医学传感器复习题目答案

医学传感器复习题目 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 1. 传感器定义，重要性P1-P2 + ppt 关于艾滋病ppt课件精益管理ppt下载地图下载ppt可编辑假如ppt教学课件下载triz基础知识ppt 传感器的定义: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。 重要性:各个学科的发展与传感器技术有十分密切的关系。例如:工业自动化、农业现代比、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等方面都与传感器技术密切相关。这些技术领域的发展都离不开传感器技术的支持，同时也是传感器技术发展的强大动力。离开传感器就没有我们今天的生活。 2. 医用传感器定义。PPT 能够感知多数为非电量的生物信息并将其转换成电学量的器件或装置。 3. 为何转换成电信号P2 +PPT 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 4. 传感器，换能器，执行器的关系 传感器:这种装置用来感知被监测系统的参数，它能把特定的被测参数的信息(包括物理量、化学量和生物量等)按一定规律转换为某种便于处理，易于传输的信号(如电信号、光信号等)。 换能器:它是一种装置，这种装置可将能量从一个域(如电能)变换到另一个域(如超声波)，反之亦然。推广来讲，它可将能量从一种类型转变成另一种类型。 因此对transducer确切翻译应为换能器。 执行器:它也是一种装置，这种装置接收电能后可对系统状态施加影响，如电机(它可施加扭矩)、水泵(它施加压力或改变流体速度)、电动移动工作台等。 5. 医疗哪三个环节需要传感器，举例 诊断(心音、血压、脉搏、呼吸、体温等信息)、治疗(自动呼吸机、电子价值)、监护(监视体温、脉搏、 动脉压、静脉压、呼吸和心电等一系列参数的而变化情况)，三个环节都离不开传感器。 6. 传感器的基本分类 一.传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和生物型三大类。 二.按功能分类:电传感器、磁传感器、位移传感器、压力传感器、振动传感器、声传感器、速度传感器、加速度传感器、流量传感器、流速传感器、真空度传感器、温度传感器、湿度传感器、光传感器、射线传感器、分析传感器、仿生传感器、气体传感器和离子传感器等。 三.按行业:工业、环保、军用、宇航、医用 7. 医用传感器的分类、举例 答:医用传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和生物型三大类。物理传感器是利用物理性质和物理效应制成的传感器;化学传感器是利用化学性质和化学效应制成的传感器;生物传感器是利用生物活性物质作为分子识别系统的传感器。 例如，物理传感器有半导体压阻式传感器，压电效应传感器，光电效应传感器等。化学传感器有湿度传感器，不同种类的离子敏感电极，离子敏场效应管等。生物传感器有酶传感器，微生物传感器，免疫传感器等。 8. 被测医学量特点 答:1.被测量生理参数均为低频或超低频信息(频率分布范围在直流一300Hz。 2.生理参数的信号微弱，测量范围分布在μv—mv数量级。 3.被测量的信噪比低(且噪声来源可能是多方面的。人体是一导电体，体外的电场、磁场感应都会在人体内形成测量噪声，干扰生理信息的 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 。 4.人体是一有机整体，各器官功能密切相关，传感器所拾取信息往往是由多种参数综合而形成的。 5.随机性信号较多----不确定性因素 9. 医用传感器发展方向趋势 答:1.微系统2.智能化3.多参数4.光传感器5.无创检测6.新 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 、新原理 10. 静态特性和动态特性定义及区别，传感器何种情况下需要评价动态特性 区别:静态特性:输入量为常量，或者变化极慢。动态特性:输入量随时间较快地变化。 输入信号随着时间变化较快的时候需要评价动态特性。 11. 静态数学模型，主要指标 指标:线性度，迟滞，重复性，灵敏度，灵敏度误差，分辨力，阈值，稳定性，温度稳定性，抗干扰稳定性，静态误差。 传感器的静态模型常为多项式y=a0+a1x+a2x2+a3x3+??? 在经过零点校正后(a0=0)y=a1x+a2x2+a3x3+??? 12. 线形度三种求法，两端点连线法计算。如何补偿，哪些传感器是线形的，哪些是非线性的。 线性度三种求法:端点连线法，最佳直线法，最小二乘法。两端点连线的计算:请参照第二章PPT《传感器的基本知识》第26页例题中的第二小问。电容传感器就是非线性传感器，y=a1x。线性传感器——理想，近似。如电位器式传感器。实际的输出——输入曲线与拟合曲线(工作曲线，一般为直线)间必有偏差，其最大偏差的相对值El即为线性度。 补偿方法:同时测量两侧头反向移动信号，再经相减，可消除偶次项。 13. 灵敏度定义，求法，与分辨率的关系定义:传感器的灵敏度指传感器达到稳定后输出变化量?y对输入量?x的 比值。 求法:k=?y/?x 与分辨率的关系:分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量的最小变化的能力。灵敏度越高，分辨率越好。 14. 重复性，回程误差，稳定性的区别重复性:反映了传感器在输入量按同一方向(增或减)全量程多次测试时，所 得到的特性曲线的不一致程度。 回程误差:也称迟滞误差。常用绝对误差表示。检测回程误差时可选择几个测试点。对应每一输入信号，传感器正行程 及反行程中输出的信号差值的最大者即为回程误差。 稳定性:传感器在相当长的时间内仍保持其原性能的能力。 15. 准确度与精密度，正确度关系准确度:被测量结果与约定真值一致的程度，是精密度和正确度的综合。 精密度:同一测量条件下测量指示值不一致的程度，反映随机误差大小。 正确度:测量结果有规律偏离真值的程度，反映测量结果中系统误差大小。 16. 举例说明0阶，一阶，二阶的医用传感器 零阶传感器:y(t)=kx(t)传感器的动态特性用上述方程式来描述的就称为零阶系统。 如:电位器式传感器 dy(t),，y(t),kx(t)dt一阶传感器:传感器的动态特性用上述方程式来描述的就称为一阶系统。 如:玻璃液 体温度计 2dy(t)dy(t)22，2,,，,y(t),,kx(t)nnn2dtdt二阶传感器:传感器的动态特性用上述方程式来描述的就称为二阶系 统。如:测血压、生理压力传感器、加速度型心音传感器等。 17. 传递函数是怎么来的 当传感器的数学模型初值为0时，对其进行拉氏变换，即可得出系统的传递函数 18. 动态特性评价最常用何种方法，简单计算 最常用的阶跃响应法和频率响应法，输入信号为时域内阶跃信号和频域内正弦信号。 19. 一阶，二阶 阶跃特性取决于哪个参数 一阶传感器动态响应取决于τ， τ越小越好。 τ是一阶系统决定参数 阻尼比ξ是二阶系统决定参数 20. 干扰来源 1.外部原因对传感器的不良影响 1)生理作用:麻醉扰乱血压传感器正常值2)传感器本身的阻碍，使血流不正常3)机械干扰:振动、冲击4)热干扰:热膨胀、温差5)音响干扰 2.人体静电的影响 当由于精密仪器设备所处的环境中湿度太低、空气太干燥、穿绝缘底鞋在化纤地毯上行走、化纤衣服相互磨摔、接近高压电场等，都会在人身上产生静电，最高时可达上万伏特。 3.交变电场的影响 在我们所处的环境中有相当多的交流电，人体处于交变电声之中会感应交变电荷，其能量的等级虽然较低，但由于精密仪器设备所测试的信息源的能量等级更低，如对人进行生物电如心电、脑电 测量时，被测信号微弱的在μ,量级甚至更低，所以在此环境中不采取抗干扰措施，干扰将会把检测信号淹没，无法得出正确数据。 4.强磁场的影响对策 由于特殊诊断的需求，有储如磁共振等医疗设备周围分布着强磁场，它会使显像管、,射线影像增强器显示图像变形失真;加速器射线偏移;计算机磁盘、磁卡记录数据破坏;呼吸机工作失灵;还有可能发生心脏起博器工作失效而危及患者的生命。 5.高频辐射的影响 在我们生活的空间充满了来自各方面的电磁辐射。如无线电台发射的电磁波、移动电话、各种电火花、高频设备、日光灯、可控电路、各种电机、汽车、雷电、太阳异常活动等等，均会产生高频电磁污染，有些还会串入电网，干扰使用设备，精密仪器设备的安装布线不合理也会产生不良耦合。 21. 安全要求 一.安全性标准 国正在拟定GB9706.1标准的并列标准GB9706.1.1医用电气系统安全要求。 二.电气安全 医用电气设备的安全检测是十分重要的，如仪器漏电流>100μA，直接通过人的心脏，就有室颤的危险 对组成系统的外壳漏电流的要求 正常状态下在患者环境内来自系统或系统部件之间的允许的外壳漏电流不得超过0.1mA。即使在任何非永久性安装的保护接地导线断开的情况下，在患者环境内来自系统或系统部件之间的允许的外壳漏电流不得超过0.5mA。 正常状态下， B型设备和BF型设备的患者漏电流不得超过0.1mA，CF 型设备的患者漏电流不得超过0.01mA。B型:可用于除心脏外的体内外CF型:可用于心脏 保护接地导线的连接应做成:在去除系统中某一台设备时，若不同时断开来自相关部分的供电源，便不能断开保护供电电源; 在设备外面保护接地导线应与网电源供电线一起布线 三.生物医学材料安全性 传感器材料对人效应要求: 1.无毒2.无热源反应3.不致癌4.不引起过敏，干扰免疫机制反应5.不发生材料表面钙化沉着 对传感器材料要求 1.生物医用材料应具有良好的血液相容性和组织相容性。 2.要求耐生物老化。即对长期植入的材料，其生物稳定性要好;对于暂时植入的材料，要求在确定时间内降解为可被人体吸收或代谢的无毒单体或片断。 3.物理和力学性质稳定、易于加工成型、价格适当。 4.便于消毒灭茵、无毒无热源、不致癌不致畸也是必须考虑的。 常用医用传感器材料 1.金属:铂、金、不锈钢、钛、钽银只能作为皮肤电极，铜不可用2.非金属:生物陶瓷、生物玻璃、碳素材料3.高分子材料:合成、天然 四.激光安全 第一级激光器:即无害免控激光器。这一级激光器发射的激光，在使用过程中对人体无任何危险，即使用眼睛直视也不会损害眼睛。对这类激光器不需任何控制。 第二级激光器:即低功率激光器。输出激光功率虽低，用眼睛偶尔看一下不至造成眼损伤，但不可长时间直视激光束。否则，眼底细胞受光子作用而损害视网膜。但这类激光对人体皮肤无热损伤。 第三级激光器:即中功率激光器。这种激光器的输出功率如聚焦时，直视光束会造成眼损伤，但将光改变成非聚焦，漫反射的激光一般无危险，这类激光对皮肤尚无热损伤。 第四级激光器:即大功率激光器，此类激光不但其直射光束及镜式反射光束对眼和皮肤损伤，而且损伤相当严重，并且其漫反射光也可能给人眼造成损伤。 22. 电位器式传感器主要特点，如何作为医用传感器应用。 特点:空载特性，有载特性，阶梯特性，分辨率和阶梯特性。可以通过阶梯特性的改进作为医用传感器应用。 23. 应变电阻传感器有几种，有何不同(灵敏度、温度系数) ，测量原理，特性如何 分为丝式，箔式，半导体式三种。 金属应变计有:丝式和箔式。 优点:稳定性和温度特性好;. 缺点:灵敏度系数小. 测量原理:电阻应变计把机械应变信号转换成ΔR/R后，由于应变量及其应变电阻变化一般都很微小，既难以直接精确测量，又不便直接处理。因此，必须采用转换电路或仪器，把应变计的ΔR/R变化转换成电压或电流变化。通常采用电桥电路实现这种转换。根据电源的不同，电桥分直流电桥和交流电桥。 特性:1、高灵敏度系数 (小的应变引起电阻大的变化)。2、高的直线性。3、应变次数。4、高疲劳寿命。 5测量应变的灵敏度和精度高，性能稳定、可靠，可测，误差小于1%。6应变片尺寸小、重量轻、结构简单、使用方便。7测量速度快。测量时对被测件的工作状态和应力分布基本上无影响。既可用于静态测量，又可用于动态测量。8测量范围大。既可测量弹性变形，也可测量塑性变形。变形范围可从1%,0.2%。9适应性强。可在高温、超低温、高压、水下、强磁场以及核辐射等恶劣环境下使用。10便于多点测量、远距离测量和遥测。11价格便宜，品种多，工艺较成熟。 24. 直流电桥电路图 25. 单桥，半桥，全桥的应变灵敏度 26. 半桥，全桥的应变片布置法 27. 全桥的好处 28. 应变片测量如何补偿温度影响 答:1.自补偿法:分单丝自补偿法(适当选取栅丝的温度系数及膨胀系数，以满足εt=0)和组合式自补偿法(应变片敏感栅 丝由两种不同温度系数的金属丝串接组成);2.线路补偿法(电桥补偿法)3.采用热敏电阻进行补偿 4串联负温度系数二极管 补偿 5.辅助测量补偿 6.计算机补偿 29. 如何作为血压计传感器使用 答:血压传感器如颅内压测量、张丝式血管外血压传感器和传感器受压变形 30. 常用电感传感器类型，特点 答:变磁阻(自感)式传感器(具有非线性的输出特性)、差动自感传感器(非线性补偿)、差动互感变压器(可以被测量的变化转换为互感系数M的变化，其工作原理类似于变压器) 31. LVDT电感传感器优势何在 答:1能应用于压力和位移的测量; 2具有更高的灵敏度但仪器配置也更加复杂; 3在检测器上实现信号与位移的转换; 4可作为一个敏感的位移传感器; 5典型的LVDT工作电压为3到15V，工作频率为60到20000Hz; 6可以测量75mm到0.1mm的位移量; 7当线圈位于中心位置时，由于微小的形变会在输出端形成一个微小的电压。 32. LVDT医学应用 答:1开颅手术; 2导尿管顶端压力传感器; 3肌肉收缩测量; 4手指反应测量; 5电磁式空气传导心音传感器。 33. 电容传感器结构三种类型，举出其医学应用 答:?三种类型 1变间距型电容式传感器2变面积型电容式传感器3变介电常数型电容式传感器 ?医学应用: 1人体表面2电容血压传感器3电容式位置反馈心电图机4湿度传感器5输液传感器 6义齿压力传感器 34. 电容传感器主要特点 答:1.高阻抗 直流电阻趋于无穷大，交流阻抗1/( jωC)由于C较小，当频率ω不太高时交流阻抗也很大。 2.小 2功率 视在功率P=UI=U ωC，由于C很小，则在频率ω不太高时P也很小。 3.存在静电吸引力 由于板极间距CC 很小，静电力就比较明显，特别是小板极间距测量时可能会引入附加误差。 4.测量回路通常要用交流回路。(书) 结构简单、灵敏度高、动态响应特性好、适应性强、抗过载能力大及易实现非接触测量等优点;寄生电容、纰漏 电阻及非线性等缺点。 35. 电容传感器交流电桥构成 答:1为了使桥路平衡，在四个桥臂中必须接入两个电容(一个单电容式传感器和一个固定电容，或接入差 动型电容传感器)，另外两个桥臂接入其他类阻抗原件，例如:两个电阻、两个电感、或是两个电容。 2电容电桥同样有两种对称形式，即Z=Z(二者同是电容)和Z=Z对称。 1213 3对于Z、Z为电容，另外两臂()由任意阻抗原件组成的电桥，输出相移为零时，其桥臂系数的最大值为1200.25;对于电容式传感器与电阻构成的电桥，其桥臂系数的最大值为0.5，此时输出的信号有90的相移;对于电 容式传感器与电感构成的电桥，桥臂比的相角=+-180?时，桥臂系数达到最大值，且输出相移为零。 36. 差动电容传感器如何工作，有何优点 答:外界影响动板的移动，从而引起电容的变化，经过放大后由特性曲线判断外界的变化。 1.高阻抗 2.小功率 3.存在静电吸引力 4.测量回路通常要用交流回路。 37. 正反压电效应 正压电效应:某些物质沿一定方向受到外力作用而产生机械形变时，内部会产生极化现象，同时在其表面上产生电荷;在撤掉外力时，这些物质又重新回到不带电的状态，这种将机械能转换成电能的现象称为压电效应。 逆压电效应(电致伸缩效应):在某些物质的极化方向上施加电场，这些物质会产生机械形变;在撤掉外加电场时，这些物质的机械形变随之消失，这种将电能转换成机械能的现象称为逆压电效应。 38. 压电传感器主要特点。 (1)灵敏度和分辨率高，线性范围大，结构简单、牢固，可靠性好，寿命长;(2)体积小，重量轻，刚度、强度、承载能力和测量范围大，动态响应频带宽，动态误差小;(3) 易于大量生产，便于选用，使用和校准方便，并适用于近测、遥测。 39. 压电主要材料，灵敏度如何 常用的压电材料有压电单晶体、压电多晶体(即压电陶瓷)、压电半导体和压电高分子聚合物。 压电单晶体包括石英(SiO2)、铌酸锂、硫酸锂、酒石酸钾钠等。压电系数很小。 压电陶瓷包括钛酸钡、锆钛酸铅(PZT)等。压电系数大，灵敏度高。 压电半导体包括氧化锌、硫化镉等。 压电高分子聚合物包括聚二氟乙烯(PVF2)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯等(PVDF)。压电系数较小。 40. 两类医学应用(1，电子血压计2超声换能器) 1，电子血压计2超声换能器) 电子血压计被用于医院等医疗机构进行血压测量。 超声诊断仪依靠超声换能器产生入射超声波(发射波)和接收反射的超声波(回波)，在医用超声诊断仪中超声换能器又称为探头。 41. 血压计传感器可以利用那些原理 压电效应、互感原理、变压器基本原理 42. 温度传感器主要类型(5种) 模拟输出型集成温度传感器、数字输出型集成温度传感器、开关输出型集成温度传感器、石英晶体测温传感器、热释电传感器。 43. 求温度平衡时的传感器和被测对象的温度 44. 热敏电阻的特点，种类 45. 热电偶测量原理及其医疗应用。 46. 热释电及热电堆式温度传感器医疗作用。 答:1)热释电传感器目前主要用于探测红外辐射方面，广泛应用于各类辐射计、光谱仪及红外和热 成像方面。医疗仪器中可用于非接触测温和热像仪方面。热光导摄像管就是一个例子。锗透镜光学 系统把被检测物的温度图像聚焦在热释电元件的靶上，产生的热释电电流用电子束扫描进行检测。 这种摄像管制成的热像仪省去了常规热像仪的复杂的机械扫描机构和冷却系统，应用价值很大。热 像图法适用于诊断乳腺癌、皮肤癌、甲状腺疡、末梢血管闭塞或狭窄和某种神经性疾病。尤其适用 于乳腺癌的普查。 2)热电堆式温度传感器主要应用于体温监测、局部温度测量及液体或部分生理指标的测量。 47. 非接触测温方法。 答:非接触式温度检测在工业生产中的高温检测、民用、医疗等方面中得到了广泛地应用。非接触 温度感测器可以测量所有目标物体释放的红外能量，具有响应快的特点。通常被用于测量移动和间 歇性目标，真空状态下的目标，由于恶劣环境空间限制以及安全威胁无法由人接触的目标。 48. 热敏IC特点 答:优点:High output 高输出 Very linear 高线性度 Cheap 价格便宜 缺点: Limited variety 种类有限 Limited range 工作范围有限 Needs V source 供不应求 Self-heating 产生自热 49. 光电传感器的内外光电效应 具有能量的光子被广电材料吸收激发出自由电子并逸出该物质的表面是外光电效应。内光电效应是有一个阴极K和一个阳极A构成，共同封装在一个真空玻璃泡内，阴极K和电源负极相联，一个阳极A通过负载电阻同电源正极相接，因此管内形成电场。当光照射阴极时，电子便从阴极逸出，在电场作用下被阳极收集，想成电流I。 50. 光电倍增原理， 光电倍增管的工作原理建立在光电发射和二次发射的基础上。工作室倍增极电位是逐级增高的，当入射光照射光电阴极K时，立刻有电子逸出，逸出的电子收到第一倍增极D1正电位作用，使之加速在D1倍增极上，产生二次电子发射。同理D1发射的的电子在D2更高正电位作用下，再次被加速打在D2极上，D2又会产生二次电子发射，这样逐级前进，知道电子被阳极A吸收为止。 51. 主要特点 灵敏度:Sk=90uA/lm,Sa=900ua/lm 放大倍数:G=Sa/Sk=105-107 暗电流:10-8-10-9A。5秒比15秒后大 采取直流补偿电路 选频和琐相放大 致冷(半导体致冷器件) 屏蔽 斌率:106Hz 电源:1000-2000V 疲劳:强光昭和导致灵敏度下降，可逆和不可逆 52. 已知增益G，阳极最大电流Ia，阴极面积，求阴极允许照度Ek 53. 什么是MCP，应用特点举例 MCP即微通道板，是一种先进的具有传输、增强电子图像功能的电子倍增器，高倍电子增益器件，其具有体积小、重量轻、分辨率好等优点。它利用二次电子发射特性，可使高速磁撞在内壁(通道)上的电子能成倍增加，使之达到万倍以上的电子增流。 由于MCP是一种高倍电子增益器件，具有增强电子图像的功能，所以广泛用于光电倍增管、像增强器、微光电视、X光像增强器、高速示波管，以及光子计数、X-射线、紫外光子、电子、离子、带电粒子、亚原子粒子等的探测。 54. 朗伯-比尔定律 答:光吸收基本定律:lamber—beer 定律 Lanber定律:当以适当波长的单色光通过以固定浓度的溶液时，其吸光度与光通过的液层厚度成正比，即A=kb 1式中b为液层厚度，k为比例系数，它与被测物质性质、入射光波长、溶剂、溶液浓度及温度有关，lambert1 定律对所有均匀介质都适用。 Beer定律:当一适当波长的单色光通过溶液时，若溶液厚度一定，则吸光度与溶液浓度成正比。即:A=kc 2式中c为物质的量浓度(或质量浓度)，k为与吸光物质种类、溶剂、入射光波长、液层厚度和溶液温度有关2 的常数。 Beer定律仅适用于单色光。 Lanber-Beer定律:将上面两式合并为A=ebc 式中b的单位为cm，c为物质的量浓度(mol/L)，e为摩尔吸光系数，单位为L/(mol*cm). 55. 简述核医学及X光传感器如何工作。 影像核医学以放射性核素(药物)在体内的分布作为成像依据，反映了人体代谢、组织功能和结构形态。 ,,,,, , 影像核医学显像的条件为 ?具有能够选择性聚焦在特定脏器、组织和病变的放射性核素或放射性标记药物，使该脏器、组织或病变与临近组织之间达到一定的放射性浓度差; ?利用核医学显像装置探测到这种放射性浓度差，根据需要采用合适的影像设备以一定的方式将它们显示成像，得到的就是脏器、组织或病变的影像。 x光传感器工作原理:能敏感到X光光能量的，并将光能量转换成电信号的器件。利用高真空热阴极X线管产生X光，照射物体基于光电效应，变成电信号。 56. 光敏电阻特点及应用 1)光谱响应范围宽，紫外到远红外2)工作电流大，数毫安3)光强范围大 4)无极性，偏压低5)坚固耐用，体积小 6.)响应慢 简单，寿命长，易于实现无距离检测来控制，广泛应用于仪器仪表，自动检测和控制，各种电路及家电 应用:照相机自动测光、光控灯、工业控制、血细胞分析仪、红外诊断仪、 57. 为何光敏电阻可以承受交流电。 光敏电阻几乎都是用半导体材料制成的光电材料，它没有极性，纯粹是一个电阻器件，只不过它具有内光电效应—光电导效应—受光辐射电导率变化的作用而已， 使用时既可以加直流电压，也可以加交流电压 58. γ的计算公式，及其在光敏电阻的应用计算。 例如:已知光敏电阻,0.84，Ex=60lx, R10=33kΩ, 求此时电阻Rx ? 解:Rx= R10(Ex/10) -0.84 =33×(60/10) -0.84 =7.326kΩ 59. 光电二极管与光电三极管的异同 它们都是由N型半导体和P型半导体构成。光电二极管是PN型，光电三极管是NPN型或PNP型。光电三极 管有放大作用，其灵敏度比光电二极管高，输出电流也比光电二极管大，多为毫安级。但它的光电特性不如 光电二极管好，在较强的光照下，光电流与照度不成线性关系。所以光电晶体管多用来作光电开关元件或光 电逻辑元件。 60. 光电二极管与光电池的异同。 光电二极管和光电池一样，其基本结构也是一个PN结。它和光电池相比，重要的不同点是结面积小，因此 它的频率特性特别好。光生电势与光电池相同，但输出电流普遍比光电池小，一般为几μA到几十μA。 61. PD的V-I曲线中工作区域的确定。 62. PD工作电路，三种偏压形式，与运放相连接电路，为何常工作在第3象限 63. APD，PIN的特点，作用 64. 光电传感器医学运用举例 医学应用:放射性免疫测定，荧光免疫测定，伽马相机，正电子放射断层成像，液体闪烁计数器，X射线自动摄影装置等。 65. 像管，摄像管区别。 像管包括变像管和像增强器。 1)变像管将在红外、紫外、X光变为可见光2)像增强器将微弱光变为较强光。 摄像管由光电阴极、靶网、电子枪、电子倍增系统、聚焦线圈组成，有超正析摄像管和光电摄像管两种类型。 66. 真空图像器件:像管，摄像管在医学中的应用。 1)像管(变像管、像增强器)变像管将在红外、紫外、X光变为可见光像增强器将微弱光变为较强光，2)摄像管--视频信号(光电发射型摄像管)光电导型(视像管)。 67. X光DR传感器 DR(数字放射成像)由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监视器等组成，直接将X线光子转换为数字化图像，是一种X线直接转换技术，成像环节少。 68. X光CR传感系统 CR(计算机X线成像)将透过人体的X线影像信息记录在存储荧光板上，构成潜影。用激光束以2510X2510的像素矩阵(像素约0.1mm大小)对SPP进行扫描读取，经计算机计算处理，通过改善影像的细节，图像降噪、灰阶对比度调整、影像放大、数字减影等，将未经处理的影像中所看不到的特征信息在荧屏上显示图像，还可用激光照相机记录其图像。 69. 何为PACS。 (Picture Archiving & Communication System)，即医学影像的存储和传输系统，它是放射学、影像医学、数字化图像技术、计算机技术及通信技术的结合，它将医学图像资料转化为计算机数字形式，通过高速计算设备及通讯网络，完成对图像信息的采集、存储、管理、处理及传输等功能，使得图像资料得以有效管理和充分利用。 70. 何为CCD。 CCD是电荷耦合器的简称。 自问世以后，由于它的低噪声等特点，CCD图像传感器广泛的被应用在微光电视摄像、信息储存处理等方面。CCD器件的基本功能是将动态的光学图像转换成电信号。可以认为是MOS晶体管与PN结光电二极管的组合，所以产生的光电荷存贮在源极附近。 71. 何为CMOS 固体图像传感器CMOS，是采用互补金属-氧化物-半导体工艺制作的一类图像传感器。 现在市售的视频摄像头多使用CMOS作为光电转换器件。虽然目前其成像质量比CCD略低，但具有体积小、耗电量小、售价便宜的优点。随着硅晶圆加工技术的进步，CMOS的各种技术指标有望超过CCD，它在图像传感器中的应用也将日趋广泛 72. CCD图像器件光电荷传输原理。 1.光信号注入 -光注入于图像传感器 -像元受光照后产生电子—空穴对 -光电荷在电极脉冲作用下聚集于势阱中与入射光成正比 -每个像元收集的电荷为Q=,.q. ,n.A.T ,:量子效率，q:电子电荷， ,n:电子流速率，A:面积，T:时间 -电注入用于移位寄存器 2.电荷定向转移:通过二相、三相等控制方式实现电荷的定向转移。 73. CCD种类，各有何种特点。 74. CCD的彩色信息如何形成。 75. CCD医学应用 76. 如何评价CCD的分辨率指标。 77. CMOS图像传感器与CCD传感器的性能比较。 78. CMOS器件如何获取图像信息, 79. CMOS图像传感器医学应用。 80. 电化学传感器的三种工作形式，。 81. 电化学电极的种类，在那种传感器工作形式中使用。 82. 参比电极有哪些 83. 离子选择电极种类,工作原理 84. pH玻璃电极测量原理，pH值计算。 85. 玻璃电极的医学应用。 86. 氧电极在测量血液氧分压的作用原理。血液二氧化碳分压测量原理 87. 离子敏场效应管结构和特点。 88. 半导体陶瓷气敏传感器主要类型，为何有的需要电加热。主要应用。P183-P184 气敏半导体陶瓷的种类:1、氧化锡(SnO)系列 2、氧化锌(ZnO)系列 3、复合氧化物系列 那2 是因为:在气体传感器领域中，为了提高灵敏度，加快脱附过程的速度，通常要在气敏元件中引入加热 单元，目前采用的加热手段绝大多数为电阻丝加热(电加热)。 1、实用化的SnO传感器可用于检测可燃气体，常用于烟雾报警器。2、掺Pt的ZnO传感器对异丁烷、丙2 烷、乙烷等气体烃具有较高灵敏度，(而对H、CO、CH和烟雾的灵敏度却很低，)可用于检测气体烃。24 掺Pd的ZnO传感器对H和CO的灵敏度很高，(对气体烃的灵敏度却很低，)可用于检测H和CO气体。223、复合氧化物LaNiO和(LnSr)CoO(Ln系指La、Pr、Sm、Gd等)传感器对乙醇有很高的灵敏度，30.50.53 这种传感器常用于医院里的监测。 89. ECG、EEG、EMG等生理电极属于哪类电极 ECG(心电图)、EEG(脑电图)、EMG(肌电图)1、 按工作性质分，它们都属于检测电机。2、 按电极大小分， 它们都属于宏电极。又根据工作位置分，它们都是体表电极。 90. 生物传感器基本原理结构，类别，主要特点 生物传感器的传感原理如图11-1所示。它的构成包括生物敏感膜和信号换能器。被分析物(待测物)扩散进入固定化生物敏感膜，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的化学换能器或物理转换器转变成为可定量和处理的电信号，再经检测处理电路(二次仪表)放大并输出，从而得知待测物的浓度。 各种生物传感器有共同的组成结构:包括一种或数种相关生物活性材料的生物敏感膜和能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学转换器(换能器)，二者组合在一起，用现代微电子和自动化技术进行生物信号的再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。 生物传感器的分类:(a)分子识别元件分类法:1、酶传感器 2、免疫传感器 3、微生物传感器 4、组织传感器 5、细胞传感器 6、基因传感器; (b)转换器件分类法:1、光生物传感器 2、热生物传感器 3、半导体生物传感器 4、电化学生物传感器 5、声波生物传感器。 生物传感器的特点:与传统的分析方法相比，具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低的特点，可以进行连续监测和活体分析，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测与监控方法，也是物质在分子水平的快速、微量分析方法。 91. 五种转换形式 1)化学物质通过电极、半导体等转换为电信号;2)热信号通过热敏电阻转换为电信号; 3)光信号通过光纤、光度计转换为电信号;4)质量信号通过压电晶体等装换为电信号; 5)介电性质通过表面等离子共振转换为电信号。 92. 生物传感器所识别的物质有哪些。 主要包括有:离子、溶解气体、中性分子、抗体/抗原、各种蛋白质、微生物。 93. 生物传感器的受体主要有哪些。 答:生物传感器的受体包括金属氧化物、无机晶体、固定化的例子载体、掺杂玻璃、憎水膜、金属电极、酶、整个细胞、膜受体、活组织、抗原/抗体、酶标记或荧光标记的物质、特异配体、细菌等。 94. 生物传感器检测催化反应的主要形式。 1)连续式测量:连续测量常常用于体内血液监测，也可以用于某些过程的控制和水的监测。这种测量常在流动液体中进行。生物传感器在这种应用中存在的一个严重问题是它的不稳定性，需经常从系统中取出生物传感器进行校准，因而操作起来比较麻烦。2)间歇式测量:生物传感器间歇式测量是最常用的一种方法。通常在开始一系列测量之前，需对生物传感器进行校正，测量完毕后也要对校正曲线进行校验。间歇式测量可采用稳态响应，也可采用速率方法进行，后者是在某一定时间之后测量响应的斜率。速率法中的一种，是测量响应曲线的一阶导数。稳态测量比较慢，但它能显示出整个响应曲线图。速率和一阶导数的方法具有快速测量的优点。3)流动注入分析法FIA:流动注入分析法是一种自动快速进行化学测量的方法。在最简单的酵方法FIA的系统中，将酵溶解在载体流中，通常溶在缓冲液中，然后用恒流泵泵入到系统中。将样品注入载体流中，和酵发生反应，产生产物或消耗反应物，可在下流检出。检出可采用分光光度法，也可采用电化学方法，这要视酵反应的情况而定。采用这种测定，测定速度快，但缺点是大量消耗酵。未解决这个问题，可采用固定酵的系统。 95. 酶传感器的主要四个特点 灵敏度高、速度快、操作简便、选择性高 96. 酶传感器医学应用。 1)利用酶的特异性和电化学技术的灵敏性组装成的葡萄糖传感器，2)通过阴极还原消耗的氧或通过阳极氧化产生的H202测定葡萄糖的含量，3)检测氨基酸的含量是医疗和视频工业中不可缺少的。L-氨基酸传感器是将L-氨基酸氧化酶膜和氧电极或H2O2电极组装而成。4)血脂的测定对诊断动脉硬化是极其重要的，脂质中的胆固醇、中性脂肪和磷脂均是临床医学中十分重要的测定对象。测定血液中的胆固醇含量药用两种酶:首先用固定化的胆固醇酯酶将胆固醇水解成游离的胆固醇，然后又在固定化的胆固醇氧化酶的作用下将胆固醇氧化成胆固烯酮。在此反应中消耗氧产生过氧化氢，因此可用氧电极或过氧化氢电极组成胆固醇传感器测定系统。5)测定尿素是诊断肾机能的重要手段，也是监护人工肾不可缺少的。尿素在脲酶的作用下课产生CO2或NH3，因此可用固定化的脲酶与氨气敏电极组成CO2气敏电极组成测定尿素的传感器。 97. 酶的固定化技术 酶固定化技术是通过物理或化学的方法将酶连接在一定的固相载体上成为固定化酶，从而发挥催化作用。固定化后的酶在保持原有催化活性的同时，又可以同一般催化剂一样能回收和反复使用，可在生产工艺上实现连续化和自动化，更适应工业化生产的需要。 98. 葡萄糖测量的两种电极测量法比较。 葡萄糖传感器中的基础电极主要有两种，一种是酶Pt/H2O2电极，一种是酶Pt/O2电极。 99. 免疫传感器工作原理，类型。 分类:免疫传感器以免疫反应为基础，按照分子识别系统的免疫物质是否进行标记，分为标记型免疫传感器和非标记型免疫传感器。标记型免疫传感器也称间接型免疫传感器;非标记型也称直接型免疫传感器。根据使用的换能器进行分类有:电化学免疫传感器、光学免疫传感器、压电免疫传感器和SPR(表面等离子体共振)免疫传感器。 原理:一旦有病原体或者其他异种蛋白(抗原)侵入某种动物体内，体内即可产生能识别这些异物并把它们从体内排除的抗体。抗原和抗体结合即发生免疫反应，其特异性很高，即是具有极高的选择性和灵敏度。免疫传感器就是利用抗原(抗体)对抗体(抗原)的识别功能而研制成的生物传感器。 非标记免疫传感器抗体抗原本身携带大量电荷，结合时会产生电化学变化:介电常数、电导率、膜电位离子浓度，检测一个参数，可知免疫反应发生。标记免疫传感器以酶、红细胞、同位素、脂质体、噬菌体、荧光物质、电活性化合物等进行标记，采用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接，然后通过酶与底物产生颜色反应，用于定量测定。 100. 与酶传感器相比免疫传感器检测对象不同之处 101. 酶标记常用哪两类 102. 免疫传感器医学应用。