体检中的传感器.ppt

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1、体检中的传感器,机电测控技术,姓名：章桀,电阻应变式传感器,应用：电子体重称，血压计，脉搏 原理：电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转化为电阻变化（应变效应）的传感器，传感器由在弹性元件上粘帖电阻应变敏感元件构成。当被测物理量作用在弹性元件上时，弹性元件的变形引起应变敏感元件的阻值变化通过转换电路将其转变为电量输出，电量变化的大小反映了被测物理量的大小。,图像传感器,应用：胃镜 原理：CCD由大量独立光敏元件组成，每个光敏元件也叫一个像 素。 这些光敏元件通常是按矩阵排列的，光线透过镜头照射到光电二极管上，并被转换成电荷，每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度，图像光信号转换为电信号。

2、当CCD工作时，CCD将各个像素的信息经过模/数转换器处理后变成数字信号，数字信号以一定格式压缩后存入缓存内，然后图像数据根据不同的需要以数字信号和视频信号的方式输出。,超声波传感器,应用：B超，超声波骨密度仪 原理：超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器，由发送传感器、接收传感器、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成，换能器的作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射；接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成，换能器接收波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接收器的输出，从而对发送的超声波进行检测。实际使用中，用作发

3、送传感器的陶瓷振子也可用作接收器传感器上的陶瓷振子。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比、稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。,红外热辐射式温度传感器,应用：非接触式测体温、红外热像仪 原理：根据Planck辐射定律，当物体的温度高于热力学温度零度（-273.16）时，都要以电磁波的形式向周围辐射能量，其辐射频率和能量随物体的温度而定。人体辐射红外线的波长约在3-16m之间，当体温改变时，所辐射的红外线能量就会改变，红外辐射测温装置就是根据检测人体表面的辐射能量而确定体温的 。 红外热探测器是全波长的红外探测器，其首先利用黑化元件吸收入射红外线辐射能量，使感温元件温度升高，再通过适当的

4、温度敏感元件将温度信息转变为电信号，采用的温度敏感元件有热电偶、热敏电阻等。 红外光电探测器的敏感元件是光电器件碲镉汞（HgCdTe），它能将接收到的红外线转化为电信号。此种传感器只能对一定波长范围的红外线有响应，并且需在低温（液氮冷却）下工作。,热电偶温度传感器,应用：测量体温，可用于测量口腔和直肠温度 原理：当两种不同材质的导体，在某点互相连接在一起，对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有以及这两种导体的材质有关。这种现象被称为热电效应，也称Seeback（赛贝克）效应。热电偶效应可以在很宽的温度范围内出现，如果精确测量这个电位差，再

5、测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度，这就是热电偶测温的原理。,电磁血流传感器,应用：检测血液流量 原理：电磁式血流传感器是用手术剥离待测血管后，将血管嵌入其磁气隙中测量血流量的传感器。在垂直于血管轴方向上加一磁场B，在与B垂直的两侧安装电极。因血液是碱性导电体并以均速运动，在恒定的磁场中切割磁力线感应出电动势，然后根据传感器输出的电压值和血管横截面积而得出血流量。该传感器可测的最小血管直径可达1mm以下，并且结果较为准确，并且可以连续检测血流，因而可作为检测血流量的标准方法。,心音传感器,应用：心音检测 原理：电磁式空气传导心音传感器也称动圈式心音传感器。传感器于胸壁相接触后

6、，心音便通过胸壁与膜片间的空气传导引起膜片的振动，从而带动线圈在气隙中作切割磁力线的往复运动，于是在线圈中就感应出与线圈运动速度成正比的电动势。,光电传感器,应用：测量脉搏，血氧 原理：透射型指套式光电传感器，由发光二极管和光敏三极管组成，其工作原理是：发光二极管发出的光透射过手指，被手指组织的血液吸收和衰减，然后由光敏三极管接收。由于手指动脉血在血液循环过程中呈周期性的脉动变化，所以它对光的吸收和衰减也是周期性脉动的，于是光敏三极管输出信号的变化也就反映了动脉血的脉动变化。发光二极管采用红色单色光，稳定性好。传感器做成遮光指套式，减少了外界光的干扰。将传感器套在手指上，就可以测量手指末端处的

7、动脉脉搏波，使用方便，灵敏度高，性能稳定。,离子敏感场效应晶体管,应用：测量血液中离子活度 原理：离子敏感场效应晶体管是一种新型离子敏感器件,它具有输入阻抗高、输出阻抗低、频带宽、全固态结构、体积小、机械强度大、响应速度快、可实现集成化和多功能化，是很有发展潜力的一类新型化学传感器。它的绝缘膜是裸露的或在晶体材料上面有一层敏感膜覆盖，其电解质溶液直接与绝缘膜或敏感膜接触，并在敏感膜界面上产生依赖于特定离子活度的界面电势，进而使绝缘膜下的半导体沟道的电导率发生变化，从而得出被测离子活度。,酶传感器,应用：检测血液中的酶，糖尿病检查 原理：酶传感器是由固定化酶与传感元件两部分组成的，其中酶是与适当的载体结合形成的不溶于水的固定化酶膜。最常用的酶传感器是酶电极，即将固定化酶膜与转换电极做在一起，当酶膜与被测物发生催化反应而生成电极活性物质后，电极测定活性物质并将其转换为电信号输出。,