其他新型傳感器第一節(jié)生物傳感器一、生物傳感器的基本知識(shí)將生物體的成分（酶、抗原、抗體、DNA、激素）或生物體本身（細(xì)胞、細(xì)胞器、組織）固定在一器件上作為敏感元件的傳感器稱為生物傳感器。迄今大量研究的生物傳感器其基本組成如圖所示。生物敏感膜由敏感材料與膜基質(zhì)組成。如表所示。一、生物傳感器的基本知識(shí)敏感材料基質(zhì)材料組織細(xì)胞生物大分子常用的基質(zhì)材料有乙酸纖維素、凝膠、海藻酸、聚氯乙烯、硅橡膠等。動(dòng)物組織，豬腎、肌肉等細(xì)菌，大腸桿菌、枯草桿菌及某些霉菌等酶、單克隆抗體植物組織，香蕉、番茄等細(xì)胞、細(xì)胞器及細(xì)胞膜等受體、激素一、生物傳感器的基本知識(shí)

生物傳感器的基本組成

一、生物傳感器的基本知識(shí)1.生物傳感器的分類（1）按敏感材料分根據(jù)所用的敏感物質(zhì)可將生物傳感器分為酶?jìng)鞲衅鳌⑽⑸飩鞲衅鳌⒔M織傳感器、細(xì)胞傳感器、免疫傳感器、基因傳感器等。（2）根據(jù)轉(zhuǎn)換器分根據(jù)生物傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換器不同又將生物傳感器分為電化生物傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器、測(cè)熱型生物傳感器、測(cè)光型生物傳感器、測(cè)聲型生物傳感器等。（3）按生物傳感器的輸出分1）生物親和型傳感器2）代謝型或催化型傳感器一、生物傳感器的基本知識(shí)2.生物傳感器的特點(diǎn)（1）生物傳感器由選擇性好的主題材料構(gòu)成分子識(shí)別元件，因此，一般不需進(jìn)行樣品的預(yù)處理，它利用優(yōu)異的選擇性把樣品中被測(cè)組分離和檢測(cè)統(tǒng)一為一體。測(cè)定時(shí)一般不需另加其他試劑。（2）體積小，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)在位檢測(cè)。（3）響應(yīng)快、樣品用量少，且由于敏感材料是固化的，所以可以反復(fù)多次使用。（4）傳感器連同測(cè)定儀的成本遠(yuǎn)低于大型的分析儀器，因而便于推廣普及。二、生物傳感器的應(yīng)用與發(fā)展1.生物傳感器的應(yīng)用（1）生物傳感器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用1）用于臨床診斷的生物傳感器2）用于基因診斷的檢測(cè)3）用于生化指標(biāo)的測(cè)定4）用于遺傳物質(zhì)的測(cè)定5）用于藥物分析二、生物傳感器的應(yīng)用與發(fā)展2.生物傳感器的發(fā)展（1）功能多樣化（2）微型化（3）智能化與集成化（4）低成本、高靈敏度、高穩(wěn)定性和高壽命其他新型傳感器第二節(jié)超聲波傳感器一、超聲波傳感器的基本原理超聲波傳感器利用超聲波在氣體、液體和固體介質(zhì)中傳播特性來工作的。超聲波傳感器中最主要的部分是超聲波發(fā)生器和接收器。按工作原理的不同，超聲波傳感器分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等。在實(shí)際使用中，壓電式超聲波傳感器最為常見。a）發(fā)生器原理；b）接收器原理超聲波發(fā)生器和接收器原理二、超聲波傳感器的應(yīng)用1.超聲波穿透法探測(cè)穿透法探傷是根據(jù)超聲波穿透工件后的能量變化狀況，來判別工件內(nèi)部質(zhì)量的方法。穿透法探傷示意圖二、超聲波傳感器的應(yīng)用2.超聲波反射法探測(cè)反射法探傷是以超聲波在不同工件反射情況的不同，來探測(cè)缺陷的方法。反射法探傷示意圖

三、超聲波測(cè)距計(jì)超聲波發(fā)射出去后，遇到物體被反射回來，可以測(cè)得發(fā)射到接收的時(shí)間為t，然后利用公式S=1/2vt，計(jì)算出超聲波發(fā)射處到物體的距離，其中v為超聲波在空氣中的傳播速度340m/s。超聲波測(cè)距計(jì)的電路方框圖四、測(cè)量液位液位的測(cè)量原理與測(cè)距原理基本相同，如圖所示。超聲波位移傳感器的發(fā)射探頭向液面發(fā)射一束超聲波，被其反射后，傳感器的接收探頭再接收此反射波。設(shè)聲速一定，根據(jù)超聲波往返的時(shí)間就可以計(jì)算出傳感器到液面的距離，即得出液位的高度。超聲波傳感器測(cè)液位原理圖其他新型傳感器第三節(jié)微波傳感器一、微波傳感器基礎(chǔ)知識(shí)1.微波的性質(zhì)及特點(diǎn)微波是指波長(zhǎng)在1mm～1m之間的電磁波，它既具有電磁波的性質(zhì)，又與普通的無線電波及光波有所不同。微波相對(duì)于波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波具有以下特點(diǎn)：（1）在空間能夠直線傳輸，可定向輻射。（2）遇到各種障礙物時(shí)易于反射。（3）繞射能力差。（4）傳輸特性好，傳輸過程中受煙霧、火焰、灰塵、強(qiáng)光等影響很小。（5）介質(zhì)對(duì)微波的吸收與介質(zhì)的介電常數(shù)成比例，水對(duì)微波的吸收作用最強(qiáng)。一、微波傳感器基礎(chǔ)知識(shí)2.微波振蕩器及微波天線微波振蕩器和微波天線是微波傳感器的重要組成部分。微波振蕩器是產(chǎn)生微波的裝置。。微波振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)需要用波導(dǎo)管（管長(zhǎng)為10cm以上，可用同軸電纜）傳輸，并通過天線發(fā)射出去。常用的微波天線二、微波傳感器及其分類微波傳感器是利用微波特性來檢測(cè)某些物理量的器件或裝置，它廣泛應(yīng)用于液位、物位、厚度及含水量的測(cè)量。微波傳感器可以分為反射式和遮斷式兩類。（1）反射式微波傳感器反射式微波傳感器是通過檢測(cè)被測(cè)物反射回來的微波功率或經(jīng)過的時(shí)間間隔來測(cè)量被測(cè)量的，通常它可以測(cè)量物體的位置、位移、厚度等參數(shù)。二、微波傳感器及其分類（2）遮斷式微波傳感器遮斷式微波傳感器是通過檢測(cè)接收天線接收到的微波功率大小，來判斷發(fā)射天線與接收天線之間有無被測(cè)物體或被測(cè)物體的厚度、含水量等參數(shù)。微波傳感器的構(gòu)成三、微波傳感器的應(yīng)用1.微波定位傳感器微波定位傳感器原理圖三、微波傳感器的應(yīng)用2.微波物位計(jì)微波物位計(jì)原理圖三、微波傳感器的應(yīng)用3.微波溫度傳感器微波溫度傳感器原理圖三、微波傳感器的應(yīng)用4.微波傳感器的特點(diǎn)（1）有極寬的頻譜可供選用，可根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)選擇不同的測(cè)量頻率。（2）在煙霧、粉塵、水氣、化學(xué)氣氛以及高、低溫環(huán)境中對(duì)檢測(cè)信號(hào)的傳播影響極小，因此可以在惡劣環(huán)境下工作。（3）時(shí)間常數(shù)小，反應(yīng)速度快，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)與實(shí)時(shí)處理，便于自動(dòng)控制。三、微波傳感器的應(yīng)用（