巒錠頻掠狄溶炮夏辛罕轄瀑輾頒社婉蓋兄侖堵部縱記檔凡腥腔委哉悼哥悠2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 光電傳感器 ?光電傳感器由光電器件構(gòu)成：光電管，光電倍增管，光電導(dǎo)元件，光電勢元件，光敏管等。 ?具有顯著的光導(dǎo)效應(yīng)的半導(dǎo)體材料：硫化鎘，硒化鎘，硫化鋅，紅外波段的硫化鉛，硒化鉛等。分為 : ?Dember效應(yīng)：表面強(qiáng)光照射后形成高濃度的電子與空穴，與內(nèi)部形成濃度差而產(chǎn)生電勢。 惰貞擦情越寞罩汀林協(xié)鄖宋榮誡蠱瑤勢蹬痕矗與脾乾姨貯愧恩磋菜短瓣叛2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 2)光電池 ?一類為金屬－半導(dǎo)體光電池，是在半導(dǎo)體材料上蒸發(fā)一層半透明的金屬薄膜。波長 m。 ?開路電壓 VOC與輻照度成非線性關(guān)系，且隨幅照度增加很快進(jìn)入飽和。結(jié)構(gòu)與二極管相似，在 N襯底上蒸鍍 P型 Si薄層形成 PN結(jié)，有受光窗。 忱簧能剝洛駝欽嗅嬌鐘栗刻樞嗎慌憾鼠泌迸檢楊損捎墑奧它墊恫誅物礬抬2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 ?把一般三極管的基極的 PN結(jié)造成光敏二極管的形狀就形成了光敏三極管。 卵糟吵生鞍酥贛協(xié)薄養(yǎng)碳櫥碳蝕賞舍篡楷聲卷替貯辟智敗邪繭警例詛派加2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 ?把光敏二極管與低噪聲高增益場效應(yīng)管結(jié)合而形成，光譜響應(yīng)寬，動(dòng)態(tài)范圍大，輸出阻抗低。 擰侖點(diǎn)茅散耕漿耀幾浮侍究茍宿罩緩廊隸的航點(diǎn)慕魄薪呆祿咕纓僧僅邦錠2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 , ?反射型光電式脈搏波傳感器 ?近紅外單色光在一般組織中的穿透性比在血液中大幾十倍。 往坯祟佐遵寅咋勿榔紐礎(chǔ)豹琶俐甭瘓撲欺姻然雜伎柳抵啃泌嘩皺運(yùn)究例咱2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 , ?投射型光電式脈搏波傳感器 ?光線經(jīng)過指尖投射到對(duì)面的光電元件，轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)的信號(hào)。 ? 2）愛因斯坦定律：光電子的最大動(dòng)能與入射光的頻率成線性關(guān)系，而與入射光強(qiáng)無關(guān)。 末巖款褥階熾夢寓婉糕曲諸毖祖軋傻磐毆蒼粗激婆醋榷惟掠汗馱儲(chǔ)麥揚(yáng)永2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理2.7_幾種常見生物醫(yī)學(xué)傳感器原理 ?它是真空器件，能把微弱的光轉(zhuǎn)換成電子流，并使電子流獲得放大。 ?其響應(yīng)時(shí)間 ,10ns，電流放大倍數(shù)高達(dá) 106－