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生物传感器的概念生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种的检测方法与监控方法,也是物质分子水平的、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表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。
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电阻应变式传感器传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时,各电阻值将发生变化,电桥就会产生相应的不平衡输出。
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加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。加速度计有两种:一种是角加速度计,是由陀螺仪(角速度传感器)的改进的。另一种就是线加速度计。什么是传感器广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。电工委员会(IEC:InternationalElectrotechnICalCommITtee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照GoPEl等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的道关口。传感器是接收信号或刺激并反应的器件,能将待测物理量或化学量转换成另一对应输出的装置。用于自动化控制、安防设备等。一个传感器的输入对输出的影响被称为传感系数或灵敏度(sensitivity)。当一个传感器的输入和输出成线性关系的时候,这个传感器就是一个理想传感器。
传感器按照其材料为标准分类:在外界因素的作用下,材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类:按照其所用材料的类别分金属聚合物陶瓷混合物按材料的物理性质分:导体缘体半导体磁性材料按材料的晶体结构分:单晶多晶非晶材料与采用新材料紧密相关的传感器开发工作,可以归纳为下述三个方向: