摘要：簡(jiǎn)述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來(lái)在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用，對(duì)其發(fā)展前景及市場(chǎng)化作了預(yù)測(cè)及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識(shí)別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構(gòu)成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品監(jiān)測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛的應(yīng)用。生物傳感器專一性好、易操作、設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)量快速準(zhǔn)確、適用范圍廣。隨著固定化技術(shù)的發(fā)展，生物傳感器在市場(chǎng)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測(cè)。

中圖分類號(hào)：TP212.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設(shè)想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品工程、臨床醫(yī)學(xué)、軍事及軍事醫(yī)學(xué)等方面得到了深度重視和廣泛應(yīng)用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價(jià)格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應(yīng)用受到一定的限制。

近些年來(lái)，微生物固定化技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識(shí)別元件，與酶電極相比有其獨(dú)到之處。它可以克服價(jià)格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點(diǎn)。此外，還可以同時(shí)利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復(fù)雜反應(yīng)。而目前，光纖生物傳感器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。而且隨著聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（PCR）的發(fā)展，應(yīng)

作用：對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、消除干擾，為后續(xù)的a/d轉(zhuǎn)換提供具有足夠能量的所需信號(hào)。

一、設(shè)計(jì)任務(wù)

橋式放大電路、低通濾波器和恒流電源設(shè)計(jì)等，其輸出應(yīng)滿足a/d卡要求。畫(huà)出原理圖及pcb圖。

技術(shù)要求：（1）為a/d轉(zhuǎn)換電路提供、兩種信號(hào)電壓。

（2）電橋具有調(diào)零和標(biāo)定功能。原創(chuàng)：（3）電路具有抗混淆低通濾波功能，以滿足抽樣定理。

二、電橋放大器設(shè)計(jì)（電橋放大器）

一、生物傳感器的原理

待測(cè)物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)入生物活性材料，經(jīng)分子識(shí)別，發(fā)生生物學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的信息繼而被相應(yīng)的物理或化學(xué)換能器轉(zhuǎn)變成可定量和可處理的電信號(hào)，再經(jīng)二次儀表放大并輸出，便可知道待測(cè)物濃度。

二、生物傳感器的種類

（1）按照其感受器中所采用的生命物質(zhì)分類，可分為：微生物傳感器、免疫傳感器、組織傳感器、細(xì)胞傳感器、酶?jìng)鞲衅?、DNA傳感器等。

（2）按照傳感器器件檢測(cè)的原理分類，可分為：熱敏生物傳感器、場(chǎng)效應(yīng)管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學(xué)生物傳感器、聲波道生物傳感器、酶電極生物傳感器、介體生物傳感器等。

（3）按照生物敏感物質(zhì)相互作用的類型分類，可分為親和型和代謝型兩種。

【摘要】研究影響壓力傳感器（以下簡(jiǎn)稱傳感器）電磁敏感性的主要因素，并提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保提高傳感器的電磁敏感性。論文中運(yùn)用模擬退火算法和仿真軟件分析方法來(lái)預(yù)測(cè)傳感器內(nèi)射頻能量分布的聚集點(diǎn)與畸變點(diǎn)，對(duì)傳感器的電磁敏感性薄弱環(huán)節(jié)，有針對(duì)性地進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化，并且采用一些其它必要的優(yōu)化方法來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)比優(yōu)化前后的傳感器電磁敏感性數(shù)據(jù)，結(jié)論證實(shí)，傳感器的電磁敏感性得到提高，傳感器符合電磁兼容要求，可以將該優(yōu)化設(shè)計(jì)在實(shí)踐應(yīng)用中推廣。

【關(guān)鍵詞】壓力傳感器；電磁敏感性；電磁兼容；模擬退火算法；仿真軟件分析

電磁兼容是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力[1-2]。電磁敏感性是指存在電磁騷擾的情況下，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)能夠避免性能降低的能力。在具體論文研究中，將針對(duì)傳感器的電磁兼容問(wèn)題，提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保提升傳感器的電磁敏感性。

1.提高傳感器電磁敏感性原因

傳感器在運(yùn)行過(guò)程中需具有有一定的抗電磁干擾性[3]，電磁干擾除影響傳感器的正常工作外，對(duì)人體健康也會(huì)造成有害的影響，這樣的傳感器在實(shí)際使用中是不安全的[4-5]，所以需要提高傳感器的電磁敏感性，使傳感器符合電磁兼容要求。文中所指的傳感器，對(duì)外界的電磁影響可以忽略不計(jì)，故只需要研究傳感器的抗電磁干擾性，并提高傳感器的電磁敏感性。

2.影響傳感器電磁敏感性主要因素

摘要：簡(jiǎn)述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來(lái)在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用，對(duì)其發(fā)展前景及市場(chǎng)化作了預(yù)測(cè)及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識(shí)別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構(gòu)成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品監(jiān)測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛的應(yīng)用。生物傳感器專一性好、易操作、設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)量快速準(zhǔn)確、適用范圍廣。隨著固定化技術(shù)的發(fā)展，生物傳感器在市場(chǎng)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測(cè)。

中圖分類號(hào)：TP212.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設(shè)想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品工程、臨床醫(yī)學(xué)、軍事及軍事醫(yī)學(xué)等方面得到了深度重視和廣泛應(yīng)用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價(jià)格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應(yīng)用受到一定的限制。

近些年來(lái)，微生物固定化技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識(shí)別元件，與酶電極相比有其獨(dú)到之處。它可以克服價(jià)格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點(diǎn)。此外，還可以同時(shí)利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復(fù)雜反應(yīng)。而目前，光纖生物傳感器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。而且隨著聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（PCR）的發(fā)展，應(yīng)

一、概述

對(duì)于電阻應(yīng)變片式測(cè)力傳感器（以下簡(jiǎn)稱“測(cè)力傳感器”）來(lái)說(shuō)，彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關(guān)尺寸對(duì)測(cè)力傳感器性能的影響極大?？梢哉f(shuō)，測(cè)力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關(guān)尺寸。如果測(cè)力傳感器的彈性體設(shè)計(jì)不合理，無(wú)論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應(yīng)變片的品質(zhì)多好，測(cè)力傳感器都難以達(dá)到較高的測(cè)力性能。因此，在測(cè)力傳感器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)彈性體進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

彈性體的設(shè)計(jì)基本屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的范圍，但因測(cè)力性能的需要，其結(jié)構(gòu)上與普通的機(jī)械零件和構(gòu)件有所不同。一般說(shuō)來(lái)，普通的機(jī)械零件和構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強(qiáng)度和剛度即可，對(duì)在受力條件下零件或構(gòu)件上的應(yīng)力分布情況不必嚴(yán)格要求。然而，對(duì)于彈性體來(lái)說(shuō)，除了需要滿足機(jī)械強(qiáng)度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應(yīng)變片部位（以下簡(jiǎn)稱“貼片部位”）的應(yīng)力（應(yīng)變）與彈性體承受的載荷（被測(cè)力）保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系；同時(shí)，為了提高測(cè)力傳感器測(cè)力的靈敏度，還應(yīng)使貼片部位達(dá)到較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。

由此可見(jiàn)，在彈性體的設(shè)計(jì)過(guò)程中必須滿足以下兩項(xiàng)要求：

（1）貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）應(yīng)與被測(cè)力保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

（2）貼片部位應(yīng)具有較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。

摘要：簡(jiǎn)述了生物傳感器尤其是微生物傳感器近年來(lái)在發(fā)酵工業(yè)及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用，對(duì)其發(fā)展前景及市場(chǎng)化作了預(yù)測(cè)及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識(shí)別元件的敏感材料，與氧電極、膜電極和燃料電極等構(gòu)成生物傳感器，在發(fā)酵工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品監(jiān)測(cè)、臨床醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛的應(yīng)用。生物傳感器專一性好、易操作、設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)量快速準(zhǔn)確、適用范圍廣。隨著固定化技術(shù)的發(fā)展，生物傳感器在市場(chǎng)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：生物傳感器；發(fā)酵工業(yè)；環(huán)境監(jiān)測(cè)。

中圖分類號(hào)：TP212.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-883X(2002)10-0001-06

一、引言

從1962年，Clark和Lyons最先提出生物傳感器的設(shè)想距今已有40年。生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品工程、臨床醫(yī)學(xué)、軍事及軍事醫(yī)學(xué)等方面得到了深度重視和廣泛應(yīng)用。在最初15年里，生物傳感器主要是以研制酶電極制作的生物傳感器為主，但是由于酶的價(jià)格昂貴并不夠穩(wěn)定，因此以酶作為敏感材料的傳感器，其應(yīng)用受到一定的限制。

近些年來(lái)，微生物固定化技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識(shí)別元件，與酶電極相比有其獨(dú)到之處。它可以克服價(jià)格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點(diǎn)。此外，還可以同時(shí)利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復(fù)雜反應(yīng)。而目前，光纖生物傳感器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。而且隨著聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（PCR）的發(fā)展，應(yīng)

摘要：傳感器和變送器在儀器、儀表和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。與傳感器不同，變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電量外，一般還具有一定的放大作用。本文簡(jiǎn)單地介紹了各類變送器的特點(diǎn)，以供使用者選用。

關(guān)鍵詞：傳感器變送器選用

一、一體化溫度變送器

一體化溫度變送器一般由測(cè)溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電子單元組成。采用固體模塊形式將測(cè)溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型。

熱電阻溫度變送器是由基準(zhǔn)單元、R/V轉(zhuǎn)換單元、線性電路、反接保護(hù)、限流保護(hù)、V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測(cè)溫?zé)犭娮栊盘?hào)轉(zhuǎn)換放大后，再由線性電路對(duì)溫度與電阻的非線性關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)償，經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個(gè)與被測(cè)溫度成線性關(guān)系的4～20mA的恒流信號(hào)。

熱電偶溫度變送器一般由基準(zhǔn)源、冷端補(bǔ)償、放大單元、線性化處理、V/I轉(zhuǎn)換、斷偶處理、反接保護(hù)、限流保護(hù)等電路單元組成。它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)經(jīng)冷端補(bǔ)償放大后，再帽由線性電路消除熱電勢(shì)與溫度的非線性誤差，最后放大轉(zhuǎn)換為4～20mA電流輸出信號(hào)。為防止熱電偶測(cè)量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故，變送器中還設(shè)有斷電保護(hù)電路。當(dāng)熱電偶斷絲或接解不良時(shí)，變送器會(huì)輸出最大值（28mA）以使儀表切斷電源。一體化溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省引線、輸出信號(hào)大、抗干擾能力強(qiáng)、線性好、顯示儀表簡(jiǎn)單、固體模塊抗震防潮、有反接保護(hù)和限流保護(hù)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。一體化溫度變送器的輸出為統(tǒng)一的4～20mA信號(hào)；可與微機(jī)系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表匹配使用。也可用戶要求做成防爆型或防火型測(cè)量?jī)x表。

實(shí)習(xí)報(bào)告

應(yīng)變式加速度傳感器設(shè)計(jì)

——大三暑期傳感器原理實(shí)習(xí)報(bào)告

(西南交大機(jī)械制造及自動(dòng)化張其美19990780)

1、設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)指標(biāo)

應(yīng)變式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、特性曲線繪制等。

1傳感器應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分析

傳感器應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在各類驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用非常廣泛，它的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，傳感器的實(shí)物和輔助電路、信號(hào)調(diào)理電路及鍵盤(pán)顯示電路全部公開(kāi)，信號(hào)調(diào)理電路采用一對(duì)一模式電路設(shè)計(jì),針對(duì)性強(qiáng)。而且各個(gè)模塊具有一定的獨(dú)立性，這樣可以隨意的組合出多種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?；第二，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式具有良好的擴(kuò)展性。該系統(tǒng)的信號(hào)處理扳部分采用總線擴(kuò)展模式,這樣有利于將沒(méi)有事先列入的傳感器加入到系統(tǒng)中，而且可以根據(jù)傳感器技術(shù)的發(fā)展將舊的傳感器更換掉，以滿足實(shí)驗(yàn)需求；第三，I/O控制板采用標(biāo)準(zhǔn)的RS-485總線聯(lián)網(wǎng)，使得硬件擴(kuò)展非常方便。系統(tǒng)在增加信號(hào)處理板和傳感器模塊時(shí)不需要改變I/O控制板，只需要通過(guò)RS-485總線就可實(shí)現(xiàn)貼近實(shí)際的工業(yè)控制系統(tǒng)；第四，軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。下位機(jī)提供了編程思路和例程,這樣用戶可以根據(jù)自身需求擴(kuò)展此應(yīng)用系統(tǒng)。所以本系統(tǒng)可以作為傳感器應(yīng)用的驗(yàn)證性試驗(yàn)，同時(shí)還可以作為傳感器應(yīng)用的開(kāi)發(fā)工具及大學(xué)生電子競(jìng)賽的培訓(xùn)工具。

2傳感器應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的幾種組合方式

2.1Pc與主機(jī)和傳感器信號(hào)處理板等構(gòu)成系統(tǒng)

Pc與主機(jī)和傳感器信號(hào)處理板等構(gòu)成系統(tǒng)是傳感器應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的幾種組合方式的一種，這種系統(tǒng)的連接方式為利用本機(jī)配備的圖形控制軟件連接傳感器，這種系統(tǒng)通常應(yīng)用在計(jì)算機(jī)圖形測(cè)控軟件的開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)、上下位機(jī)通訊實(shí)驗(yàn)、工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)、傳感器的原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、傳感器的信號(hào)調(diào)理電路實(shí)驗(yàn)以及大學(xué)生電子競(jìng)賽培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)中。這種系統(tǒng)組合方式在實(shí)驗(yàn)應(yīng)用過(guò)程中效果較好。

2.2Pc與分散式I/O控制板和傳感器信號(hào)處理板等構(gòu)成系統(tǒng)