生物医学传感器 简答题汇总

医用传感器考卷一、选择题（每题2分，共20分）A. 心电图传感器B. 血压传感器C. 温度传感器D. 液位传感器2. 医用传感器的主要作用是？A. 信号传输B. 信号检测与转换C. 信号放大D. 信号处理A. 脉搏传感器B. 心电图传感器C. 血氧传感器D. 呼吸传感器A. 精度高B. 稳定性好C. 抗干扰能力强D. 价格低廉A. 心电图传感器B. 血压传感器C. 温度传感器D. 血氧传感器A. 生物传感器B. 物理传感器C. 化学传感器D. 电子传感器A. 灵敏度B. 线性度C. 响应时间A. 心电图传感器B. 血压传感器C. 温度传感器D. 血氧传感器A. 传感器的设计B. 传感器的制造C. 传感器的校准D. 传感器的使用A. 心电图传感器B. 血压传感器C. 酶传感器D. 温度传感器二、填空题（每题2分，共20分）1. 医用传感器是一种将________转化为易于处理和传输的信号的装置。

2. 医用传感器按照工作原理可分为________、________和________。

3. 心电图传感器主要用于检测________信号。

4. 血压传感器可分为________和________两种类型。

5. 医用传感器的性能指标包括________、________、________等。

6. 生物传感器是由________和________两部分组成。

7. 传感器在临床应用中，需要定期进行________，以保证测量准确性。

8. 医用传感器的发展趋势包括________、________、________等。

9. 在传感器使用过程中，为减小误差，应尽量降低________和________的影响。

10. 医用传感器在________、________、________等领域具有广泛应用。

三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述医用传感器的基本原理。

2. 医用传感器在临床应用中有哪些重要作用？3. 简述生物传感器的工作原理及其在医学领域的应用。

一：填空题（每空1分）1.依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件，转换元件，测量电路三个部分组成。

2.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。

3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为外光电效应，内光电效应，热释电效应三种。

4.光电流与暗电流之差称为光电流。

5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。

6.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用直线栅式应变计和箔式应变计结构。

7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系，在后坡区与距离的平方成反比关系。

8.根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。

9.灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。

其定义为：传感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比，用公式表示 k（x）=Δy/Δx 。

10.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一种度量。

按照所依据的基准之线的不同，线性度分为理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。

最常用的是最小二乘法线性度。

11.根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式和半导体式两大类。

12.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信息变换过程。

13.应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。

14.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。

15.传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。

16.在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。

17.光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。

18.光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系，与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。

第16章生物传感器一、单项选择题1、酶是生物体产生的具有催化作用的（），它与生命活动息息相关。

A.细胞组织B.维生素C.蛋白质D.基因组织2、自养微生物以（）作为主要碳源，无机氮化物作为氮源，通过细菌的光合作用或化能合成作用获得能量。

A.COB.CO2C.CH4D.碳水化合物3、（）是能够剌激动物机体产生免疫反应的物质。

A.抗体B.免疫体C.免疫细胞D.抗原4、微生物的呼吸可用氧电极或（）电极来测定结构。

A.二氧化碳B.二氧化氮C.二氧化硫D.一氧化碳二、多项选择题1、第一代生物传感器以将生物成分截留在膜上或结合在膜上为基础，这类器件由（）组成。

A.透析器膜B.反应器膜C.电化学转换器D.调理电路2、生物传感器的分子识别元件包括以下哪几种？（）A.酶膜B.全细胞膜C.组织膜D.细胞器膜3、与一般催化剂相比较，酶催化具有如下哪些特点？（）A.高度专一性。

一种酶只能作用于某一种或某—类物质。

B.催化效率高。

其催比效率是其他催比剂的107—1013倍。

C.有些酶(如脱气酶)需要辅酶或辅基。

D.酶在体内的活力常受多种方式调控。

4、酶作用机理的特点包括以下哪些？（）A.降低反应活化能B.结构专一性C.酶的活性中心D.邻近、定向效应5、微生物反应与酶促反应有几个共同点，分别是（）A.同属生化反应，都在温和条件下进行B.凡是微生物能熔化的反应，酶也可以催化C.凡是酶能熔化的反应，微生物也可以催化D.催化速度接近，反应动力学模式近似6、以下哪些变化属于生物学反应中的物理量变化？（）A.焓变化B.生物发光C.颜色反应D.阻抗变化7、酶传感器信号变换方式包括以下哪几种？（）A.电位法B.酶电极C.电流法D.电阻法三、填空题1、最先问世的生物传感器是。

2、细胞将自身的组成物质分解以释放能量或排出体外．称为异化作用或。

3、微生物反应生长过程中需要氧气的称为。

4、微生物反应所产生的能量部分转移为高能化合物。

所谓高能化合物是指含转移势高的基因的化合物，其中以最为重要。

传感器简答题1-2 什么是测量误差？测量误差有几种表达方式？它们通常应用在什么场合？测量误差是测得值减去被测值的真值。

测量误差有五种表达方式分别是：（1）绝对误差: 当被测量大小相同时，常用绝对误差来评定准确度。

（2）实际相对误差: 相对误差常用来表示和比较测量的准确度。

（3）引用误差: 引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法。

（4）基本误差（5）附加误差: 基本误差和附加误差常用于仪表和传感器中。

1-6 什么是随机误差？系统误差可以分为哪几类？系统误差有哪些检验方法？如何减小和消除系统误差？在同一测量条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化的误差称为系统误差。

系统误差可分为恒值（定值）系统误差和变值系统误差。

误差的绝对值和符号已确定的系统误差称为恒值（定值）系统误差；绝对值和符号变化的系统误差称为变值系统误差，变值系统误差又可分为线性系统误差、周期性系统误差和复杂规律系统误差等。

检验方法：实验对比法；残余误差观察法；准则检查法系统误差的消除：1.从产生误差根源上消除系统误差；2.用修正方法消除系统误差的影响；3.在测量系统中采用补偿措施；4.可用实时反馈修正的办法，来消除复杂的变化系统误差。

1-8 什么是粗大误差？如何判断监测数据中存在的粗大误差？超出在规定条件下的预期的误差成为粗大误差，粗大误差又称为疏忽误差。

判断粗大误差的原则是看测量值是否满足正态分布，要对测量数据进行必要的检验。

通常用来判断粗大误差的准则有：3 准则（莱以特准则）；肖维勒准则；格拉布斯准则。

2-1什么叫传感器？它由哪几部分组成？他们的作用及相互关系如何？答：传感器是能感受（或响应）规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

通常传感器有敏感元件和转换元件组成。

其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部份；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份。

传感器简答题及答案传感器是一种能将物理量转换成电信号的装置。

在现代技术中，传感器作为一种重要的物联网设备，广泛应用于测量、监测、控制等领域。

下面是一些常见的传感器和相关问题的简答题及答案。

1. 什么是温度传感器？答：温度传感器是一种能够通过测量物体的温度将其转换成电信号的传感器。

常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、红外线传感器等。

2. 什么是光学传感器？答：光学传感器是一种基于光学原理来检测物体位置和运动的传感器。

它通常由光源、物体、光学系统和光电检测器组成。

光学传感器主要用于工业自动化、机器人视觉等领域。

3. 什么是压力传感器？答：压力传感器是一种能够将物体所受的压力或力转换成电信号的传感器。

它广泛应用于机械、仪器、汽车、航空等领域中的压力测量与控制。

4. 什么是气体传感器？答：气体传感器是一种能够检测空气中各种气体浓度的传感器。

它可以检测到可燃气体、有毒气体、温室气体等，主要用于民用和工业领域中气体泄漏的监测与预警。

5. 什么是湿度传感器？答：湿度传感器是一种能够检测空气中相对湿度的传感器。

它通常是由感湿元件、信号转换电路和显示或输出装置组成，主要用于气象观测、养殖、工业生产和环境监测等领域。

6. 什么是加速度传感器？答：加速度传感器是一种能够检测物体加速度的传感器。

它能够检测到物体在三个轴向上的加速度并将其转换成电压信号输出，主要用于运动测量、汽车安全、健康监测等领域。

7. 什么是声音传感器？答：声音传感器是一种能够检测周围声音信号并将其转换成电信号的设备。

它通常由声波传感器、前置放大电路、信号处理电路和输出接口等组成，主要用于声音检测、音频信号处理等领域。

8. 什么是电容传感器？答：电容传感器是一种基于电容原理来测量物体位置、距离和变形的传感器。

它通常由电极、介质和静电容量测量电路组成，在工业自动化、机器人视觉、汽车安全等领域有广泛应用。

9. 什么是霍尔传感器？答：霍尔传感器是一种能够检测磁场信号并将其转换成电信号的传感器。

传感器复习题带答案的简答大题(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--小题1.能将红外辐射量变化转换成电量变化的装置成为红外探测器。

红外探测器根据热电效应和光子效应制成。

前者成为热敏探测器，后者成为光子探测器。

2.光栅是由很多等节距的透光缝隙和不透光的可先均匀相间排列构成的光电器件。

按其原理和用途，它又可分为物理光栅和计量光栅。

物理光栅是利用光的衍射现象制造的，主要用于光谱分析和光波长等量的测量。

计量光栅主要利用莫尔现象，测量长度、角度、速度、加速度、振动等物理量。

3.以光栅的栅距作为分辨单位，只能在有合适的光栅栅距的基础上，对栅距进一步细分，才可能获得更高的测量精度。

4.编码器按其结构可分为接触式、光电式和电磁式三种，后两种为非接触式编码器。

简答题1、有源传感器与无源传感器有什么差别，请举出三个不同类型的例子。

答：分为有源传感器和无源传感器。

有源一般是将非电能量转换为电能量，称之为能量转换型传感器，也称为换能器。

通常它们配有电压测量和放大电路，如压电式、热点偶、光电池等。

无源传感器又称为能量控制型传感器。

它本身不是一个换能装置，被测非电量仅对传感器中的能量起控制或调节作用。

所以，它们必须具有辅助能源。

如电阻式、电容式和电感式2、试说明如图所示的应变式加速度传感器的工作原理。

答：在悬臂梁的一端固定质量块，梁的另一端用螺钉固定在壳体上，在梁的上下两面粘贴应变片，梁和质量块的周围充满阻尼液（硅油），用以产生必要的阻尼。

测量震动时，将传感器壳体和被测对象刚性固定在一起，因此作用在质量块上的惯性力F=ma使悬臂梁产生变形（应变），这样，粘贴在梁上用应变片所构成的电桥失去平衡而输出电压。

此输出电压的大小正比于外界震动加速度a。

3、分析电容传感器边缘效应产生的原因，画图给出消除其影响的措施，并进行论述。

答：理想条件下，平行板电容器的电场均匀分布于两极板所围成的空间，这仅是简化电容量计算的一种假定，实际上在电容器的边缘力线是不均匀的，这样就产生了边缘效应。

1.什么是压电效应？压电效应有哪些种类？某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时，由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复到不带电的状态；而当作用力方向改变时，电荷的极性随着改变。

晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。

这种现象称为正压电效应。

反之，如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随之消失，称为逆压电效应。

压电材料有：石英晶体、一系列单晶硅、多晶陶瓷、有机高分子聚合材料2.霍尔元件的不等位电势的概念是什么？温度补偿的方法有哪几种？霍尔元件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下，在无外加磁场时，两输出电极之间的空载电势，可用输出的电压表示温度补偿方法：a分流电阻法：适用于恒流源供给控制电流的情况。

b电桥补偿法3.光电效应有哪几种类型？并给出相应的光电器件什么是光电效应？内光电效应和外光电效应的特性及对应的应用器件有哪些？（15） 1、光电效应：物质在光的作用下，不经升温而直接引起物质中电子运动状态发生变化，因而产生物质的光电导效应、光生伏特效应和光电子发射等现象。

2、内光电效应与外光电效应的特性：内光电效应: 受光照而激发的电子在物质内部参与导电，电子并不逸出光敏物质表面，这种效应多发生于半导体内。

内光电效应具有光电导效应、光生伏特效应、丹倍效应和光磁电效应等特性，同时具有对光波频率的选择性，响应速度一般比较快。

外光电效应: 物质受光照后而激发的电子逸出物质的表面，在外电场作用下形成真空中的光电子流，这种效应多发生于金属和金属氧化物。

外光电效应光电子发射的特性，具有同时具有对光波频率的选择性，响应速度一般比较快。

3、内光电效应与外光电效应的应用：内光电效应：光敏电阻、光电池、光电二极管、光电三极管等。

外光电效应：光电管、光电倍增管、像增强管等光生伏特效应：光电池，光电仪表4.简述热电偶测温的基本原理热电偶测温原理基于物理的“电偶效应”，热电偶是两种不同导体或半导体构成的闭合回路，两接触点处于不同的温度下产生热电势，两端点温差越大，产生的热电动势越大，可根据这一原理并由转换电路测温度变化。

三、简答题〔每题10分〕301、试述传感器的概念、共性及组成。

301答：①传感器的概念：能感受被测量并依照必然规律转换成可用输出信号的器件或装置；②传感器的共性：利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量(如位移、速度、加速度、力等)转换为电量(电压、电流、电容、电阻等)；③传感器的组成：传感器要紧由灵敏元件和转换元件组成。

302、什么是传感器动态特性和静态特性?简述在什么条件下只研究静态特性就能够够知足通常的需要。

302答：传感器的动态特性是指传感器对动态鼓舞(输入)的响应(输出)特性，即其输出对随时刻转变的输入量的响应特性。

传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入－输出关系。

静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时刻变量。

当输入量为常量或转变极慢时只研究静态特性就能够够知足通常的需要。

303、简述在什么条件下需要研究传感器的动态特性?实现不失真测量的条件是什么?303答：当输入量随时刻转变时一样要研究传感器的动态特性。

实现不失真测量的条件是幅频特性: A(ω) = |H(jω) | =A(常数)相频特性:Φ(ω) = -ωto (线性)304、什么叫应变效应？利用应变效应说明金属电阻应变片的工作原理。

304答：材料的电阻转变是由尺寸转变引发的，称为应变效应。

应变式传感器的全然工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引发应变灵敏元件的电阻值发生转变，通过转换电路变成电量输出。

输出的电量大小反映了被测物理量的大小。

305、试简要说明使电阻应变式传感器产生温度误差的缘故，并说明有哪几种补偿方式。

305答：温度误差产生缘故包括两方面：温度转变引发应变片灵敏栅电阻转变而产生附加应变，试件材料与灵敏栅材料的线膨胀系数不同，使应变片产生附加应变。

温度补偿方式全然上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。

1.什么是传感器？它由哪几部分组成？分别起到什么作用？答：传感器是一种以一定的精确度把被测量量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务。

传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。

敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感原件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。

2.传感器的静态参数有哪些？各种参数代表什么意思？答：静态参数有：线性度（E f）、灵敏度（S）、分辨力（M）、精确度、重复性（Z）、迟滞（E t）等。

①线性度：就是用来表示实际特性曲线与拟合直线之间的一个性能指标，可采用实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差错误！未找到引用源。

与满度量程的输出错误！未找到引用源。

的百分比来表示，即错误！未找到引用源。

②灵敏度：指的是传感器在稳态工作情况下，传感器输出量的增量错误！未找到引用源。

与被测量的增量错误！未找到引用源。

的比值，即错误！未找到引用源。

③分辨力：指传感器在规定的测量范围内，检测被测量最小变化量的能力，因此有时又称为最小检测量。

错误！未找到引用源。

④精确度：表明传感器精确度高低的指标有三个，即精密度、正确度、精确度。

【1】精密度：表示的是对某一稳定的被测量在比较短的时间里连续重复测量多次后，所判定的测量结果的分散程度。

【2】正确度：指的是所测得值与真值的符合程度，或者表示所测值偏离真值的程度有多大。

【3】精确度：表示的是测量的综合优良程度，它应是精密度、正确度之和。

⑤重复性：指当传感器在相同工作条件下，输入量按同一方向全量程连续变动多次测量时，所得到的特性曲线不一致的程度。

它可以用各测量值的正、反行程标准偏差最大值的两三倍或者三倍与满度量程y FS的百分比来表示，即错误！未找到引用源。

⑥迟滞：指传感器在相同工作条件下，作全量程测量范围校准时，在同一次校准中对应同一输入量的正向（输入量增大）和反向（输入量减小）的行程中，输出与输入特性曲线不一致的程度。

简答题第一章1 传感器的定义，组成和分类。

定义：人们通常将能把被测物理量或者化学量转换为与之有确定对应关系的电量输出的装置称为传感器组成：传感器由敏感元件、传感元件和其他辅助件组成，有时也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。

分类：一、根据输入物理量可分为：位移传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器及气敏传感器等。

二、根据工作原理可分为：电阻式、电感式、电容式及电势式等。

三、根据输出信号的性质可分为：模拟式传感器和数字式传感器。

即模拟式传感器输出模拟信号，数字式传感器输出数字信号.四、根据能量转换原理可分为：有源传感器和无源传感器。

第二章1 爱因斯坦光电效应方程。

020A mv 21hv += 2 光电效应，外光电效应，内光电效应，光生伏特效应。

光电效应：当光照射物体时，物体受到一连串具有能量的光子的轰击，于是物体中的电子吸收了入射光子的能量，而发生相应的效应外光电效应：在光线作用下使电子逸出物体表面的现象内光电效应：在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象光生伏特效应：在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的现象3 光敏电路分析。

4 光电传感器报警原理，测转速计算。

5 光电池结构。

硅光电池是在一块N 型硅片上，用扩散的方法惨入一些P 型杂质形成PN 结制作而成。

硒光电池是在铝片上涂硒，再用溅射的工艺，在硒层上形成一层半透明的氧化镉。

在正反两面上低溶合金作为电极。

6 光电倍增管结构和工作原理，什么是倍增系数。

光电倍增管结构：由光阴极、次阴极（倍增极）以及阳极3部分组成。

工作原理：光电倍增管除光电阴极外，还有若干个倍增电极。

使用时在各个倍增电极上均加上电压。

阴极电位最低，从阴极开始，各个倍增电极的电位依次升高，阳极电位最高。

阳极电位最高。

同时这些倍增电极用次级发射材料制成，这种材料在具有一定能量的电子轰击下，能够产生更多的“次级电子”。

由于相邻两个倍增电极之间有电位差，因此存在加速电场，对电子加速。

第一章简答题第一节：机电一体化系统常用传感器知识点一：传感器的定义、组成和功能。

（第一节）1、简述传感器的定义。

2、传感器一般由哪几部分组成？试说明各部分的作用。

（1-1）3、画出传感器组成原理框图。

知识点二：传感器的分类。

（第一节及表1-1 ）4、什么是物性型传感器？什么是结构型传感器？试举例说明。

5、按传感器输出信号的性质可将传感器分为哪几类？6、能量转换型传感器和能量控制型传感器有何不同？试举例说明。

第三节：传感器与检测系统基本特性的评价指标与选用原则7、什么是传感器的特性？如何分类。

8、什么是传感器的静态特性？试举出三个表征静态特性的指标。

（200625）9、传感器检测系统主要有哪些静态评价指标？（套110422）10、什么是传感器的动态特性？举例说明表征动特性的主要性能指标？11、选用传感器的主要性能要求有哪些？12、什么是传感器的测量范围、量程及过载能力？13、什么是传感器的灵敏度？如何表示？14 什么是传感器的线性度？如何计算（200825）？15、生么是传感器的重复性？如何衡量？16、一般情况下，如何表示传感器的稳定性？（200725 ）17、选用传感器时要考虑哪些环境参数？（200525）第四节：传感器的标定与校准18、什么是传感器的标定？什么是传感器的校准？20、什么是传感器的静态标定？标定指标有哪些？21、什么是传感器的动态标定？标定指标有哪些？第五节：传感器与检测技术的发展方向22、简要说明传感器与检测技术的发展方向？(1325)23、现有数字电压表、放大器、信号发生器、功率放大器、振动台、标准传感器、被标定的传感器等。

请设计一个用比较法对被标定传感器进行动态标定的系统，并简要说明标定原理。

（200425）24、现有数字电压表（两个）、测力机、高精度稳压电源、精密电阻箱、数字电压表、应变式侧力传感器等。

请设计一个对传感器进行静态标定的系统，并简要说明标定原理。

第二章简答题1、选用位移传感器应注意哪些问题？答无论选用任何传感器，应注意的问题有其共同点。

第一章测试1.医用传感器是感知生物体内各种生理的、生化的和病变的信息，把它们传递出来并转化为（）装置。

A:电信号B:光信号C:非电信号D:非光信号答案:A2.传感器的主要功能是（）。

A:传输和显示B:调制和解调C:滤波和放大D:检测和转换答案:D3.传感器由哪几部分组成？分别起到什么作用？答案:第二章测试1.通常希望传感器的输入和输出之间具有____关系，这样的传感器才能如实反映待测的信息。

答案:2.在规定条件下，传感器_与_间最大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度。

答案:3.传感器就是通过_、_和电子线路把非电生物信息转化成电学量的装置答案:4.在传感器静态特性指标里，描述传感器输出变化量和输入变化量比值的是：（）。

A:测量范围B:精确度C:灵敏度D:线性度答案:C5.以下不属于传感器静态指标的是（）。

A:灵敏度B:线性度C:瞬态响应D:测量范围答案:C6.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( ) 。

A:迟滞越小B:分辨力越高C:线性度越好D:重复性越好答案:B7.属于传感器动态特性指标的是( ) 。

A:迟滞B:线性度C:稳定性D:超调量答案:D8.下列关于传感器灵敏度不正确的陈诉是（）。

A:传感器的灵敏度和测量范围有关，多数传感器的灵敏度越高，测量范围越宽。

//窄B:实际传感器的灵敏度当输入量较小时是定植，当输入量较大时就随着输入量变化C:当Δx小到某种程度是，输出就不再变化了，这时的Δx叫做灵敏度界限D:传感器的灵敏度是指传感器达到稳定后输出量变化Δy对输入变化量Δx 的比值答案:A9.传感器的迟滞会引起分辨率变差，或造成测量盲区，故一般希望迟滞越小越好。

( )A:对B:错答案:A10.线性度是传感器的静态特性之一。

（）A:错B:对答案:B11.传感器的稳态响应指的是输入信号为正弦信号的频率响应。

（）A:错B:对答案:B12.线性度描述的是传感器的动态特性之一。

（）A:对B:错答案:B13.在传感器的基本特性中，瞬态响应特性是其动态特性之一。

医用传感器第一章***PPT重点：1.传感器的定义和组成⑴定义：传感器：能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置——《传感器通用术语》生物医学传感器：能将各种被观测的生物医学中的非电量转换为易观测的电学量的一类特殊的电子器件⑵组成：2.传感器的作用①提供信息②监护③生化检验④自动控制⑤参与治疗3.医用传感器的特性和要求⑴特性：①足够高的灵敏度②尽可能高的信噪比③良好的精确性④良好的稳定性⑤足够快的响应速度⑥较好的互换性⑵要求： ①生物相容性 ②物理适形性 ③电的安全性 ④使用方便性***课后习题：1. 生物医学信号有那些特点？由此对医用传感器有那些要求？答：生物医学信号的特点：非电量、信号微弱、信噪比低、频率低； 对医用传感器的要求：高灵敏度、高信噪比、良好的精确性、足够快的响应速度、良好的稳定性和较好的互换性。

2. 为什么说检测类仪器的整体结构中，传感器起着关键性的作用？ 答：由于生物医学信号所具有的特点，使得仅仅依靠放大电路的模拟滤波和计算机的数字滤波很难达到检测的要求，而传感器是将非电量转换为电学量的器件，决定着检测的可能性和检测仪器的精确性、可靠性和应用范围。

3. 医用传感器有那些用途和分类方法？ 答：⑴用途：①提供信息②监护③生化检验④自动控制⑤参与治疗；⑵分类方法：㈠按工作原理分类：①物理传感器②化学传感器③生物传感器 ㈡按被测量的种类分类：①位移传感器②流量传感器③温度传感器④速度传感器⑤压力传感器㈢按与人体感官相对应的传感器的功能分类：①视觉传感器②听觉传感器③嗅觉传感器4. 医用传感器主要是用于人体的，与一般传感器相比，还必须满足那些条件 答：生物相容性；物理适形性；电的安全性；使用方便性。

（此处应简要说明这4种特性）第二章PPT 重点1.传感器的静态特性当输入量处于稳定状态或发生较为缓慢的变化时的输入量与输出量之间的关系。

通常由传感器的物理、化学和生物的性质来决定。

一、选择题（每题2分，共20分）二、填空题（每空1分，共22分或20分）三、判断题（每题1分，共10分）或名词解释三个，12分四、简答题（每题8分，共24分）五、计算题（每题12分，共24分）1.国家标准(GB7665—87)关于传感器的定义，传感器的组成部分及其作用。

定义：能感受（或响应）规定的被测量并按一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。

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（换能器）以及相应的电子线路所组成。

狭义定义：能把外界非电信号转换成电信号输出的器件或装置。

2.生物医学测量仪器的三个主要部分及其所起作用。

组成：传感器和电极，放大器和测量电路，数据处理和显示装置(现代生物医学测量仪器已包括治疗仪器组成完整的生物医学仪器，也包括基于网络的数据传输部分。

)生物医学测量仪器已经成为生物医学研究，诊断，治疗，自动监护等工作必不可少的工具。

3.人体测量的目的是诊断和治疗疾病，这一过程可以看作为控制系统，其模式有开环和闭环两种，它们之间的区别是？开环测量系统：全部信息变换只沿着一个方向进行，结构较简单，但各环节特性的变化都会造成测量误差闭环测量系统：有两个通道，一为前向通道，二为反馈通道4.常见生理参数的测量范围（心电，脑电，肌电）5.通过人体的低频电流对人体的作用有三个方面。

低频电流对人体的三个作用：产生焦耳热；刺激神经、肌肉等细胞；化学效应。

这些作用使组织液中的离子、大分子等粒子振动、运动和取向。

6.什么是膜电位？静息时细胞膜内外常见离子浓度情况如何？膜电位（membrane potential）：在可兴奋组织（如神经，肌肉或腺组织）的细胞膜内外，存在着不同的带电离子。

膜外呈正电，膜内呈负电，存在着一定的电位差。

（平时呈现静息电位,细胞膜内介质的静息电位约为-50mV～-100mV）静息时:K+的膜内浓度比膜外高30倍; Na+的膜外浓度比膜内高10-15倍;CL -的膜外浓度比膜内高4～7倍; Ca 2+的膜外浓度比膜内高104倍;蛋白质阴离子的膜内浓度比膜外高等由此可知,膜内外的K +、Na +、CL -、Ca 2+等离子之间各有一定的浓度差形成浓度梯度。

生物医学传感器与一般传感器相比，还必须满足？1.材料无毒，且与生物体组织有良好的相容性；2.检测时，长期接触不会影响或尽可能少影响正常生理活动；3.有良好的电气安全性4.在结构和性能上便于清洁和消毒，防止交叉感染。

生物信号有哪些特点？对医学传感器有哪些要求？特点：1.非电量信号；2.生物信号十分微弱；3.信噪比低；4.变化频率低；5.无创伤的检测； 要求：1.灵敏度高；2.信噪比高；3.良好的精确性；4.响应速度快；5.稳定性；6.互换性； 什么是应变效应？什么是压阻效应？两者有何异同？应变效应：金属电阻受力后尺寸变化引起阻值变化；压阻效应：半导体电阻受力后电阻率变化引起电阻值变化；同：都受到作用力，其结果都会导致电阻值的变化。

异：导致阻值变化的原因不同，前者因尺寸变化引起，后者主要因电阻率变化引起。

直流单臂电桥的非线性误差如何产生？如何解决？产生条件：△R1<<R1; 解决：采样差动结构或恒流源供电；用传感器静态方程说明差动测量方法的优点？（加图）两个传感器的差动输出消除了单个传感器输出的零位误差和偶次非线性项，得到了对称于原点的输出曲线并扩大了测量的线性范围，而且使灵敏度提高了一倍。

分析哪些因素引起应变片的温度误差，写出相对误差表达式。

因素：由于金属敏感栅电阻本身随温度变化，试件材料和敏感栅材料线膨胀系数不同而引起； 公式：t -k t )/(g s ）△β（βα△△+=t R Rα：电阻丝的电阻温度系数 k ：应变片灵敏系数 βs ：试件材料线膨胀系数 βg ：敏感栅..... 简述变级距型和变面积型电容传感器采用差动结构的好处。

变级距型电容传感器:灵敏度提高一倍，非线性误差减小；变面积型电容传感器：提高灵敏度，减小边缘效应，改善非线性；采用运算放大器作变级距电容传感器测量电路，其输出特性是否为线性？（加图）是线性的。

如图，因：C U C U i /00 -= 所以：s U d C U iε/00 -= ，即 输出与距离的变化呈线性关系。

简答题第一章1 传感器的定‎义，组成和分类‎。

定义：人们通常将‎能把被测物‎理量或者化‎学量转换为‎与之有确定‎对应关系的‎电量输出的‎装置称为传‎感器组成：传感器由敏‎感元件、传感元件和‎其他辅助件‎组成，有时也将信‎号调节与转‎换电路、辅助电源作‎为传感器的‎组成部分。

分类：一、根据输入物‎理量可分为‎：位移传感器‎、压力传感器‎、速度传感器‎、温度传感器‎及气敏传感‎器等。

二、根据工作原‎理可分为：电阻式、电感式、电容式及电‎势式等。

三、根据输出信‎号的性质可‎分为：模拟式传感‎器和数字式‎传感器。

即模拟式传‎感器输出模‎拟信号，数字式传感‎器输出数字‎信号.四、根据能量转‎换原理可分‎为：有源传感器‎和无源传感‎器。

第二章1 爱因斯坦光‎电效应方程‎。

020A mv 21hv += 2 光电效应，外光电效应‎，内光电效应‎，光生伏特效‎应。

光电效应：当光照射物‎体时，物体受到一‎连串具有能‎量的光子的‎轰击，于是物体中‎的电子吸收‎了入射光子‎的能量，而发生相应‎的效应外光电效应‎：在光线作用‎下使电子逸‎出物体表面‎的现象内光电效应‎：在光线作用‎下能使物体‎的电阻率改‎变的现象光生伏特效‎应：在光线作用‎下能使物体‎产生一定方‎向电动势的‎现象3 光敏电路分‎析。

4 光电传感器‎报警原理，测转速计算‎。

5 光电池结构‎。

硅光电池是‎在一块N 型‎硅片上，用扩散的方‎法惨入一些‎P 型杂质形‎成P N 结制‎作而成。

硒光电池是‎在铝片上涂‎硒，再用溅射的‎工艺，在硒层上形‎成一层半透‎明的氧化镉‎。

在正反两面‎上低溶合金‎作为电极。

6 光电倍增管‎结构和工作‎原理，什么是倍增‎系数。

光电倍增管‎结构：由光阴极、次阴极（倍增极）以及阳极3‎部分组成。

工作原理：光电倍增管‎除光电阴极‎外，还有若干个‎倍增电极。

使用时在各‎个倍增电极‎上均加上电‎压。

阴极电位最‎低，从阴极开始‎，各个倍增电‎极的电位依‎次升高，阳极电位最‎高。