首都醫(yī)科大學(xué)醫(yī)用傳感器醫(yī)用傳感器第一章緒論引言:人機(jī)系統(tǒng)的機(jī)能對應(yīng)關(guān)系外界信息感官人腦肢體人體系統(tǒng)傳感器計(jì)算機(jī)執(zhí)行器機(jī)器系統(tǒng)Sensor、Transducer“機(jī)電五官”醫(yī)用傳感器第一章緒論傳感器信號調(diào)理多路模擬開關(guān)取樣保持檢測系統(tǒng)功率放大激勵裝置低通濾波A/D顯示RAMCPUROM鍵盤計(jì)算機(jī)總線D/A計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)基本組成框圖被測對象醫(yī)用傳感器第一章緒論§1-1傳感器的定義和組成一、傳感器(Sensor)的定義

把特定的被測量信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出的器件或裝置。四層含義：（1）傳感器是一種測量器件或裝置測速發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)測速傳感器（2）“特定的被測量信息”：非電量發(fā)電機(jī)是不是傳感器？物理量化學(xué)量生物量電量醫(yī)用傳感器第一章緒論（3）“某種可用信號輸出”

把外界非電量信息轉(zhuǎn)換成與之有確定對應(yīng)關(guān)系的電量輸出的器件或裝置。——非電量電測技術(shù)把外界信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成光信號輸出的器件。（4）“轉(zhuǎn)換”：傳感器、變換器、變送器、換能器、轉(zhuǎn)換器、探測器

把特定的被測量信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出的器件或裝置。醫(yī)用傳感器第一章緒論二、傳感器的組成敏感元件轉(zhuǎn)換元件被測非電量有用電量醫(yī)用傳感器第一章緒論性能凌駕于人的感官之上：（1）測量人體無法感知的量（3）測量范圍寬、精確高、可靠性好（2）惡劣環(huán)境下工作溫度傳感器：-196℃~1800℃壓力傳感器：0.01psi~10000psi

精度：0.1%~0.01%可靠度：8~9級醫(yī)用傳感器第一章緒論例1-1電子秤

磅秤超市打印秤遠(yuǎn)距離顯示醫(yī)用傳感器第一章緒論熱敏電阻用于電熱水器的溫度控制

醫(yī)用傳感器第一章緒論三、傳感器的分類1，物理傳感器2，化學(xué)傳感器3，生物傳感器醫(yī)用傳感器第一章緒論四、傳感器的另一分類電容式、電感式、熱電式傳感器位移、速度、溫度傳感器分類方法按輸入物理量：按工作原理：按能量關(guān)系：按輸出信號性質(zhì)：按構(gòu)成原理：按構(gòu)成傳感器的功能材料：按高新技術(shù)：能量轉(zhuǎn)換型（有源傳感器）能量控制型（無源傳感器）模擬式、數(shù)字式傳感器結(jié)構(gòu)型、物性型傳感器半導(dǎo)體傳感器集成傳感器、智能傳感器仿生傳感器、機(jī)器人傳感器醫(yī)用傳感器第一章緒論例、汽車與傳感器傳統(tǒng)：行駛速度、距離、發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、燃料剩余量安全：安全氣囊系統(tǒng)、防盜裝置、防滑控制系統(tǒng)、防抱死裝置、電子變速控制裝置、汽車“黑匣子”環(huán)保：排氣循環(huán)裝置、電子燃料噴射裝置醫(yī)用傳感器第一章緒論2.“汽車導(dǎo)航用傳感器”,《傳感器世界》,1997年1期3.“汽車安全系統(tǒng)及其傳感器”,《傳感器世界》,1997年2期參考文獻(xiàn)：1.“汽車安全保障傳感器市場”，《傳感器世界》，

2001年1期醫(yī)用傳感器第一章緒論五、醫(yī)用傳感器的特點(diǎn)和要求醫(yī)用傳感器有以下特性：（1）較高的靈敏度和信噪比，以保證能檢測出微小的有用信息（2）良好的線性和快速響應(yīng)，以保證信號變換后不失真并能是輸出信號及時跟隨輸入信號的變化（3）良好的穩(wěn)定性和互換性，以保證輸出信號受環(huán)境影響小而保持穩(wěn)定。醫(yī)用傳感器的要求：（1）傳感器必須與生物體內(nèi)的化學(xué)成分相容，要求它既不被腐蝕也不給生物體帶來毒性。（2）傳感器的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)和被檢測部位的結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，使用時不應(yīng)損傷組織，不給生理活動帶來負(fù)擔(dān)，也不應(yīng)干擾正常生理功能。（3）傳感器和人要有足夠的電絕緣，即使傳感器損壞的情況下，人體受到的電壓必須低于安全值。（4）對植入體內(nèi)長期使用的傳感器，不應(yīng)對體內(nèi)有不良刺激（5）在結(jié)構(gòu)上便于消毒醫(yī)用傳感器第一章緒論醫(yī)用傳感器第一章緒論六、傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用醫(yī)用電子學(xué)醫(yī)用傳感器：人體內(nèi)部溫度、血液、呼吸流量、腫瘤、心音、腔內(nèi)壓力、心腦電波等等醫(yī)用傳感器的主要用途：（1）提供診斷用信息；（2）監(jiān)護(hù)；（3）人體控制；（4）臨床檢驗(yàn)。醫(yī)用傳感器第一章緒論七、醫(yī)用傳感器的發(fā)展1、多功能精密陶瓷與傳感器2、生物功能性物質(zhì)與傳感器3、微細(xì)加工技術(shù)與超小型傳感器4、智能化和多功能化醫(yī)用傳感器第一章緒論八、檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.不斷提高檢測系統(tǒng)的測量精度、量程范圍、延長使用壽命、提高可靠性：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對檢測系統(tǒng)的測量精度要求也相應(yīng)地在提高。近年來，人們研制出許多高精度和寬量程的檢測儀器以滿足各種需要。人們還對傳感器的可靠性和故障率的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了大量的研究，使得檢測系統(tǒng)的可靠性及壽命大幅度的提高。現(xiàn)在，許多檢測系統(tǒng)可以在極其惡劣的環(huán)境下連續(xù)工作數(shù)十萬小時。目前，人們正在不斷努力進(jìn)一步提高檢測系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。醫(yī)用傳感器第一章緒論提高測量精度[數(shù)字電壓、歐姆表]

將量程切換到2V時，最小顯示值為1μV醫(yī)用傳感器第一章緒論提高可靠性

承受劇烈振動醫(yī)用傳感器第一章緒論

2.應(yīng)用新技術(shù)和新的物理效應(yīng)，擴(kuò)大檢測領(lǐng)域月球車醫(yī)用傳感器第一章緒論

2.應(yīng)用新技術(shù)和新的物理效應(yīng)，擴(kuò)大檢測領(lǐng)域（續(xù)）

安全檢查醫(yī)用傳感器第一章緒論

3.發(fā)展集成化、功能化的傳感器

可拍照的手機(jī)醫(yī)用傳感器第一章緒論4.采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，使檢測技術(shù)智能化

面部識別技術(shù)醫(yī)用傳感器第一章緒論4.采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，使檢測技術(shù)智能化（續(xù)）

單片機(jī)芯片醫(yī)用傳感器第一章緒論九、課程及教材2、關(guān)于教材3、參考書及資料:樊尚春.