医用传感器习题
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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。
医用传感器知到章节测试答案智慧树2023年最新内蒙古医科大学第一章测试1.根据传感器的性质分类,以下属于化学传感器的是:()参考答案:离子选择电极2.传感器中直接感受被测量的部分是()参考答案:弹性元件3.正常人的心电图信号是()参考答案:模拟信号4.传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下,允许超过的能力()参考答案:对5.输入输出有对应关系,且应有一定的精确度。
()参考答案:对第二章测试1.线性度是传感器的静态特性之一。
()参考答案:对2.3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。
()参考答案:对3.时间响应特性为传感器的静态特性之一。
()参考答案:错4.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。
()参考答案:对5.线性度描述的是传感器的动态特性之一。
()参考答案:错6.在传感器的基本特性中,瞬态响应特性是其动态特性之一。
()参考答案:对第三章测试1.金属应变式传感器的核心元件是()。
参考答案:金属应变片2.电阻应变片的工作原理基于()。
参考答案:应变效应3.电阻应变片由()组成。
参考答案:敏感栅;盖片;粘合剂;引线;基底4.应用于电阻应变片中的敏感栅材料有()。
参考答案:镍铬;铂;康铜5.固态压阻器件中,压阻系数随温度变化而引起迟滞现象。
()参考答案:错第四章测试1.将被测非电量的变化转换为电容量变化的传感器称为()。
参考答案:电容式传感器2.两块金属平板作电极可构成最简单的电容器,其电容与两极板间介电常数成(),与两极板相互覆盖面积成(),两极板间距离成()。
参考答案:正比正比反比3.电容式传感器与电阻式、电感式传感器相比有如下优点()。
参考答案:机械损失小;结构简单,适应性强;灵敏度高;动态响应时间短;测量范围大4.一般电容式传感器类型有()。
参考答案:变介质介电常数型;变极板间距型;变面积型5.差动式电容传感器与一般电容传感器相比,灵敏度提高一倍,非线性误差减小一个数量级。
生物医学传感器习题work Information Technology Company.2020YEAR(这)使(不)用(是)说(重)明(点)1.书本使用《医用传感器》第2版,陈安宁主编。
供生物医学工程、影像学等相关专业使用2.有些题目找的答案与标准答案或有出入,有些题目LZ也没有找到答案,各位您见谅!3.全文“LZ”代表“录主”,不是“楼主”,也不是“劳资”或者“老子”。
4.“【PS:xxxxxxxxxxxx】”:可能为重要备注也可能是LZ瞎BB,请视具体情况取舍。
5.“*************我是分割线*****************”:分割线之前为网络各家资料,分割线之后为亲爱的老师给的“给力”的重点。
6.本文有些地方有照片或者有截图,如果不清楚,请您凑合着看吧!目前照片里的字代表了LZ的最高水平,也请您凑合着看吧!排版水平差,也请您凑合着看吧!7.第1-9章,参考网上部分资料,老师PPT,和学神(我希望是,毕竟不认识,瞎买的书)的复习资料,所以有些照片是他的杰作。
第10章、第11章为另一个亲爱的老师给的题目,没给“重点”至于考不考是另外一回事。
总之,谢谢他们,我只是个欢乐的复习资料搬运工。
8.再次谢谢他们!!!也谢谢您的观看,预祝过过过,都考90分。
但是,你也知道这难度有点大,所以,加油!!!!!第一章绪论1.医用传感器的定义、组成及在医用测量系统中的作用?定义:能感受或响应规定的测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。
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。
医用测量系统中传感器的作用:提供信息、监护、生化检验、自动控制、参与治疗2.传感器定义中“有用信号”的含义是什么为什么通常传感器输出信号形式为电信号3.反映生命的信息绝大多数属于非电量,其放大和处理是十分困难的。
而医学传感器把生物信号换成电信号,经放大器及预处理器进行信号放大和预处理,然后经A/D 转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号,输入计算机,然后通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。
选择题1电子秤中所使用的应变片应选择__B__应变片;A. 金属丝式B. 金属箔式C。
电阻应变仪 D。
固态压阻式传感器2应变测量中,希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能,应选择__C__测量转换电路.A. 单臂半桥B. 双臂半桥C。
四臂全桥D。
独臂3在使用测谎器时,被测试人由于说谎、紧张而手心出汗,可用__D__传感器来检测。
A。
应变片B。
热敏电阻 C. 气敏电阻 D. 湿敏电阻4自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了___C___。
A. 提高灵敏度B. 将输出的交流信号转换成直流信号C。
使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度2)电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出___C___的靠近程度。
A。
人体 B. 水 C. 黑色金属零件D。
塑料零件5测量齿数Z=60的齿轮的转速,测得f=400Hz,则该齿轮的转速n等于___A___r/min。
A. 400 B。
3600 C. 24000 D。
606在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入___C___,可测得最大的电容量。
A. 塑料薄膜B。
干的纸 C。
湿的纸 D 。
玻璃薄片7在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中___B___。
A。
电容和电感均为变量 B. 电容是变量,电感保持不变C. 电容保持常数,电感为变量 D。
电容和电感均保持不变8将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的___C___;蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的___D___。
A。
应变效应 B. 电涡流效应C。
压电效应 D. 逆压电效应9在实验室作检验标准用的压电仪表应采用___D___压电材料;能制成薄膜,粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用___C___A. PTC B。
PZT C 。
PVDF D。
SiO210使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量___C___。
A. 人的体重B。
一、填空:20’1.传感器由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成。
2.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这种现象称______效应;固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称_____效应。
直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度K下降了,这种现象称为_______效应。
3.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
4.采用热电阻作为测量温度的元件是将温度的测量转换为电阻的测量。
5..热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线.6.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。
相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。
7.磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端产生感应电势的.8.仪表的精度等级是用仪表的(①相对误差②绝对误差③引用误差)来表示的.9.电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(①变面积型②变极距型③变介电常数型)外是线性的。
10.空气介质变隙式电容传感器中,提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的,为此实际中大都采用差动式电容传感器二、选择题40’1.传感器的主要功能是()。
A. 检测和转换B. 滤波和放大C. 调制和解调D. 传输和显示、2. 直流电桥的平衡条件为()A.相邻桥臂阻值乘积相等 B.相对桥臂阻值乘积相等C.相对桥臂阻值比值相等 D.相邻桥臂阻值之和相等3.差动变压器属于( )。
A.电容式传感器B.压电式传感器C.电阻式传感器D.电感式传感器4. 传感器能感知的输入变化量越小,表示传感器的( )A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高5.将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的()。
医学传感器试卷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( B )装置A.光信号B.电信号C.⾮电信号D.⾮光信号2.下列关于传感器灵敏度不正确的陈诉是(C )A.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.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D.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3. 关于传感器的动态响应,下列描述不正确的是(C )A.传感器的输出信号到达新的稳定状态以前的响应特性叫做瞬态响应B.当时间趋于⽆穷⼤时传感器的输出状态叫做稳态响应C.研究传感器的瞬态响应常⽤正弦信号输⼊。
( 应该是阶跃信号)D. 研究传感器的稳态响应常⽤正弦信号输⼊。
4. 关于电阻应变⽚特性的不正确描述是(C )A.应变⽚⾦属丝弯折处的变化使得灵敏系数减⼩的现象叫做应变⽚的横向效应B.敏感栅越窄,基长越长的应变⽚,其横向效应越⼩,引起的误差也越⼩C.当应变⽚的⾮线性效应达到规定值时所对应的指⽰(应该是真实)应变为应变⽚的应变极限(在⼀定温度下,应变⽚的指⽰应变对测试值的真实应变的相对误差不超过规定范围(⼀般为10%)时的最⼤真实应变值。
)D.⼀定温度下,使应变⽚承受⼀定的机械应变时,指⽰应变随着时间⽽变化的特性叫做应变⽚的蠕变5. 电涡流式传感器的变换原理是利⽤(C)在交流磁场中的涡流效应A.磁性材料B.电解质材料C.⾦属材料D.光敏材料6. 压电常数d23表⽰的含义是CA. 沿X轴作⽤正应⼒,在Y轴平⾯上产⽣压电电荷B. 沿Y轴作⽤正应⼒,在Y轴平⾯上产⽣压电电荷C.沿Z轴作⽤正应⼒,在Y轴平⾯上产⽣压电电荷D. 沿Y轴作⽤剪应⼒,在Y轴平⾯上产⽣压电电荷7. 关于压电效应的正确描述是AA.压电效应包括正压电效应和逆压电效应B.正压电效应是指在电介质的两个表⾯上施加外电场,则该电介质发⽣⼏何形变的现象C.逆压电效应是指在某些电介质上施加机械⼒,则该电介质的两个表⾯上会出现电荷的现象D.有极分⼦电介质中,正电荷中⼼与负电荷中⼼相互重合8. 电荷放⼤器是⼀个(C)放⼤器A. ⾼增益,带电阻反馈的运算B. 低增益,带电容反馈的运算C. ⾼增益,带电容反馈的运算D. ⾼增益的电桥9. 下列关于霍尔元件的不正确描述是(D )A.霍尔元件是基于霍尔效应制成的元件B.霍尔元件⼀般有两组电极,⼀组叫做霍尔电极,另外⼀组叫做激励电极C.霍尔系数是由载流⼦的物理性质决定的D.灵敏度系数仅取决于再留材料的⼏何尺⼨,⽽与其物理性质⽆关。
医用传感器考卷1003030008章宁秋1003030016曾狄勤1003030023郑永强一、判断题(每小题2分,共20分)1、传感器的幅频特性为常数,则传感器进行信号的波形测量时就不会失真;(X)2、对于所有的二阶传感器,总是希望其固有频率越高越好;(X)3、传感器的不重复性误差属于随机误差;(√)4、金属丝的灵敏度Ks恒小于同一材料金属应变片的灵敏系数K;(X)5、涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器;(X)6、金属丝的电阻应变效应中,引起电阻改变的主要原因是电阻率的改变;(X)7、热电偶的热接点越小,则其动态响应特性越好;(√)8、传感器的传感元件通常情况下直接感受被测量;(X)9、感应同步器中,感应彪形大汉弦信号的绕组称为余弦绕组;(√)10、光导摄像管是一处固态图像传感器。
(X)二、选择题(每小题3分,共10题)1、电涡流接近开关可以利用电涡流原理测出(C)的靠近程度。
A、人体B、水C、黑色金属零件D、塑料零件2、属于传感器静态特性指标的是(C)。
A、固有频率B、临界频率C、阻尼比D、重复性3、以下哪一项不属于电路参量式传感器的基本形式的是(D)A、电阻式B、电感式C、电容式D、电压式4、超声波频率越高,(A)A、波长越短,指向角越小,方向性越好B、波长越长,指向角越大,方向性越好C、波长越短,指向角越大,方向性越好D、波长越短,指向角越小,方向性越差5、下列传感器的特性指标中不属于静态指标的是(B)A、分辨率B、上升时间C、灵敏度D、线性度6、电阻式传感器是将被测量的变化转换成(D)变化的传感器。
A、电子B、电压C、电感D、电阻7、静态误差是指传感器在全量程范围内任一点的输出值与其(A)的偏离程度。
A、理论输出值B、实际输出值C、最大输出值D、最小输出值8、(C)的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。
A、热端直径B、热端和冷端的温度C、热端和冷端的温度差D、热电极的电导率9、差动变压器中相敏检波目的是(A)A、反映检波前交流信号相位B、提高灵敏度C、将交流信号转换成直流信号D、提高线性范围10、湿敏电阴用交流电作为激励电源是为了(A)A、提高灵敏度B、防止极化、电解C、减少交流电桥平衡难度D、交流电容易获取三、简答及计算题(共4题)1.置于某储存罐的电容式液位传感器由半径为20mm和4mm的两个同心圆组成,并与储存罐同高。
第一章习题1.医用传感器的定义、组成及在医用测量系统中的作用?2.传感器定义中“有用信号”的含义是什么?为什么通常传感器输出信号形式为电信号?3.何谓物理型、化学型、生物型传感器?4.何谓直接型、间接型、物性型和结构型传感器?5.试分析比较医用传感器主要分类方法有何优缺点。
6.人体信息的特殊性及检测的特点?对医用传感器有哪些特殊要求?7.就医用传感器的发展任选角度写一篇综述(要求附参考资料,不少于1500字.)。
第二章习题1.何谓传感器的静态特性?写出静态特性的一般数学模型及三种典型形式,并说明物理意义。
2.衡量静态特性的指标主要有哪些?分别说明其定义和物理意义。
3.线性度对应的几种拟和方法的特点及使用时应注意的问题。
4.何谓传感器的动态特性?写出动态特性的数学模型并说明各个量的物理意义。
5.阶跃响应分析中的时域性能指标有哪些?各自的定义及意义。
6.何谓传感器的频率特性?如何描述?7.分别写出零阶、一阶、二阶传感器对应的特征参数的物理意义及响应特性并说明各自的特点。
8. 画出二阶传感器对单位阶跃信号,在阻尼比ξ<1,ξ=1,ξ>1时,其输出Y(t)的时间响应特性曲线并说明其特点。
9.设X、Y分别为传感器的输入值、输出值,下表列出的为测试结果,计算其端点线性度、平均选点线性度、最小二乘法线性度,并进行比较,根据比较结果得出什么结论?假设另有一组测量值将如何计算?10. 分别在下面两幅图中标出以下各量:(1)上升时间; (2)稳定时间; (3)峰值时间; (4)最大超调量Y(t)1 111. 若有微分方程式为: 其中x 是输入信号,y 是输出信号,a 到h 均为常数。
求其时间常数。
12.将某温度计放入100℃的恒温水中,测得如下数据(忽略记录仪惯性):根据所列数据,判断此系统是否为一阶系统,如果是,请用最小二乘法求出时间常数τ(提示:对假定的一阶模型t y A Beτ-=-,作ln()Y A y =-与时间t 的曲线,判断是否为一阶系统)。
The Assigements Of Medical Sensor第一章1.现代信息产业的三大支柱?传感技术、通信技术和计算机技术.2.为什么要将各种非电量转换成电信号(传感器的物理含义?)这是因为电信号是最适合于处理、传输、转换和定量运算。
3.医用传感器的定义和主要用途?(1)ans:把人体的生理信息转换成为与之有确定函数关系的电信息的变换装置。
(2) 1)提供诊断用信息; 2)监护; 3)疾病治疗和控制; 4)临床检验;4.传感器按工作原理的如何分类?物理传感器; 化学传感器; 生物传感器5.生物电信号有那些?生物非电量参数有那些?非电量物理参数有那些?(1)生物电信号:心电、脑电、肌电等。
(2)非电量生物参数:体温、血压、呼吸、血流量、脉搏、心音等(3)非电量物理参数:温度、压力、流量、频率、力、位移等6.医用传感器技术有哪些发展趋势?智能化微型化多参数无创检测遥控第二章1.传感器的基本特性指什么?如何描述?ANS:传感器的特性是它转换信息的能力和性质。
这种能力和性质常用传感器的输入和输出的对应关系来描述。
传感器的输入量可分为静态和动态两大类,所以传感器的特性由静态特性和动态特性决定。
2.传感器静态特性的定义?传感器静态特性的数学模型?ANS:人体的各被测信息处于稳定状态时,传感器的输入量在较长时间维持不变或发生极其缓慢的变化,这时传感器的输出量与输入量间的关系就是传感器的静态特性。
y = a0 + a1x + a2x2 + … + anxn3.描述传感器的静态特性指标有那些?ANS:1)测量范围2)灵敏度3)线性度4)迟滞5)稳定性6)重复性7)环境特性4.传感器灵敏度的定义和描述。
ANS:定义是输出量的变化Δy与输入量的变化Δx之比。
用k表示灵敏度,即灵敏度反映了传感器对被测参数变化的灵敏程度,灵敏度k值越大,表示传感器越灵敏。
线性传感器的灵敏度就是静态特性曲线斜率。
在整个测量范围它是个定值。
医用传感器考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、以下哪种传感器常用于测量人体体温?()A 压力传感器B 温度传感器C 光电传感器D 磁传感器2、血压测量中常用的传感器是()A 电容式传感器B 电感式传感器C 压电式传感器D 电阻式传感器3、能检测人体生物电信号的传感器是()A 化学传感器B 生物传感器C 电极传感器D 超声传感器4、以下哪项不是医用传感器的特点?()A 高灵敏度B 良好的稳定性C 复杂的结构D 对人体无伤害5、血糖仪中使用的传感器属于()A 酶传感器B 免疫传感器C 微生物传感器D 细胞传感器6、用于监测呼吸频率的传感器通常是()A 流量传感器B 位移传感器C 速度传感器D 加速度传感器7、医用传感器在()方面发挥着重要作用。
A 疾病诊断B 治疗效果评估C 手术辅助D 以上都是8、哪种传感器常用于测量心率?()A 光电式脉搏传感器B 超声波传感器C 霍尔传感器D 红外传感器9、医用传感器的精度通常要求达到()A 毫米级B 微米级C 纳米级D 以上都不对10、以下关于医用传感器的说法错误的是()A 可以实现无创检测B 一定是微型化的C 需要具备抗干扰能力D 要符合医疗器械的标准二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、医用传感器是能将_____转换为与之有确定对应关系的_____的器件或装置。
2、常见的医用物理传感器有_____、_____、_____等。
3、传感器的静态特性指标主要有_____、_____、_____等。
4、医用传感器的发展趋势是_____、_____、_____。
5、脉搏传感器根据测量原理的不同,可分为_____、_____、_____等类型。
6、医用传感器在医学影像设备中,如 X 光机、CT 机等,主要用于_____。
7、血糖传感器的工作原理通常基于_____反应。
8、测量血压的方法主要有_____和_____两种。
9、医用传感器的可靠性主要包括_____和_____两个方面。
医用传感器课后习题答案医用传感器课后习题答案随着科技的不断进步,医疗领域也迎来了许多创新的技术和设备,其中医用传感器是其中之一。
医用传感器能够实时监测患者的生理参数,并将数据传输给医生,从而帮助医生更好地了解患者的病情和健康状况。
在这篇文章中,我们将回答一些关于医用传感器的习题,帮助读者更好地理解和应用这一技术。
1. 医用传感器的作用是什么?医用传感器的主要作用是实时监测患者的生理参数,如心率、血压、体温等,并将这些数据传输给医生或者医疗设备。
通过监测这些生理参数,医生可以更好地了解患者的病情和健康状况,从而做出更准确的诊断和治疗方案。
2. 医用传感器的原理是什么?医用传感器的原理基于物理、化学或生物学等原理。
例如,血压传感器通过测量血液对血管壁的压力来获取血压数据;心电图传感器通过检测心脏电活动来监测心率和心律;体温传感器则通过测量体表温度来获取体温数据。
3. 医用传感器的分类有哪些?医用传感器可以根据测量的参数、测量位置和传感器类型进行分类。
根据测量的参数,医用传感器可以分为心率传感器、血压传感器、体温传感器等。
根据测量位置,医用传感器可以分为体外传感器和体内传感器。
根据传感器类型,医用传感器可以分为电学传感器、光学传感器、生物传感器等。
4. 医用传感器在医疗领域的应用有哪些?医用传感器在医疗领域有广泛的应用。
例如,心电图传感器可以用于监测心脏电活动,帮助医生诊断心脏病;血压传感器可以用于监测血压,帮助医生评估患者的心血管健康;体温传感器可以用于监测体温,帮助医生判断患者是否发热。
此外,医用传感器还可以用于监测呼吸、血氧饱和度等生理参数。
5. 医用传感器的优势和挑战是什么?医用传感器的优势在于能够实时监测患者的生理参数,帮助医生更好地了解患者的病情和健康状况。
此外,医用传感器还可以提高医疗效率,减少医疗资源的浪费。
然而,医用传感器也面临一些挑战,如传感器的准确性、可靠性和安全性等问题,以及数据的处理和隐私保护等方面的挑战。
一、填空题:1.电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。
2、变极距型电容传感器做成差动结构后,灵敏度提高原来的 2 倍。
3、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。
4、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或线圈的互感系数的变化,并通过测量电路进一步转换为电量的变化,进而实现对非电量的测量。
5、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。
7.在电介质的极化方向上施加交变电场或电压,它会产生机械变形,当去掉外加电场时,电介质变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。
9.霍尔元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。
10.光电池是基于光生伏特效应的光电元件。
12、压电式传感器的工作原理是以晶体的压电效应为理论依据。
13、电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应。
14、传感器的动态特性包括瞬态响应特性和频率响应特性。
15、霍尔电势与半导体薄片的厚度成正比。
16、温度传感器主要用来检测物体的温度。
17、传感器是由敏感元件与转换元件组成的。
18、固体受到作用力后电阻率发生变化的现象称为固体的压阻效应。
19、热电阻传感器分为金属热电阻和半导体热电阻两大类21、金属应变片的工作原理是基于金属的应变效应。
22、电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。
二、判断题1.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。
( √)2.热敏电阻不能用于空气绝对湿度的测量。
(×)4.石英晶体的居里点为575℃。
(√)6.压电式传感器具有体积小、结构简单等优点,适合于频率较低的被测量的测量,甚至是静态量的测量。
(?)8,真值是指一定的时间及空间条件下,某物理量体现的真实数值。
真值是客观存在的,而且是可以测量的。
(?)9.线性度是传感器的静态特性之一。
(√)10.电涡流式传感器可以进行无接触测量和探伤。
(√)12.应变片式压力传感器仅能对压力进行测量。
医用传感器复习题一、填空题1、通常希望传感器的输入和输出之间具有一一对应关系,这样的传感器才能如实反映待测的信息。
2、直流电桥的补偿包括零位补偿、温漂补偿、非线性补偿、灵敏度温漂补偿。
3、差动式电感传感器是利用位移的变化使线圈间互感量发生变化,从而实现机电转化的装置。
4、医用电极按工作性质可分为检测电极和刺激电极,心电图仪所用电极属于检测电极。
5、电容式传感器根据其组成原理分为变面积型、变极距型和变介质型。
6、金属电阻应变片敏感栅的形式和材料很多,其形式以箔式式应变片用的多,材料以卡码合金和康铜用的最广泛。
7、霍尔式传感器是利用霍尔元件基于霍尔效应原理而被测量,如电流、磁场、位移、压力等转换成电动势输出的一种传感器。
8、生物医学上常用的气敏电极有氧电极和二氧化碳电极。
9、几乎所有的物质的电阻率都随其本身的温度的变化而变化,这一物理现象称为热电阻效应。
10、超声换能头主要利用压电晶体作为换能元件。
11、在生物医学中,测量血流量常用磁电式式传感器。
12、作为金属-半导体型的硒光电池,因为具有光谱峰值处于人的视觉范围内的特点,且价格便宜,所以广泛用于多种分析测量仪器中。
13、常见的压电材料有石英晶体、压电陶瓷和高分子压电聚合材料。
14、电涡流式传感器可以测量位移、厚度、加速度等物理量,其本身不与被测对象接触,适于生理测量工作。
15、传感器就是通过敏感元件、传感元件和电子线路把非电生物信息转化成电学量的装置16、在传感器测量电路中,应用电桥测量线路把电阻变化转化成电流或电压变化的线路。
17、自感式传感器是利用位移的变化使线圈的自感量发生变化的一种机电转换装置18、电化学传感器不仅能监测离子而且能测定溶解在生理液体中的气体。
19、医用电极按工作性质可分为检测电极和。
20、电阻应变效应是指在一定的范围内,拉伸金属导体,金属导体的电阻变化和应变成正比。
21、电容式传感器根据其组成原理分为变面积型、变极距型和变介质型。
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。
第一章习题
1.医用传感器的定义、组成及在医用测量系统中的作用?
5.试分析比较医用传感器主要分类方法有何优缺点。
6.人体信息的特殊性及检测的特点?对医用传感器有哪些特殊要求?
第二章习题
1.何谓传感器的静态特性?写出静态特性的一般数学模型及三种典型形式,并
说明物理意义。
2.衡量静态特性的指标主要有哪些?分别说明其定义和物理意义。
3.线性度对应的几种拟和方法的特点及使用时应注意的问题。
4.何谓传感器的动态特性?写出动态特性的数学模型并说明各个量的物理意
义。
5.阶跃响应分析中的时域性能指标有哪些?各自的定义及意义。
6.何谓传感器的频率特性?如何描述?
7.分别写出零阶、一阶、二阶传感器对应的特征参数的物理意义及响应特性并
说明各自的特点。
9.设X、Y分别为传感器的输入值、输出值,下表列出的为测试结果,计算其
端点线性度、平均选点线性度、最小二乘法线性度,并进行比较,根据比较结果得
出什么结论?假设另有一组测量值将如何计算?
X 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 Y 7.23 11.96 16.92 21.95 26.90 32.16 36.91 41.94 47.11 52.03
10. 分别在下面两幅图中标出以下各量:
(1)上升时间;(2)稳定时间;(3)峰值时间;(4)最大超调量
Y(t)Y(t)
1 1
t t
12.将某温度计放入100℃的恒温水中,测得如下数据(忽略记录仪惯性):
t(s) 0.0 1.2 3.0 5.6 8.0 11.0 15.0 18.0
T(℃) 20 40 60 80
90 95 98 99 根据所列数据,判断此系统是否为一阶系统,如果是,请用最小二乘法求出时间常数τ(提示:对假定的一阶模型t y A Be
τ-=-,作ln()Y A y =-与时间t 的曲
线,判断是否为一阶系统)。
13. 传感器静态特性指标中,准确度和精密度的区别在何处? 其分别反映了系
统的哪一种特性?
第三章习题(1)
2.分别说明何谓应变效应、何谓压阻效应?
4.何谓横向效应?横向效应的存在对应变片的性能有何影响?
6.简述电阻应变片产生温度误差的原因及补偿方法。
8.分别画出常用的四种测量桥路,说明各种桥路的特点,并比较其灵敏度。
11.举例说明电阻式传感器在医学测量中的应用。
12.有人在使用电阻应变仪时,发现灵敏度不够,他在差动工作的两臂中各增
加了一片串联的电阻应变片,其参数与原来的应变片相同,问这样做能否达到提高电桥灵敏度的目的?为什么?应该怎样提高其灵敏度?
13.为了测量悬臂梁的应变,把一个电阻1,R k =Ω 2.0K =以及室温时温度系
数为15110C --︒的应变片安装在梁上,并与图P4-10所式的电桥相连接。
电桥检波器电阻为100Ω,灵敏度为1/A μ︒, 忽略电源内阻抗。
求:
(1)如果应变片变化0.1%,计算检波器偏转多少。
(2)假设应变片电阻变化主要由温度变化所引起,试计算室温上升10℃时等效
应变的变化量。
15.下图为测量示意图,分析说明其测量原理,为使其灵敏度最高,应如何连
接
桥路?(a )图为差动式结构;(b )图为非差动式结构;(R 1=R 2=R)
1
第三章习题(2)
2.常见的平行板式电容式传感器有几种形式?分别说明其测量原理。
6.试比较分析四种桥路形式的灵敏度。
7.写出等效电容的表达式,并分析可得出什么结论?
8.右图中当R →∞时,______和 _____成正比;
当R →0时_____和 ______成正比。
9.在理想情况下,交流电桥12()a a Z Z =______时,12()θθϕϕ=-=______时,
电压灵敏度最大;a= ______ 时,θ=______时,电压灵敏度最小。
10.对面积为1cm 2的平行板电容传感器,其阻抗为100M Ω,求通过高于20HZ
的音频所需要的极距X(极板间介质为空气)。
第三章习题(3)
1.何谓电感式传感器?分为几类?分别说明每种类型的基本工作原理。
4.写出差动自感传感器与差动变压器式传感器的输出特性并比较有何不同。
5.零点残余电压的产生及消除方法。
6.简述电涡流式传感器的工作原理。
7.带有两个电感线圈的可变阻抗差压传感器,由于压力作用,一个电感变化
L +∆,另一个电感变化L -∆,以两种方法接入电桥,电桥电阻R 。
求两种接法的灵
敏度并比较之()
L L
(见图P4-11)。
第三章习题(4)
1.磁电式心音传感器有几种形式?针对其中一种说明其测量原理及特征?
2.简述电磁血流量传感器的原理,写出其输出电压与流体的体积流量Q的关系式?并说明为什么要用交流激励?
3.何谓霍尔效应?霍尔电势的表达式?有何应用?
4.何谓磁阻效应?它的存在对霍尔元件的性能有何影响?
5.磁敏管与霍尔元件相比有何特点?
第三章习题(5)
1.何谓压电效应和
2.对压电材料来说哪些参数是比较重要的?为什么?
3.常用的压电材料有哪些?各有什么特点?
4.分别说明横向、纵向效应压电晶片串、并联时的效率,有什么作用和要求?
5.压电传感器有什么特点?对测量电路有何要求?前置放大器的功能?
6.何谓电荷放大器?简述其功能及特性?
7.采用电压放大器作压电传感器的前置放大器有何特点?
9.某石英晶体受纵向作用力F
x =9.8 N,其截面积S
x
= 5cm2,厚度d=0.5cm,试求:
(1)此电压元件两极片间的电压值;
(2)若压电元件与高阻抗运算放大器之间连接电缆的电容为C
c
=4pF,求此时压电式传感器的输出电压。
10.试计算压电陶瓷PZT-8纵向压电传感器的静态电容(已知A=1cm2 t=1mm εr=1000 d33=225x10-12C/N).当电压放大器输入电阻R I=1010Ω,C I=1000PF,C c=100PF,试计算电压放大器的灵敏度。
当电荷放大器的反馈电阻R
f
=1010Ω,C f=1000PF,求低频截止频率。
若施加10g的力,求其电荷放大器的输出电压。
11.对面积为1cm2厚为1mm的纵向压电式传感器, 若施加20g的力,求其输出
电压。
(对石英d
11=2.3PC/N,ε
r
=4.5,对钛酸钡d
33
=140PC/N,ε
r
=1700)。
第三章习题(6)
1.何谓玻尔帖电势?何谓汤姆逊电势?简要说明其产生的机理?
2.热电偶传感器的测温原理?热电势的组成?它与哪些因素有关?
3.热电偶传感器的四个基本定则是什么?试解释之。
4.已知热电偶材料是α=38.7μV/℃和β=0.082μV/℃的康铜与铂构成的标准热电偶。
假设参比端的温度为0℃,求50℃时热电偶的热电势E=?并求其热电灵敏度α=?
5.写出NTC型热敏电阻的R-T特性及对应的温度系数?若T=300K,B
n
=4000K 计算其电阻温度系数α=?
7.某热敏电阻材料系数的B值为2900K,若冰点电阻为500kΩ,求热敏电阻在100℃时的阻值。
8.说明热敏电阻的伏安特性的意义是什么?
第三章习题(7)
1.何谓外光电效应?何谓光电导效应?何谓光生伏特效应?
2.光电倍增管的组成及结构?其检测基础是什么?简述其测量原理。
4.何谓光敏电阻?写出两种制作光敏电阻的材料。
5.光电倍增管阳极光照灵敏度为10A/lm,阳极暗电流为4⨯10-9A,问EADCI为多少?
8.何谓光敏电阻的暗电流和亮电流,如何计算光电流?
9.金属表面受光照射发生光电效应时逸出电子的最大动能V
max
与哪些因素有
关?逸出电子数目多少与哪些条件有关?
11.PN 结型光电池和光敏二极管的工作原理有何不同?
12.试解释光纤压力传感器的工作原理。
光纤传感器具有哪些优点?
第五章 电化学传感器
3.现有氟离子选择电极与Ag/AgCl 电极组成电池测定组分中氟离子浓度。
该电池内阻为5x108Ω,若要求测定电池电动势的相对误差为0.005%,问使用具有多大输入阻抗的电位计才能满足上述要求。
4.试根据ISE 的一般式证明等活度法在干扰离子价与待测离子价相同时测定pot
A,X K 的公式为: pot
12A A,X (E -E )Z F logK = 2.303RT
5.有一钾离子选择电极,Na +的电位选择性系数比K +小100倍,而Ba ++的电位选择性系数比K +大10倍。
(1)试写出钾离子选择电极的电极电位公式;
6.简述电位型测量系统与电流测量系统有何不同?电化学电极按作用不同分为几种?按敏感膜不同分为几种?
7.试述MOSFET 和ISFET 之间的不同。
8.何谓检测电极? 何谓刺激电极?
第六章 生物传感器
1.按分子识别元件所固定的生物物质的不同和转换器件的不同,将生物传感器分为几种类型,分别写出其名称。
2.酶电极有几种类型? 它们的典型代表为何?
3.免疫传感器是根据什么原理建立起来的传感器?分成几种类型?
4.微生物传感器是根据什么分类的,它们的名称分别为什么? 简述各自的工作原理。