半导体传感器

何谓短路电流比，它与波长的关系如何？答：当传感器上有入射光，输出端连接小负载电阻分别在两个PN 结所通过的电流称为短路电流而它们的比值即短路电流的比值12SD SD I I 。1SD I 是浅结二极管的短路电流，它在短波区较大；2SD I 是深结二极管的短路电

流，他在长波曲较大，因而二者的比值与入射单色光波长关系就可以确定。根据标定的曲线，实测出某一单侧光时的短路电流比值，即可确定该单色波的波长，它与波长的关系是对数关系。 何谓半导体气敏传感器？分成几种？答:它是指将气体浓度转换为其成一定关系的电信号，用来检测气体的类别、浓度和成分的传感器（它也从属于化学传感器类）气敏传感器的分类：（1）干式：接触燃烧式、半导体式、固体电解式、红外吸收式、导热率变化式。（2）湿式：极谱式、原电池式、以固定典韦电解式为电表。半导体气敏元件按结构可分为几类？如何区别？答：它按结构可分为：直热式——加热器已埋入气敏体内。旁热式——带有与气敏绝缘的加热器。画出P 型半导体吸附氢时的器件阻值变化曲线。

半导体气敏元件的响应速度如何定义？响应时间如何定义？答：它的响应速度是指达到初始稳定状态的气敏半导体元件迅速置于被测气体之后，其阻值减小或增大的速度称为响应速度。它的响应时间是指从加热起到稳定阻值输出状态所需的时间。气敏元件为何有加热器，有什么作用？加热器的温度是由什么决定？答：这是因为通过加热器加热烧去附在元件表面的油雾与尘埃，加速气体的吸附，从而提高元件的灵敏度和响应速度，加热器的温度一般控制在200-400摄氏度左右，工作温度取决于加热器电压。何谓测量电压、工作电压、加热电压？答：测量电压——测量回路输入端施加电压。工作电压——工作条件下，气敏元件两极间的电压。加热电压——加热器两端施加的电压。气敏集成传感器的结构组成。答：钯栅MOS 场效应管、加热电阻R 、测量二极管Vp 。

比较表面控制和体控制型两种电阻式气敏传感器？24页表格 解释湿敏度量程、吸湿、感湿特性定义。答:湿度量程：保证湿敏元件技术规范规定的感湿范围，理想的使用范围是0—100%I RH 的全量程。吸湿：水分子进入或附着于湿敏体的过程，水分子离开湿敏体的过程。感湿特性：感湿特征量与相对湿度特性曲线，每种湿敏元件其感湿特征量（如电阻、电容、电压、频率）随环境湿度的关系。何谓湿敏元件的灵感度？答：元件在不同环境湿度的感湿特征量之比。湿度传感器按特性分类有几类？答：根据此可分为：正湿敏特性温度传感器。当RH ↑，R ↑。负湿敏特性温度传感器，当RH ↑,R ↓。 碳膜温度传感器的结构及工作原理，传

感器的特点。答：组成1、碳粉粒2、水溶性粘合剂3、湿润性可塑剂4、分散剂工作原理：当湿敏膜吸湿后会发生膨胀，由于体积增大使碳颗粒的密度降低、碳颗粒之间的距离增加，从而造成电阻值的增大；当干燥时，湿敏膜脱水收缩，碳颗粒之间的距离缩小，从而又使电阻值变小。传感器的特点：在0—40摄氏度之间检测的精度为±2%RH，则不需要温度补偿，由于在低温度下响应特性好，被用作气象观测气球的温度传感器，碳膜湿度传感器工艺简单，容易制造，却存在灵敏度较低，滞带较大，易老化等特点。金属氧化物湿度传感器的测量电路中为什么要有线性化处理和温度补偿作用的电路，及对数压缩这些组成？答：他们的电阻值与相对湿度特性为非线性，而且存在温度系数，因此它们在使用中的互换差性，如果不进行线性化处理和温度补偿，将会是测量误差增大到无法使用的地步，而它们的电阻值的对数值与相对湿度呈线性关系，所以要对其进行对数压缩。若要采用氯化锂湿敏电阻20—80%RH湿度范围可否实现，如何实现？答：需要将氯化锂含量不同的几种湿敏电阻组合使用。高分子电容式温度传感器具有什么优点？答：它具有线度良好（C-RH）

什么是非电测量技术？为什么要采用电测量技术测量非电量？答:非电量电测技术是采用电测技术方法对非电量进行测量，在被测物理量中，非电量占了绝大部分，如电压、温度、电流、位移、速度，虽然他们可以采用机械测量等方式，但是电测技术有如下优点，1、测量的准确度和灵敏度高，测量范围宽2、电测量技术对动态、静态测量均适合3、可远距离无接触测量4、便于自动控制和分析，因而采用电测技术测量非电量。学习传感技术的意义，传感器的发展方向？答：将非电量变换成电量需要传感器。传感器是测量控制中的重要组成部分，是控制系统中的感知、获取和测量信息的窗口。在信息科学中有重要地位。学习传感器有助于学好非电量测量技术。发展方向：除不断提高性能，可靠性外，随新材料工艺的出现向小型化、智能化、无接触化、多功能化方向发展。正确选择传感器的主要原则？答：一、依据使用原则：1、待测量的性质：单独或连续，但参数或多参数，静态或动态2、测量精度、稳定性的要求3、灵敏度、量程范围4、工作条件和使用环境5、有无其他特殊要求。二、考虑经济条件，转换方式不唯一，只有充分了解传感器细嫩那个特点才可正确选择。传感器的定义及分类方法、图形符号？答：定义：感受被测量并按给定关系转化成输出量的信息转换装置。分类方法：1、按被测物理量分类2、按工作原理分类3、按能源分类4、按结构分类5、按功能分类。图形符号：三角形——敏感元件正方形——转换元件传感器的组成，各部分的作用？答：组成：敏感元件、转换元件、信号调整与转换电路，辅助电源。作用：敏感元件：直

接感受或响应被测量；转换元件：将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于输出或测量的电信号：信号测量电路：放大、运算调制等：辅助电源：为各部分提供电能。什么事传感器的基本特性，为什么要分析了解它们？ 答：基本特性是输出-输入特性，通常分为静态特性和动态特性，要对各种各样的参数进行检测和控制，就是要求传感器能感受被测非电量的变化并不失真地变化成相应的电量，这取决于传感器的基本特性。通过分析了解基本特性得到测量指标，从失误角度分析输出-输入关系，以找出改善措施，并对传感器的性能进行标定。 传感器静态特性定义及衡量指标？答：定义：被测量的值处于稳定状态时的输出-输入的关系；衡量指标：1、灵敏度2、线性度3、迟滞4、重复性5、漂移 传感器非线性误差的定义及拟合直线常用方法。答：定义：在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差值ΔLmax 与满量程输出值Y FS 之比，用R L 表示：R L =%100max

??±FS Y L 拟合方法：

1、以理想的直线方程做直线;

2、始点和终点连一直线做成切线；

3、去平均值作直线

4、用最小二乘法求取拟合直线

生物传感器的研究现状及应用

生物传感器的研究现状及应用 生物传感器？这个熟悉但又概念模糊的名词最近不断出现在媒体报道上，生物传感器相关的研究项目陆续获得巨额的研究资助，显示出越来越受重视的前景。要掌握生命科学研究的前研信息，争取好的研究课题和资金，你怎能不了解生物传感器？ 让我们来看看生物通最近的一些报道： 英国纽卡斯尔大学科学家研发了可用于检测肿瘤蛋白以及耐药性MASA细菌的微型生物传感器。该系统利用一个回旋装置来检测，类似导航系统和气袋的原理。振荡晶片的大小类似于一颗尘埃尺寸，有望可使医生诊断和监测常见类型的肿瘤，获得最佳治疗方案。该装置可以鉴定肿瘤标志物－蛋白以及其它肿瘤细胞产生的丰度不同的生物分子。该小组下一步目标是把检测系统做成一个手持式系统，更加快速方便地检测组织样品。欧共体已经拨款1200万欧元资金给该小组，以使该技术进一步完善。 苏格兰IntermediaryTechnologyInstitutes计划投资1亿2千万英镑发展“生物传感器平台（BiosensorPlatform）”——一种治疗诊断技术。作为将诊断和治疗疾病结合在一起的新兴疗法，能够在诊断的同时，提出适合不同病人的治疗方案，可以降低疾病诊断和医学临床的费用与复杂性，同时具备提供疾病发展和药品疗效成果的能力。目前该技术已被使用在某些乳癌的治疗上，只需在事前做些特殊的测试，即可根据结果决定适合的疗程。这个技术更被医学界视为未来疾病疗程的主流。 来自加州大学洛杉矶分校的研究者使用GeneFluidics开发的新型生物传感器来鉴定引起感染的特定革兰氏阴性菌，该结果表明利用微型电化学传感器芯片已经可以用于人临床样本的细菌检查。GeneFluidics'16-sensor上的芯片包被了UCLA设计的特异的遗传探针。临床样本直接加到芯片上，然后其电化学信号被多通道阅读器获取。根据传感器上信号的变化来判断尿路感染的细菌种类。从样品收集到结果仅需45分钟。比传统方法（需要2天时间）

半导体温度传感器及其芯片集成技术_图文.

第12期?传感器技术? 半导体温度传感器及其芯片集成技术* 林凡,吴孙桃。郭东辉 (厦门大学,福建厦门 361005 摘要:半导体温度传感器是利用集成电路的工艺技术,将硅基半导体的温度敏感元件与外围电路集成在同一芯片上,与传统类型的温度传感器比较,具有灵敏度高、线性好、体积小、功耗低、易于集成等优点。分别介绍了双极型工艺和 CMOS工艺下的半导体温度传感器的基本设计原理,并具体提出一种CMOS型集成温度传感器设计电路。此外,还介绍了半导体温度传感器的芯片集成技术,并总结了Ic设计中出现的关键技术问题与解决方法。 关键词:半导体温度传感器;集成电路;单片系统 中图分类号:TN212.11文献标识码:A 文章编号:1002—1841(200312—0001—02 Semiconductor Temperature Sensor and its SoC Tedmology LIN Fan,、vU Sum-tao,GUO Dong-hui (Xiamen University,Xiamen 361005,China Abstract:Using IC technology,Semiconductor temperature鸵nsor caIl realize the in 嘧tion of sensing and di西tal processing func? tions on the班llne chip.G砌1删with otller traditional temperature se删娜,it has the advantages of 800d sensitivity,lineatrity,low power consumption,etc.Introducing the basic desi伊principles of semiconductor

压力传感器原理及应用-称重技术

压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电 信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多，如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器，光纤压力传感器等。 一、压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器，就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片 受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。 压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 1、压阻式压力传感器基本介绍 压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片，称为半导体应变片，因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器，另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻，以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。 半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同，也是由弹性敏感元件等三部分组成，所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比，最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍，输出信号有时不必放大 即可直接进行测量记录。此外，半导体应变片横向效应非常小，蠕变和滞后也小，频率响应范围亦很宽， 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展，用此技术与半导体应变片相结 合，可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器，使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点，它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级，灵敏系数随温度变化较大它的应变 —电阻特性曲线性较大，它的电阻值和灵敏系数分散性较大，不利于选配组合电桥等等。 扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料，取向不同时特性不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。 利用半导体压阻效应，可设计成多种类型传感器，其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本 型式。 硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片（硅杯）和引线等组成。硅膜片是核心部分，其外形状象杯故名硅杯，在硅膜上，用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻，经蒸镀金属电极及连线，接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔，另一侧是低压腔，通常和大气相连，也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时，膜片发生变形，产生应力应变，从而使扩散电阻的电阻值发 生变化，电桥失去平衡，输出相对应的电压，其大小就反映了膜片所受压力差值。

半导体温度传感器应用设计1 (2)

课题意义：（现实意义和理论意义） 温度是工业中非常关键的一项物理量，在农业、工业、各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的 测量参数。目前，随着信息技术的发展，传感技术的广泛应用，温度测试技术已向自动化、智能化方向发展。基于此，提出了温度的数字化测量。随着人们生活水平的不断提高，数字温度计的要求也越来越高，为现代人工作、科研、生活、提供更好、更方便的设施就需要从新技术入手，一切向着数字化控制、智能化控制方向发展。本设计需要采用传感器技术与电子技术相结合。设计的数字温度计与传统的温度计相比，输出温度采用数字显示，具有读数方便，测温范围广，测温准确等重要特点。主要用于测温比较准确的场所。

1.1设计任务 利用温度传感器和单片机技术制作一个现实室温的数字温度计。测量误差为 1C0，四位LED数码显示。 1.2 设计目的 1.通过本课程设计，使学生更进一步了解有关温度传感器的工作原理﹑加工工艺相关知识。 综合应用其他先修课程的理论和实践知识，制定设计方案，确定温度传感器的型号等参数，掌握温度的检测方法。 2.通过本课程设计，使学生掌握模拟信号获取﹑传输﹑处理及检测的一般方法。 3.通过本课程设计，学生学会应用温度传感器组建一个简单测量系统，提高学生的动手能力。 4.通过计算﹑分析﹑绘图，能应用标准，规范，手册和查阅有关资料等，培养仪表设计的基本技能，为毕业设计奠定良好的基础。 1.3设计要求 参考下面的利用半导体温度传感器AD590和单片机技术设计制作一个显示室温的数字温度计的设计提示与分析。请自选另外型号的温度传感器来进行设计。 设计内容包括： 1.详细了解所选用的温度传感器的工作原理，工作特性等。 2.设计合理的信号调理电路。

压力传感器的分类及应用原理

压力传感器的分类及应用原理 教程来源：网络作者：未知点击：28 更新时间：2009-2-16 10:11:30 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 金属电阻应变片的内部结构 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情2、陶瓷压力传感器原理及应用 抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。 陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。 3、扩散硅压力传感器原理及应用 工作原理 被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一

半导体传感器发展现状及其检测的重要性

8、半导体传感器发展现状及其检测的重要性 1、展望未来，传感技术的发展趋势将是：①敏感材料；半导体硅仍是半导体传感器的最重要材料-其他半导体材料将作为特殊补充材料而得到发展、②新技术、新工艺；许多新技术、新工艺如直接键合技术、牺牲层技术、多晶硅制备技术、微机械加工技术等将被J “泛应用，并将开发出多种新型传感器：③新型传感器。新型传感器将向固态化、集成化、多功能化和智能化方向发展，从而新产品不断出现，性能和质量不断提高，性能价格比大大改进．④应用、传感器与计算机相结合既能够改进传感器的测。 2、半导体传感器市场从1998年的126亿美元增长到2008年的218亿美元+MEMS传感器将成为全世界增K最快的产品之一，其可靠性、技术附加值高，市场回报率大干传统产业：传感器传感器产业是国内外公认的具有发展前途的高技术产业，它以技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。其应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。世界上传感器品种达到3万余种，美、日，英、法、德和独联体等国都把传感器技术列为国家重点开发的关键技术之一；1．发展现状和趋势目前，全世界约有40个国家从事传感器的研制、生产和应用开发，研发机构6000余家?其中以美、日、俄等国实力较强。 3、目前国际上各类半导体力敏传感器中，高精度仅占1---2％，一般精度占30％，廉价实用的低档产品占60---70％，就精度和可靠性而言，目前半导体传感器尚不及结构型传感器。半导体力敏传感器已广泛应用于工业自动化控制系统、交通运输、医疗仪表、航天、航空及家用电器领域，如美国仅1989年已有3000万只以上的半导体压力传感器用于汽车上。据初步统计，国内有数十个单位从事研制、生产各类半导体力敏传感器，分布在全国十余个省市，生产的品种有半导体应变片及各类压阻式力敏传感器两大类，产品多至几千只，少则几百只。．近年来，力敏传感器研究主要集中在微机械加工和封装技术等方面，其主要内容有：1)控制终端的腐蚀技术。国外先进的工厂能做到4英寸硅片。 4、现代工业中自动化装置的品种、类型繁多．但一般来说，它由信息获得、信息转换、信息处理、信息传送及信息执行等环节组成。在实现自动化过程中，信息的获得是极其重要的组成环节，只有精确、及时地将被控对象的各项参数检测出来，并转换成为容易传送和处理的信号，整个系统才能正常地工作。因此工程检测又是自动化技术必不可少的内容之一。

压力传感器工作原理

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、应变片压力传感器原理与应用： 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 1．1、金属电阻应变片的内部结构：它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1．2、电阻应变片的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m）

光电化学生物传感器的研究与应用

光电化学生物传感器的研究与应用 陈洪渊* 南京大学，南京，210093 *Email: hychen@https://www.wendangku.net/doc/da13090161.html, 光电化学过程是指分子、离子以及固体物质在光的作用下，因吸收光子而使电子处于激发态继而产生电荷传递的过程。光电化学传感是基于物质的光电转化特性而建立起来的一种新兴的检测技术。待测物与光电化学活性物质之间的直接/间接相互作用，或者生物识别过程前后所产生的光电流（或光电压）的变化与待测物浓度之间的关系, 是光电化学传感定量的基础。在光电化学检测中，与电化学发光检测恰好相反，光被用作激发源来激发光活性物质，通过光激发所产生的电信号作为检测信号。由于采用不同能量形式的激发与检测信号，和电化学发光检测相同的是，光电化学传感的背景信号要比传统的电化学方法低。研究表明，在采用相同或类似的流程对同一种物质进行检测时，光电化学方法获得的检测限通常要比电化学方法低一个数量级。此外，由于利用电信号响应, 同传统的光学方法相比, 光电化学检测仪器设备简单、价格低廉且易于微型化。因此，这种方法在生物分析领域具有广阔的应用前景，近年发展十分迅速。随着研究的不断深入，可以预期，光电化学传感将在生物分子测定、环境监测、食品安全、新药研究和医学卫生等诸多领域发挥重要作用。目前，光电化学应用于生物传感器的各个主要研究方向，如DNA传感器、免疫传感器以及酶催化型传感器等方面都取得了迅速的发展。 本文将以本研究组现有相关工作为例，对光电化学生物传感的基本概念、原理与应用及当前的发展趋势作一扼要的评述，以期为光电化学生物传感器的进一步发展提供一定的启示。 参考文献 [1] Zhao W W, Yu P P, Xu J J, Chen H Y. Electrochem. Commun., 2011, 13, 495—497 [2] Zhao W W, Wang J, Xu J J, Chen H Y. Chem. Commun., 2011, 47, 10990—10992 [3] Zhao W W, Tian C Y, Xu J J, Chen H Y. Chem. Commun., 2012, 48, 895—897 [4] Zhao W W, Dong X Y, Wang J, Kong F Y, Xu J J, Chen H Y. Chem. Commun., 2012, 48, doi: 10.1039/C2CC17942C [5] Zhao W W, Ma Z Y, Yu P P, Dong X Y, Xu J J, Chen H Y. Anal. Chem., 2012, 84, 917—923

压力传感器原理【详解】

压力传感器原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一．压力传感器原理 一些常用传感器原理及其应用: 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构 1、应变片压力传感器原理 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω?cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。众所周知，日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化，在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向， 称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势， 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势：热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b 之间便有一电动势差△ V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图 2-1(b所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B 为负极。实验表明，当△ V很小时，△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端 或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电 动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T

生物传感器的原理及应用

生物传感器的原理及应用 摘要: 随着信息技术与生物工程技术的发展，生物传感器得到了极为迅速的发展，当今各发达国家都把生物传感器列为21世纪的关键技术，给予高度的重视。生物传感器不仅广泛用于传统医学领域，推动医学发展，而且还在空间生命科学、食品工业、环境监测和军事等领域广泛应用。 关键词:生物传感器；原理；应用；发展 Abstract: As information technology and biological engineering technology, bio-sensors has been very rapid development，today's developed countries regard the biosensor technology as the key to the 21st century, given a high priority. Biosensors are widely used in traditional medicine not only to promote the development of medicine, but also in space life science, food industry, environmental monitoring and widely used in military and other fields. Keyword s: biosensor; principle; application; development

目录 一. 引言 (4) 二. 生物传感器的原理 (4) 三. 生物传感器的应用 (5) 3.1.生物传感器在医学领域的应用 (5) 3.1.1. 基于中医针灸针的传感针 (5) 3.1.2.生物芯片 (5) 3.1.3.生物传感器的临床应用 (5) 3.2.生物传感器在非传统医学领域的应用 (6) 3.2.1．在空间生命科学发展中的应用 (6) 3.2.2．在环境监测中的应用 (6) 3.2.3．在食品工程中的应用 (6) 3.2.4．在军事领域的应用 (6) 四. 生物传感器的未来 (7) 五. 结束语 (7) 六. 参考文献 (7)

半导体温度传感器

温度传感器的论文温度传感器设计论文 简述半导体温度传感器设计 摘要:传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。 关键词:半导体温度传感器 一、温度传感器原理 温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。在半导体技术的支持下,相继开发了半导体热电偶传感器、PN 结温度传感器和集成温度传感器。温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。 1、接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。 2、非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬

变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。非接触测温优点:测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展,辐射测温逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。 二、智能温度传感器发展的新趋势 进入21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 1、提高测温精度和分辨力在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器,采用的是8位A/D转换器,其测温精度较低,分辨力只能达到1℃。目前,国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器,所用的是9~12位A/D 转换器,分辨力一般可达0.5~0.0625℃。 2、增加测试功能新型智能温度传感器的测试功能也在不断增强。智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展,这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择,主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式,有的还增加了低温极限扩展模式,操作非常简便。对某些智能温度传感器而言,主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率,分辨力及最大转换时间。智能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。 3、可靠性及安全性设计传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术,其噪声容限低,抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器普遍采用了高性能的Σ-Δ式A/D转换器,它能以很高的采样速率和很

温度传感器——半导体热敏电阻

实验十九温度传感器——半导体热敏电阻 实验原理： 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的热敏元件。它呈负温度特性，灵敏度高，可以测量小于0.01℃的温差变化。图（11）为金属与热敏电阻温度曲线的比较。 （图11） 实验所需部件： MF型热敏电阻、温控电加热器、温度传感器实验模块（一）、{温度传感器实验模块}、电压表、温度计（自备） 实验步骤： 1、观察已置于加热炉上的热敏电阻，温度计置于与传感器相同的感温位置。连接主机与实验模块的电源线及传感器接口线，热敏电阻测温电路输出端接数字电压表。 2、打开主机电源，调节热敏转换电路电压输出，使其值尽量大但不饱和。 3、设定加热炉加热温度后开启加热电源。 作出V-T曲线，（因为热敏电阻负温度特性呈非线性，所以实验时建议多采几个点）。 得出用热敏电阻测温结果的结论。 注意事项：

热敏电阻感受到的温度与温度计上的温度相同，并不是加热炉数字表上显示的温度。而且热敏电阻的阻值随温度不同变化较大，故应在温度稳定后记录数据。 实验二十温度传感器——集成温度传感器 实验原理： 用集成工艺制成的双端电流型温度传感器，在一定的温度范围内按1μA/K 的恒定比值输出与温度成正比的电流，通过对电流的测量即可得知温度值（K 氏温度），经K氏-摄氏转换电路直接显示℃温度值。 实验所需部件： 集成温度传感器、温控电加热炉、温度传感器实验模块（二）、{温度传感器实验模块}、电压表、温度计（自备） 实验步骤： 1、观察置于加热炉上的集成温度传感器，温度计置于传感器同一感温处。连接主机与实验模块电源与传感器接口线，输出端接电压表。 2、打开主机电源，根据温度计示值调节转换电路电位器，使电压表（2V 档）所示当前温度值（设定电压显示值最后一位为1/10℃值，如电压表2V档显示0.256就表示25.6℃）。 3、开启加热开关，设定加热器温度，观察随温度上升，电路输出电压值，并与温度计显示值比较，得出定性结论。 本实验台所用的几种温度传感器性能比较：

压力传感器原理

压力传感器 医用压力传感器 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。 简介 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。 我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。 压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以 已经得到了广泛的应用。 在现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。 压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况

半导体温度传感器的应用

半导体温度传感器的应用与发展 半导体温度传感器的应用相当广泛，主要有以下三类：温度检测，包括对便携式电子设备、CPU、DSP、电池温度及环境温度；温度补偿，包括热电偶冷端补偿和蜂窝电话中的振荡器漂移；温度控制，包括电池充电和工业过程控制。较之其它传感器，其突出优势是线性输出。在-55~+150℃温度范围内，半导体温度传感器具有高精度和高线性度。 目前，半导体温度传感器主要的供应商有Analog Devices、Dallas Semiconductor 、Maxim Integrated Products、National Semiconductor 和TelCom Semiconductor等。 Analog Devices的半导体温度传感器主要分为五类：电流输出温度传感器、电压输出温度传感器、比率输出温度传感器、数字输出温度传感器及恒温开关和设定点控制器。 电流输出温度传感器的主要特点是输出阻抗高，输出电流不受传输线路 电压降和电压噪声的影响，且对电源电压的 脉动和漂移具有很强的抑制能力，常用的有 AD592和TMP17。AD592测温范围 -25~+105℃，封装形式为TO-92，AD592CN 线性误差典型值±0.1℃。TMP17测温范围 -40~+105℃，封装形式为SO-8，TMP17F线 性误差典型值±0.5℃。 电压输出温度传感器的主要特点是电源电压和电流比较低，在传输线路电压降和电压噪声不是主要考虑因素时，电压输出 温度传感器的输出可直接成为控制系统和数据采 集系统的输入信号，常用的有TMP35/36/37，线性 误差典型值±0.5℃。TMP35测温范围+10~+125℃， 可用作热电偶冷端补偿；TMP36测温范围

温度传感器测试及半导体致冷控温实验

温度传感器测试及半导体致冷控温实验温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。对温度传感器性能的了解及测试是大学物理实验的一项必备内容，本实验主要针对美国ANALOG DEVICES公司开发的温度传感器，使学生了解AD590温度传感器的测温原理并掌握其测温方法。 【实验目的】 1.了解温度传感器AD590的性能及应用； 2.掌握TCF708智能温度调节仪的使用。 【实验器材】 温度传感器测试及半导体致冷控温实验仪、AD590温度传感器、PT100温度传感器。 【实验原理】 1.温度传感器AD590原理 AD590电流型集成电路温度传感器是将PN结（温度传感器）与处理电路利用集成化工艺制作在同一芯片上的具有测温功能的器件。它具有精度高、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。芯片中R1，R2是采用激光校正的电阻。在298.15K(+25℃)下，输出电流为298.15uA。V T8和V T11产生与热力学温度（K）成正比的电压信号，再通过R5，R6把电压信号转换成电流信号，为了保证良好的温度特性，R5，R6采用激光校准的SiCr薄膜电路，其温度系数低至（-30～-50）*10-6/℃。V T10的C极电流跟随V T9和V T11的C极电流的变化，使总电流达到额定值。R5，R6同样在298.15K(+25℃)的温度标准下校正。AD590等效于一个高阻抗的恒流源，其输出阻抗>10Ω，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差（如下图）。

生物传感器的发展现状与趋势

生物传感器的应用与发展趋势 摘要：生物传感器是一门由生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科互相渗透成长起来的高新技术, 是一种将生物感应元件的专一性与一个能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器结合起来的分析装置，具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、能在复杂的体系中进行在线连续检测的特点。生物传感器的高度自动化、微型化与集成化，减少了对使用者环境和技术的要求，适合野外现场分析的需求，在生物、医学、环境监测，视频，医药及军事医学等领域有着重要的应用价值。 关键词：生物传感器;应用;发展趋势 1生物传感器 从几百年以前,人类就已经在使用生物传感器,而生物传感器的研究始于1962年,Clark和Lyons首先提出使用含酶的修饰膜来催化葡萄糖,用pH计和氧电极来检测相应的信号转变。1967年,Updike和Hick 正式提出了生物传感器这一概念,并成功制备了第一支葡萄糖生物传感器,这一工作对生物学来说具有里程碑意义。生物传感器研究的全面展开是从20世纪80年代开始的,1977年,Kambe等用微生物作识别元素制备了生物传感器,为拓宽检测物的范围,所用到的识别元素不断得到扩展,如细胞、DNA、RNA、抗体等识别元素先后被应用于生物传感器的构筑中。换能器的种类和质量也不断得到提高和发展,随后细胞、DNA、RNA、抗体等识别元素也被应用于生物传感器中。逐渐从电化学向光谱学、热力学、磁力、质量及声波等方向拓展,这也使得生物传感器在种类和应用领域上得到发展。 1.1 生物传感器简介 生物传感器指对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质与适当的理化换能器如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。 将葡萄糖氧化酶包含在聚丙烯酰胺胶体中加以固化，再将此胶体膜固定在隔膜氧电极的尖端上，便制成了葡萄糖传感器。当改用其他的酶或微生物等固化膜，便可制得检测其对应物的其他传感器。固定感受膜的方法有直接化学结合法；高分子载体法；高分子膜结合法。现已发展了第二代生物传感器:微生物、免疫、酶免疫和细胞器传感器，研制和开发第三代生物传感器，将系统生物技术和电子技术结合起来的场效应生物传感器，90年代开启了微流控技术，生物传感器的微流控芯片集成为药物筛选与基因诊断等提供了新的技术前景。由于酶膜、线粒体电子传递系统粒子膜、微生物膜、抗原膜、抗体膜对生物物质的分子结构具有选择性识别功能，只对特定反应起催化活化作用，因此生物传感器具有非常高的选择性。缺点是生物固化膜不稳定。 在21世纪知识经济发展中，生物传感器技术必将是介于信息和生物技术之间的新增长点，在国民经济中的临床诊断、工业控制、食品和药物分析（包括生物药物研究开发）、环境保护以及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。 1.2 生物传感器的分类 生物传感器主要有下面三种分类命名方式： 1．根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件可分为五类：酶传感器，微生物传感器，细胞传感器，组织传感器和免疫传感器。相应的敏感材料依次为酶、微生物个体、细胞器、动植物组织、抗原和抗体。 2．根据生物传感器的换能器即信号转换器分类有：生物电极传感器，半导体生物传感器，光生物传感器，热生物传感器，压电晶体生物传感器等，换能器依次为电化学电极、半导体、光电转换器、热敏电阻、压电晶体等。 3.以被测目标与分子识别元件的相互作用方式进行分类有生物亲和型生物传感器、代谢型或催化型生

半导体制冷与温度传感器(精)

福建农林大学物理实验要求及原始数据表格 1 实验16 半导体制冷与温度传感器 专业___________________ 学号___________________ 姓名 ___________________ 一、预习要点 了解四种温度传感器的温度特性。 二、实验内容 1. 连接STC 半导体制冷温控仪与WT-1A 实验装置(DC 电源线连接风扇电源、双头立体声线连 接测温探头插孔、红黑导线连接半导体制冷片,此时暂时不要打开温控仪的电源; 2. 按照下图连接测量电路,测出室温下四个待测样品的阻值或电压值,用以估计室温; NTC / PTC 万用表电阻档 E R PN V

E R V AD590 3. 打开温控仪电源,使其开始制冷/制热,以改变样品室温度从0℃变化到 50℃(每隔5℃测量一 次,记录不同温度值对应的热敏电阻的阻值,PN 结的压降值以及AD590测量电路中限流电阻上的压降值。 三、实验注意事项 1. 用立体声连线连接测温探头插孔后,方可接通电源,在电源接通时,不得插拨该连线; 2. 实验时应确认风扇正在转动中,不应频繁从高温到低温或从低温到高温; 3. 实验时应使测量温度指示窗内的温度值为0℃、5℃、…、50℃,由于样品室密封程度不够好, 样品室与外界之间存在热传递,因此需适当调高或调低设定温度,以进行温度补偿; 4. 测量阻值/电压值时,应注意万用表的表笔不得插错测量孔,选择合适的档位及量程(测阻值一 般使用2k 电阻档,测电压值一般使用2V 直流电压档。 四、原始数据记录表格

组号________ 同组人姓名____________________ 成绩__________ 教师签字 _______________ 四种温度传感器的温度特性 室温下,NTC R =_______k Ω,PTC R =_______k Ω,PN U =_______V ,(AD590U R =_______V 样品 t /(℃ 20 25 30 35 40 45 50 NTC (/k R Ω AD590 (/V U (/μA I 五、数据处理要求 1. 用坐标纸画出热敏电阻的阻值与温度的关系图R t -,并用文字表达其温度特性; 福建农林大学物理实验要求及原始数据表格 2.用坐标纸画出PN结两端的压降与温度的关系图U t-,并用文字表达其温度特性; 3.通过限流电阻上的压降及其阻值,求出AD590的输出电流,用坐标纸画出电流与温度的关系 图I t-,并用文字表达其温度特性。 六、数据处理注意事项 画图时,自变量温度t应为横坐标,测量值为纵坐标。应画出坐标轴,并标注每个坐标轴代表的物理量及其单位的符号,坐标轴上应合理分度。描出所有实验点,再连线(不论直线或曲线都应是光滑的,最后在合适的位置写出图名。 七、思考题