医用传感器绪论.pptx
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1、医用传感器Medical sensor首都医科大学生物医学工程学院引言引言:人机系统的机能对应关系人机系统的机能对应关系外外外外界界界界信信信信息息息息感感感感 官官官官人人人人 脑脑脑脑肢肢肢肢 体体体体人人人人 体体体体 系系系系 统统统统传感器传感器传感器传感器计算机计算机计算机计算机执行器执行器执行器执行器机机 器器 系系 统统Sensor、Transducer“机电五官机电五官机电五官机电五官”医用传感器Medical sensor首都医科大学生物医学工程学院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
2、统基本组成框图计算机检测系统基本组成框图被测对象医用传感器Medical sensor首都医科大学生物医学工程学院1-1 1-1 传感器的定义和组成传感器的定义和组成一、一、一、一、传感器传感器传感器传感器(Sensor)的定义的定义的定义的定义 把特定的被测量信息按一定规律转换成把特定的被测量信息按一定规律转换成把特定的被测量信息按一定规律转换成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。某种可用信号输出的器件或装置。某种可用信号输出的器件或装置。某种可用信号输出的器件或装置。四层含义:四层含义:四层含义:四层含义:(1 1)传感器是一种测量器件或装置)传感器是一种测量器
3、件或装置)传感器是一种测量器件或装置)传感器是一种测量器件或装置测速发电机、发电机测速传感器测速发电机、发电机测速传感器测速发电机、发电机测速传感器测速发电机、发电机测速传感器(2 2)“特定的被测量信息特定的被测量信息特定的被测量信息特定的被测量信息”:非电:非电:非电:非电量量量量发电机是不是传感器?发电机是不是传感器?发电机是不是传感器?发电机是不是传感器?物理量物理量物理量物理量化学量化学量化学量化学量生物量生物量生物量生物量电量电量电量电量医用传感器Medical sensor首都医科大学生物医学工程学院(3 3)“某种可用信号输出某种可用信号输出某种可用信号输出某种可用信号输出”把
4、外界非电量信息转换成与之有确定对应关系把外界非电量信息转换成与之有确定对应关系把外界非电量信息转换成与之有确定对应关系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。的电量输出的器件或装置。的电量输出的器件或装置。的电量输出的器件或装置。非电量电测技术非电量电测技术非电量电测技术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把外界信息按一定规律转换成光信号输出的器件把外界信息按一定规律转换成光信号输出的器件把外界信息按一定规律转换成光信号输出的器件。(4 4)“转换转换转换转换”:传感器、变换器、变送器、换能器、:传感器、变换器、变送器、换能器、:传感器、变换器、变送
5、器、换能器、:传感器、变换器、变送器、换能器、转换器、探测器转换器、探测器转换器、探测器转换器、探测器 把特定的被测量信息按一定规律转换成把特定的被测量信息按一定规律转换成把特定的被测量信息按一定规律转换成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。某种可用信号输出的器件或装置。某种可用信号输出的器件或装置。某种可用信号输出的器件或装置。医用传感器Medical sensor首都医科大学生物医学工程学院二、传感器的组成二、传感器的组成敏感敏感元件元件转换转换元件元件被测非电量被测非电量被测非电量被测非电量有用电量有用电量有用电量有用电量医用传感器Medical sensor
6、首都医科大学生物医学工程学院性能凌驾于人的感官之上:性能凌驾于人的感官之上:性能凌驾于人的感官之上:性能凌驾于人的感官之上:(1 1)测量人体无法感知的量)测量人体无法感知的量)测量人体无法感知的量)测量人体无法感知的量(3 3)测量范围宽、精确高、可靠性好)测量范围宽、精确高、可靠性好)测量范围宽、精确高、可靠性好)测量范围宽、精确高、可靠性好(2 2)恶劣环境下工作)恶劣环境下工作)恶劣环境下工作)恶劣环境下工作 温度传感器:温度传感器:温度传感器:温度传感器:-196 1800-196 1800 压力传感器:压力传感器:压力传感器:压力传感器:0.010.01psi 10000psips
7、i 10000psi 精度:精度:精度:精度:0.1%0.01%0.1%0.01%可靠度:可靠度:可靠度:可靠度:8 9 8 9 级级级级医用传感器Medical sensor首都医科大学生物医学工程学院例例1-1-1 1电子秤电子秤 磅秤磅秤超市打印秤超市打印秤远距离远距离显示显示医用传感器Medical sensor首都医科大学生物医学工程学院热敏电阻用于热敏电阻用于电热水器电热水器的温度控制的温度控制 医用传感器Medical sensor首都医科大学生物医学工程学院三、传感器的分类1,物理传感器2,化学传感器3,生物传感器医用传感器Medical sensor首都医科大学生物医学工程学
8、院四、传感器的另一分类四、传感器的另一分类电容式、电感式、热电式传感器电容式、电感式、热电式传感器电容式、电感式、热电式传感器电容式、电感式、热电式传感器位移、速度、温度传感器位移、速度、温度传感器位移、速度、温度传感器位移、速度、温度传感器分类方法分类方法分类方法分类方法按输入物理量:按输入物理量:按输入物理量:按输入物理量:按工作原理:按工作原理:按工作原理:按工作原理:按能量关系:按能量关系:按能量关系:按能量关系:按输出信号性质:按输出信号性质:按输出信号性质:按输出信号性质:按构成原理:按构成原理:按构成原理:按构成原理:按构成传感器的功能材料:按构成传感器的功能材料:按构成传感器的
9、功能材料:按构成传感器的功能材料:按高新技术:按高新技术:按高新技术:按高新技术:能量转换型(有源传感器)能量转换型(有源传感器)能量转换型(有源传感器)能量转换型(有源传感器)能量控制型(无源传感器)能量控制型(无源传感器)能量控制型(无源传感器)能量控制型(无源传感器)模拟式、数字式传感器模拟式、数字式传感器模拟式、数字式传感器模拟式、数字式传感器结构型、物性型传感器结构型、物性型传感器结构型、物性型传感器结构型、物性型传感器半导体传感器半导体传感器半导体传感器半导体传感器集成传感器、智能传感器集成传感器、智能传感器集成传感器、智能传感器集成传感器、智能传感器仿生传感器、机器人传感器仿生传
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