山东大学：《生物医学工程导论》课程电子教案（PPT课件）07 医用传感器原理及应用

医用传感器原程 及应用

医用传感器原理 及应用

内容提要 。1、医用传感器基础 ●2、生物电检测电极 。3、常用医用物理传感器 。4、化学传感器和生物传感器 。5、传感器技术的发展与展望

内容提要 ⚫ 1、医用传感器基础 ⚫ 2、生物电检测电极 ⚫ 3、常用医用物理传感器 ⚫ 4、化学传感器和生物传感器 ⚫ 5、传感器技术的发展与展望

§1医用传感器基础 对传感器的定义： “传感器”在新韦式大词典中定义为： 一“从一个系统接受功率，通常以另一种 形式将功率送到第二个系统中的器件” 根据这个定义，传感器的作用是将一种能 量转换成另一种能量形式，所以不少学者 也用“换能器一Transducer'”来称谓“传感 器一Sensor

§1 医用传感器基础 对传感器的定义： “传感器”在新韦式大词典中定义为: －“从一个系统接受功率，通常以另一种 形式将功率送到第二个系统中的器件”。 根据这个定义，传感器的作用是将一种能 量转换成另一种能量形式，所以不少学者 也用“换能器－Transducer”来称谓“传感 器－Sensor

。中华人民共和国国家标准(GB7665一87)对传 感器下这样的定义： 传感器是能感受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，它 通常由敏感元件和转换元件组成。 国标中的定义强调了被测量按一定规律转换 成可用输出信号，而且它给出了传感器的结 构信息，即它通常由敏感元件和转换元件组 成

⚫ 中华人民共和国国家标准(GB7665—87)对传 感器下这样的定义： ⚫ 传感器是能感受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，它 通常由敏感元件和转换元件组成。 ⚫ 国标中的定义强调了被测量按一定规律转换 成可用输出信号，而且它给出了传感器的结 构信息，即它通常由敏感元件和转换元件组 成

按照国家标准对传感器的定义，传感器包括： 输出 被测信息 电信号 信号调节 敏感元件 转换元件 转换电路 辅助电路

信号调节 转换电路 敏感元件 转换元件 辅助电路 被测信息 按照国家标准对传感器的定义，传感器包括： 输出 电信号

敏感元件是指能直接感测或响应被测量的部件。 转换元件是指传感器中能将敏感元件感测或响应 的被测量转换成可用的输出信号的部件，通常这 种输出信号以电量的形式出现。 信号调节和转换电路是把传感元件输出的电信号 转换成便于处理、控制、记录和显示的有用电信 号所涉及的有关电路。有人也称这一部分电路为 信号调理电路

• 敏感元件是指能直接感测或响应被测量的部件。 • 转换元件是指传感器中能将敏感元件感测或响应 的被测量转换成可用的输出信号的部件，通常这 种输出信号以电量的形式出现。 • 信号调节和转换电路是把传感元件输出的电信号 转换成便于处理、控制、记录和显示的有用电信 号所涉及的有关电路。有人也称这一部分电路为 信号调理电路

医用传感器(Biomedical Sensors) 医用传感器，顾名思义，它是应用于生物医学领域的 那一部分传感器，它所拾取的信息是人体的生理信息， 而它的输出常以电信号来表现，因此，医用传感器可 以定义为：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。 ·人体生理信息有电信息和非电信息两大类，从分布来 说有体内的（如血压等各类压力），也有体表的（如 心电等各类生物电)和体外的（如红外、生物磁等）

医用传感器（Biomedical Sensors） ⚫ 医用传感器，顾名思义，它是应用于生物医学领域的 那一部分传感器，它所拾取的信息是人体的生理信息， 而它的输出常以电信号来表现，因此，医用传感器可 以定义为：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。 ⚫ 人体生理信息有电信息和非电信息两大类，从分布来 说有体内的（如血压等各类压力），也有体表的（如 心电等各类生物电)和体外的(如红外、生物磁等）

医用学传感器的分类 传感器的分类方法多种多样，有按传感器的工 作原理分的，有按输入信息的类型分的，也有 按能量关系或输出信号类型分的。医学测量中 往往按被测信号来分类，如脉搏传感器、呼吸 波传感器等。 医用传感器按工作原理分类，大致可分为：

医用学传感器的分类 ⚫ 传感器的分类方法多种多样，有按传感器的工 作原理分的，有按输入信息的类型分的，也有 按能量关系或输出信号类型分的。医学测量中 往往按被测信号来分类，如脉搏传感器、呼吸 波传感器等。 ⚫ 医用传感器按工作原理分类，大致可分为：

电学量参数 机体的各种生物电（心 电、脑电、肌电、神经 生物电电极 元放电等) 生理 利用材料的物理变化 物理传感器 参数 利用化学反应原理， 把化学成分、浓度转 化学传感器 非电学量参数 换成电信号 利用生物活性物质选择 生物传感器 性识别来测定生化物质

生物传感器 生理参数 利用生物活性物质选择 性识别来测定生化物质 利用材料的物理变化 物理传感器 非电学量参数 机体的各种生物电（心 电、脑电、肌电、神经 元放电等） 生物电电极 电学量参数 利用化学反应原理， 把化学成分、浓度转 换成电信号 化学传感器

电阻式传感器 电容式传感器 电感式传感器 物理传感器 压阻（效应）传感器 压电（效应）传感器 光电（效应）传感器 霍尔（效应）传感器

物理传感器 电阻式传感器 电容式传感器 电感式传感器 压阻（效应）传感器 压电（效应）传感器 光电（效应）传感器 霍尔（效应）传感器