生物医学测量与传感器ppt课件
合集下载
【生物医学课件】5生物传感器
✓基于生物吸附的生物敏感膜
基于生物体内存在相互亲和性的物质，把它们的一方固定 在膜上作为分子识别元件，当被测溶液中存在它们的配体时， 发生特异性反应，形成稳定的复合体，测定反应前后膜电位 的变化，即可得知配体浓度。
✓基于天然生物膜和人工生物膜的生物敏感膜
例如膜与外来物反应，生成的复合物影响到膜结构，改变 了膜的物理化学性质，使膜的通透性发生变化，进而感知外 界信息。
微生物作为敏感膜材料与底物作用时一般有两种情况： （1）呼吸机能型：对好氧性微生物，在与底物作用的同时， 其细胞的呼吸活性提高，耗氧量增大，用氧电极或CO电极 测定其呼吸活性，便可求出底物浓度。
呼吸机能型
（2）代谢机能型：对厌氧性微生物，其微生物同化被测有机物 后将生成各种代谢产物，如CO2、H2、H+等，可利用相应的离 子选择性电极测得代谢产物浓度，进而求出底物浓度。
总反应式为：葡萄糖 O2 G OD葡萄糖酸内酯 H2O2
此时氧电极附近的氧气量由于酶促反应而减少，使得还原电 流减小，通过测量电流值的变化即可确定葡萄糖浓度。
也可以通过测量反应产物H2O2的产生量来确定葡萄糖浓度。
快速葡萄糖(glucose)分析仪
电流型酶电极多以分子氧作为生物氧化还原反应的电子受体， 在环境缺氧或氧分压变化时对测量不利。故发展了利用介体取 代O2、H2O2在酶反应和电极间进行电子传递的介体酶电极。 将GOD固定在石墨电极上，以水不溶性二茂铁单羟酸为介体， 在电极对葡萄糖的响应过程中，二茂铁离子作为GOD的氧化剂， 并在酶反应与电极过程间迅速传递电子。由于二茂铁离子不与 氧反应，故传感器对氧不敏感，故可在缺氧或氧浓度易变的场 合使用；二茂铁离子与还原的GOD之间的电子传递快，因而电 极响应快；
分类方式
基于生物体内存在相互亲和性的物质，把它们的一方固定 在膜上作为分子识别元件，当被测溶液中存在它们的配体时， 发生特异性反应，形成稳定的复合体，测定反应前后膜电位 的变化，即可得知配体浓度。
✓基于天然生物膜和人工生物膜的生物敏感膜
例如膜与外来物反应，生成的复合物影响到膜结构，改变 了膜的物理化学性质，使膜的通透性发生变化，进而感知外 界信息。
微生物作为敏感膜材料与底物作用时一般有两种情况： （1）呼吸机能型：对好氧性微生物，在与底物作用的同时， 其细胞的呼吸活性提高，耗氧量增大，用氧电极或CO电极 测定其呼吸活性，便可求出底物浓度。
呼吸机能型
（2）代谢机能型：对厌氧性微生物，其微生物同化被测有机物 后将生成各种代谢产物，如CO2、H2、H+等，可利用相应的离 子选择性电极测得代谢产物浓度，进而求出底物浓度。
总反应式为：葡萄糖 O2 G OD葡萄糖酸内酯 H2O2
此时氧电极附近的氧气量由于酶促反应而减少，使得还原电 流减小，通过测量电流值的变化即可确定葡萄糖浓度。
也可以通过测量反应产物H2O2的产生量来确定葡萄糖浓度。
快速葡萄糖(glucose)分析仪
电流型酶电极多以分子氧作为生物氧化还原反应的电子受体， 在环境缺氧或氧分压变化时对测量不利。故发展了利用介体取 代O2、H2O2在酶反应和电极间进行电子传递的介体酶电极。 将GOD固定在石墨电极上，以水不溶性二茂铁单羟酸为介体， 在电极对葡萄糖的响应过程中，二茂铁离子作为GOD的氧化剂， 并在酶反应与电极过程间迅速传递电子。由于二茂铁离子不与 氧反应，故传感器对氧不敏感，故可在缺氧或氧浓度易变的场 合使用；二茂铁离子与还原的GOD之间的电子传递快，因而电 极响应快；
分类方式
生物医学检测技术 PPT课件
员所能感知的形式显示结果。显示形式可以是数
字的或图像的，也可以是连续的或离散的。多数
是依靠使用者的视觉，但也有采用听觉感知的办
法。数字式显示器是一种将信号以数字形式显示
供观察的器件，一般由计数器、译码器、驱动器
和数码管等组成。其中显示器分荧光数码管和液
晶显示两种。
20
从人体采得的信息具有二个特点：
生物医学检测系统包括信息的检测（采集）、 传播、存储、加工处理和监视读出。
5
6
在许多医学测量中，要求对某种形式的外部刺 激作出反应。用以产生提供刺激给被测对象的 设备是生物医学检测系统的一个重要组成部分。
7
刺激可以是视觉、听觉、触觉。也可以是对神
经系统某些部位的电刺激。系统人体生理系统
要做出反应。
注意:在测量过程中应保持两个变量之间关
系不变，并且应在两者关系失效时及时对测量结
果加以修正。
27
二、数据的易变性 从人体测得的量是易变的，即使所有可控制
的因素都固定，但大多数被测参数还是随时间变 化，每次测量会有不同结果。在完全相同的条件 下，各次测量结果与正常值总会有偏差。因此， 生理量不能认为是严格的定值，而应该用统计的 或概率分布的方式来处理。
11
将传感器输出的电信号进行放大、整理或作
其他变换的单元称为信号调节器（或称为信
号处理器）
12
它把采集到并已转换成电信号的信息进行放大 整理或做其他变换以满足系统的功能需要。13
将处理后的生物信息变为
可供人们直接观察的形式。
14
医学仪器对记录显示系统的要求是记录显示的效果
明显、清晰，便于观察和分析，正确反映输入信号
它们的不同之处主要在于测量对象不同。普通物 理测量的被测对象是物（如设备、机器、化学物 品、工程系统、环境等），而医学测量的对象是 人体复杂的生理系统。
生物医学传感器PPT课件
传感器在医学中的作用
医学研究和进行疾病诊断都要求获得人体各方面的 信息。如心脏疾病的诊断，它要求来自从系统到器官、 组织、细胞、分子等各层次的信息，即心音、血压、心 电、心肌组织信息等。实现这些生物信息的检测手段就 是依靠各种各样的医用传感器（medical sensor ） 。
医用传感器就是感知生物体内各种生理的、生化的 和病理的信息，把它们传递出来并转化为易处理的电信 号装置。由于要采集的信号绝大部分是非电学量，传感 器通常是将非电学量转换成电学量，所以又把传感器叫 做换能器。
生物医学传感器
现代信息产业的三大支柱: 传感技术、通信技术和计算机技术
感官
神经
大脑
信息的采集与控制
信息的传输
信息的处理
传感器是信息采集的首要部件，鉴于其重要作用， 世界各国自20 世纪 80 年代开始都将其列为重点发展的 关键技术
生物医学传感器
五官(眼、耳、鼻、舌、身）
大脑
传感器Байду номын сангаас
物理量 感知 化学量
生物医学测量的目的是为了获取生物医学有 用信息，生物医学测量是各种生物医学仪器的基 础。生物体是极其复杂的生命系统，用工程技术 方法获取生物医学信息，通常采用适合生物医学 测量的传感技术和检测技术来实现，这是与普通 测量相区别的。
生物医学传感器
传感器的测量主要表现在以下几个方面：
信息的收集、信息数据的转换、控制信息的采集。
通过传感器来实现。
2．传感器作为测控系统中对象信息的入口、检测技 术的核心部件，在现代化的自动检测、自动控制 和遥控系统中是必不可少的部分：如果缺少了它， 自动化将无从谈起。
生物医学传感器
３．传感器技术广泛应用于航天航空、军事、工 业、农业、医学、环境保护、机器人、汽车、 舰船、灾害预测预防、家电、公共安全以及 日常生活等各个领域，可以说是无所不在。 有人说：征服了传感器，几乎就征服了现代 科学技术。话虽夸张，却说明了传感器技术 在现代科学技术中的重要地位。
高等教育生物医学传感器光电.pptx
第6页/共73页
外光电效应（光电管、光电倍增管） 光作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。 光电子、光电流 光电子产生条件 光电流大小与光强 外光电效应瞬时发生 光电子具有初始动能
(红限频率)
第7页/共73页
内光电效应 （光敏电阻、光电池、光敏二极管、光敏三极管等)光电导效应 物体受光照后，吸收的入射光能量激发内部载流子，使其电导率增加，电阻值下降的现象。
第8页/共73页
光生伏特效应 光照作用下，能使物体在一定方向上产生电动势的现象。侧向光生伏特效应PN结光生伏特效应光电磁效应贝克勒尔效应
第9页/共73页
外光电效应器件光电管（真空光电管和充气光电管）
光电管结构示意图
光电管测量电路图
阴极
阳极
I
U
0
R
E
光
阳极
光电阴极
光窗
第10页/共73页
绝缘玻璃
发光二极管
透明绝缘体
光敏三极管
塑料
发光二极管
光敏三极管
透明树脂
采用金属外壳和玻璃绝缘的结构，在其中部对接，采用环焊以保证发光二极管和光敏二极管对准，以此来提高灵敏度。
(a)金属密封型
(b)塑料密封型
采用双列直插式用塑料封装的结构。管心先装于管脚上，中间再用透明树脂固定，具有集光作用，故此种结构灵敏度较高。
MOS光敏元结构
第66页/共73页
MOS光敏元工作原理
第67页/共73页
MOS——电荷存储原理构成CCD的基本单元是MOS电容器。与其它电容器一样， MOS电容器能够存储电荷。如果MOS电容器中的半导体是P型硅，当在金属电极上施加一个正电压Ug时，P型硅中的多数载流子（空穴）受到排斥，半导体内的少数载流子（电子）吸引到P-Si界面处来，从而在界面附近形成一个带负电荷的耗尽区， 也称表面势阱。对带负电的电子来说， 耗尽区是个势能很低的区域。在一定的条件下，所加正电压Ug越大，耗尽层就越深，势阱所能容纳的少数载流子电荷的量就越大。 如果有光照射在硅片上， 在光子作用下，半导体硅产生了电子-空穴对，光生电子被附近的势阱所吸收，而空穴被排斥出耗尽区。势阱内所吸收的光生电子数量与入射到该势阱附近的光强成正比。
外光电效应（光电管、光电倍增管） 光作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。 光电子、光电流 光电子产生条件 光电流大小与光强 外光电效应瞬时发生 光电子具有初始动能
(红限频率)
第7页/共73页
内光电效应 （光敏电阻、光电池、光敏二极管、光敏三极管等)光电导效应 物体受光照后，吸收的入射光能量激发内部载流子，使其电导率增加，电阻值下降的现象。
第8页/共73页
光生伏特效应 光照作用下，能使物体在一定方向上产生电动势的现象。侧向光生伏特效应PN结光生伏特效应光电磁效应贝克勒尔效应
第9页/共73页
外光电效应器件光电管（真空光电管和充气光电管）
光电管结构示意图
光电管测量电路图
阴极
阳极
I
U
0
R
E
光
阳极
光电阴极
光窗
第10页/共73页
绝缘玻璃
发光二极管
透明绝缘体
光敏三极管
塑料
发光二极管
光敏三极管
透明树脂
采用金属外壳和玻璃绝缘的结构，在其中部对接，采用环焊以保证发光二极管和光敏二极管对准，以此来提高灵敏度。
(a)金属密封型
(b)塑料密封型
采用双列直插式用塑料封装的结构。管心先装于管脚上，中间再用透明树脂固定，具有集光作用，故此种结构灵敏度较高。
MOS光敏元结构
第66页/共73页
MOS光敏元工作原理
第67页/共73页
MOS——电荷存储原理构成CCD的基本单元是MOS电容器。与其它电容器一样， MOS电容器能够存储电荷。如果MOS电容器中的半导体是P型硅，当在金属电极上施加一个正电压Ug时，P型硅中的多数载流子（空穴）受到排斥，半导体内的少数载流子（电子）吸引到P-Si界面处来，从而在界面附近形成一个带负电荷的耗尽区， 也称表面势阱。对带负电的电子来说， 耗尽区是个势能很低的区域。在一定的条件下，所加正电压Ug越大，耗尽层就越深，势阱所能容纳的少数载流子电荷的量就越大。 如果有光照射在硅片上， 在光子作用下，半导体硅产生了电子-空穴对，光生电子被附近的势阱所吸收，而空穴被排斥出耗尽区。势阱内所吸收的光生电子数量与入射到该势阱附近的光强成正比。
生物医学测量方法概述ppt课件
❖单维测量，Single Variable ❖ 多维测量；Multi-dimension
精选编辑ppt
5
❖接触式测量， Touched ❖ 非接触式测量；non-touched
❖生物电测量， bio-electricity ❖ 非生物电测量；non-bioelecrticity
❖ 形态测量， ❖ 功能测量.
置
光二极管，超声波法
振动：心音，呼吸音， 与测量压力传感器相同，另有
A)离体测量(in vitro)
➢ 对离体的体液、尿、血、活体组织和病理标本之 类的生物样品进行的测量。
➢ 优点：离体测量检测条件稳定性和准确度高，已 广泛用于病理检查和生化分析中。
B)在体测量(in vivo)
➢ 在人体和实验动物活体的原位对机体的结构与功 能状态进行的测量。
精选编辑ppt
8
按照测量系统是否侵入机体内部， 在体测量又可分为：
精选编辑ppt
11
D）微创测量技术
➢ 吸取有创测量和无创测量的优点，研究多种微创 测量技术，是新的研究方向。
精选编辑ppt
12
2)生物电测量与非生物电测量
❖ 生物电 测 量—— 对 生物活 体 各部分 的 生物电 位 及 电学特性(阻抗或导纳等)的测量。
➢ 生物电位活动是生物存活的重要生命体征（Vital Sign）。
❖无线测量，wireless measurement ❖有线测量；wired measurement
❖直接测量，Direct measurement ❖间接测量；Indirect Measurement
精选编辑ppt
4
❖在体测量，in vivo ❖离体测量；in virto
❖体表测量，Body Surface ❖ 体内测量；Inside
精选编辑ppt
5
❖接触式测量， Touched ❖ 非接触式测量；non-touched
❖生物电测量， bio-electricity ❖ 非生物电测量；non-bioelecrticity
❖ 形态测量， ❖ 功能测量.
置
光二极管，超声波法
振动：心音，呼吸音， 与测量压力传感器相同，另有
A)离体测量(in vitro)
➢ 对离体的体液、尿、血、活体组织和病理标本之 类的生物样品进行的测量。
➢ 优点：离体测量检测条件稳定性和准确度高，已 广泛用于病理检查和生化分析中。
B)在体测量(in vivo)
➢ 在人体和实验动物活体的原位对机体的结构与功 能状态进行的测量。
精选编辑ppt
8
按照测量系统是否侵入机体内部， 在体测量又可分为：
精选编辑ppt
11
D）微创测量技术
➢ 吸取有创测量和无创测量的优点，研究多种微创 测量技术，是新的研究方向。
精选编辑ppt
12
2)生物电测量与非生物电测量
❖ 生物电 测 量—— 对 生物活 体 各部分 的 生物电 位 及 电学特性(阻抗或导纳等)的测量。
➢ 生物电位活动是生物存活的重要生命体征（Vital Sign）。
❖无线测量，wireless measurement ❖有线测量；wired measurement
❖直接测量，Direct measurement ❖间接测量；Indirect Measurement
精选编辑ppt
4
❖在体测量，in vivo ❖离体测量；in virto
❖体表测量，Body Surface ❖ 体内测量；Inside
第2章 生物医学传感器基础课件
第2章 生物医学传感器基础
• E 0 是金属浸在含有该金属离子有效浓度 为lmol/L的溶液中达到平衡时的电极电位, 称为这种金属的标准电极电位（表3.2 ）
• 可看出 E 0 值远远大于所有生物电位信号 的大小。
• E 0 与金属以离子形态转入溶液的能力K 以及温度T有关系。
第2章 生物医学传感器基础
第2章 生物医学传感器基础
• 图 电极－溶液界面的平衡电位
锌电极放入含Zn2＋的溶液 中，锌电极中Zn2＋进入溶 液中，在金属上留下电子
带负电，溶液带正电。
进入水中的正离子和带负 电的金属彼此吸引,使大多 数离子分布在靠近金属片 的液层中,形成的电场,阻 碍Zn2＋进一步迁移最终达 到平衡。
此时金属与溶液之间形成电荷 分第2布章 产生物生医学一传感定器的基础电位差。
第2章 生物医学传感器基础
一、电极的基本概念
• 生物电是生物体最基本的生理现象，各种生物 电位的测量都要用电极；给生物组织施加电剌 激也要用电极
• 电极实际上是把生物体电化学活动而产生的离 子电位转换成测量系统的电位
• 电极起换能器作用，是一种传感器
• 电流在生物体内是靠离子传导的,在电极和导
线中是靠电子传导的,在电极和溶液界面上则
＋
-
-
-
＋
-
生物电检测电极示意图 第2章 生物医学传感器基础
生物电测量的等效电路
第2章 生物医学传感器基础
• 医用电极按工作性质可分为检测电极和 刺激电极两大类：
• 检测电极是敏感元件,用来测定生物电位的。 需用电极把这个部位的电位引导到电位测量 仪器上进行测量,这种电极称为检测电极。
• 剌激电极是对生物体施加电流或电压所用的 电极。剌激电极是个执行元件。
• E 0 是金属浸在含有该金属离子有效浓度 为lmol/L的溶液中达到平衡时的电极电位, 称为这种金属的标准电极电位（表3.2 ）
• 可看出 E 0 值远远大于所有生物电位信号 的大小。
• E 0 与金属以离子形态转入溶液的能力K 以及温度T有关系。
第2章 生物医学传感器基础
第2章 生物医学传感器基础
• 图 电极－溶液界面的平衡电位
锌电极放入含Zn2＋的溶液 中，锌电极中Zn2＋进入溶 液中，在金属上留下电子
带负电，溶液带正电。
进入水中的正离子和带负 电的金属彼此吸引,使大多 数离子分布在靠近金属片 的液层中,形成的电场,阻 碍Zn2＋进一步迁移最终达 到平衡。
此时金属与溶液之间形成电荷 分第2布章 产生物生医学一传感定器的基础电位差。
第2章 生物医学传感器基础
一、电极的基本概念
• 生物电是生物体最基本的生理现象，各种生物 电位的测量都要用电极；给生物组织施加电剌 激也要用电极
• 电极实际上是把生物体电化学活动而产生的离 子电位转换成测量系统的电位
• 电极起换能器作用，是一种传感器
• 电流在生物体内是靠离子传导的,在电极和导
线中是靠电子传导的,在电极和溶液界面上则
＋
-
-
-
＋
-
生物电检测电极示意图 第2章 生物医学传感器基础
生物电测量的等效电路
第2章 生物医学传感器基础
• 医用电极按工作性质可分为检测电极和 刺激电极两大类：
• 检测电极是敏感元件,用来测定生物电位的。 需用电极把这个部位的电位引导到电位测量 仪器上进行测量,这种电极称为检测电极。
• 剌激电极是对生物体施加电流或电压所用的 电极。剌激电极是个执行元件。
《生物传感器》PPT课件
生物分子识别元件：葡萄糖氧化酶膜 可用的测量量：O2的减少量，葡萄糖酸或H2O2的
产生量
信号转换元件：氧电极，pH电极及H2O2电极
一种葡萄糖传感器-Glucowatch
•Glucose pulled through the skin by charged molecules •The ions migrate to the anode (+) and cathode (-) •Glucose reacts with glucose oxidase to form hydrogen peroxide •The reaction produces an electrochemical measured by the AutoSensor
灵敏。
完整版课件ppt
3
敏感元件：
酶、抗体、核酸、细胞等。
转换器：
电化学电极、光学检测元件、 场效应晶体管、压电石英晶体、 表面等离子共振。
酶 (Enzyme)
抗体(Antibody)
完整版课件ppt
DNA
4
2. 分类
根据输出信号产生的方式 生物亲和型、代谢型、催化型
根据生物分子识别元件上的敏感物质 酶传感器、组织传感器、微生物传感器、免疫传感器、基 因传感器等
根据信号转化器 电化学生物传感器、半导体生物传感器等
其他分类 被测对象、大小、功能
完整版课件ppt
6
3. 生物传感器的特点
➢ 高选择性。生物传感器是由选择性好的主 体材料构成的分子一识别元件，因此，一般不 需进行样品的预处理。测定时一般不需另加其 它试剂。
➢ 体积小、可以实现连续在位监测。
➢ 响应快、样品用量少，且由于敏感材料是固定化的，可以反复 多次使用。
产生量
信号转换元件：氧电极，pH电极及H2O2电极
一种葡萄糖传感器-Glucowatch
•Glucose pulled through the skin by charged molecules •The ions migrate to the anode (+) and cathode (-) •Glucose reacts with glucose oxidase to form hydrogen peroxide •The reaction produces an electrochemical measured by the AutoSensor
灵敏。
完整版课件ppt
3
敏感元件：
酶、抗体、核酸、细胞等。
转换器：
电化学电极、光学检测元件、 场效应晶体管、压电石英晶体、 表面等离子共振。
酶 (Enzyme)
抗体(Antibody)
完整版课件ppt
DNA
4
2. 分类
根据输出信号产生的方式 生物亲和型、代谢型、催化型
根据生物分子识别元件上的敏感物质 酶传感器、组织传感器、微生物传感器、免疫传感器、基 因传感器等
根据信号转化器 电化学生物传感器、半导体生物传感器等
其他分类 被测对象、大小、功能
完整版课件ppt
6
3. 生物传感器的特点
➢ 高选择性。生物传感器是由选择性好的主 体材料构成的分子一识别元件，因此，一般不 需进行样品的预处理。测定时一般不需另加其 它试剂。
➢ 体积小、可以实现连续在位监测。
➢ 响应快、样品用量少，且由于敏感材料是固定化的，可以反复 多次使用。
生物医学测量与仪器课件课件
测量技术与医学的交叉融合
医学影像技术
将测量技术与医学影像技术相结合，实现疾病的早期发现、诊断和治疗。例如，医学影像导航技术能够提高手术的精准度和安全性。
生理监测技术
将测量技术与生理监测技术相结合，实现对人体生理参数的实时监测和预警。例如，可穿戴设备能够实时监测人体的心率、血压等生理参数。
利用人工智能技术对生物医学信号进行分析和处理，提高测量精度和效率。例如，深度学习算法能够自动识别和分析医学影像，辅助医生进行疾病诊断。
心血管疾病的监测与诊断
利用心电图、超声心动图等仪器，对心血管疾病进行早期监测和诊断。
生物医学测量与仪器在临床实践中的应用研究
THANKS
感谢您的观看。
尿酸仪
电解质分析仪
生化分析仪
01
02
04
03
用于检测肝功能、肾功能、血脂等生化指标。
用于快速测量血糖水平，辅助诊断糖尿病等疾病。
用于检测血液中钾、钠、钙等电解质浓度。
生化信号测量仪器
X光机
用于拍摄X光片，辅助诊断骨折、肺部疾病等。
CT扫描仪
利用X射线和计算机技术生成人体内部结构的三维图像。
MRI扫描仪
核医学成像技术
通过测量生物体内的电生理信号，如心电图、脑电图和肌电图等，对生理功能进行监测和诊断。
生物电测量技术
新型生物医学测量技术的实验研究
微纳加工技术
利用微纳加工技术，制造出小型化、集成化的生物医学仪器，提高检测的灵敏度和便携性。
无线传感器技术
将传感器与无线通信技术结合，实现对生理参数的实时监测和远程传输。
测量误差与数据处理
02
CHAPTER
生物医学常用测量仪器
用于测量人体血压，是评估心血管健康的重要工具。
生物医学传感器实验 ppt课件
表1 差动变压器位移X值与输出电压数据表
(3) 再从最小处反相移动做试验，记录数据。 注意左右位移时，初次级波形的相位关系。
五、注意事项
1. 在做实验前，应先用示波器监测差动变压器激 励信号的幅度，使之为Vpp值为2V，不能太 大，否则差动变压器发热严重，影响其性能， 甚至烧毁线圈。
2. 模块上L2、L3线圈旁边的“*”表示两线圈的 同
2. 霍尔位移传感器工作原理
在极性相反，磁场强度相同的两个磁钢的 气隙间放置一个霍尔元件，如图1。
当控制电流恒定时，
U H K H B I K 1 B
当磁场与位移成正比时,
B K2x
U H K 1 K 2x K x
K — 位移传感器的灵敏度
图1 结构图
U H K 1 K 2x K x
霍尔电势与位移量成线性关系，其输出电 势的极性反映了元件位移方向。
生物医学传感器实验 ppt课件
一、实验目的
了解金属箔式应变片的应变效应，半桥工 作原理和性能。
二、实验器材
应变式传感器实验模板、砝码、数显表、 ±15V电源、±5V电源、万用表。
三、基本原理
金属丝在外力作用下发生机械形变时，其电 阻值会发生变化，这就是金属的电阻应变效应。
金属的电阻表达式为：
六、名端思。考题
差动变压器测量频率的上限受什么影响？
七、实验报告要求：
1. 记录实验数据，并绘制出差动变压器传感器左 移和右移的特性曲线。
2. 根据实验数据计算系统灵敏度S
及非线性误差 .f 2
实验五 霍尔传感器的位移特性
生物医学传感器教研组
刘艳
Email:liuyan2010@
图5 全桥接线图
4. 放砝码 在砝码盘上放置一只砝码，读取数显表数值，
(3) 再从最小处反相移动做试验，记录数据。 注意左右位移时，初次级波形的相位关系。
五、注意事项
1. 在做实验前，应先用示波器监测差动变压器激 励信号的幅度，使之为Vpp值为2V，不能太 大，否则差动变压器发热严重，影响其性能， 甚至烧毁线圈。
2. 模块上L2、L3线圈旁边的“*”表示两线圈的 同
2. 霍尔位移传感器工作原理
在极性相反，磁场强度相同的两个磁钢的 气隙间放置一个霍尔元件，如图1。
当控制电流恒定时，
U H K H B I K 1 B
当磁场与位移成正比时,
B K2x
U H K 1 K 2x K x
K — 位移传感器的灵敏度
图1 结构图
U H K 1 K 2x K x
霍尔电势与位移量成线性关系，其输出电 势的极性反映了元件位移方向。
生物医学传感器实验 ppt课件
一、实验目的
了解金属箔式应变片的应变效应，半桥工 作原理和性能。
二、实验器材
应变式传感器实验模板、砝码、数显表、 ±15V电源、±5V电源、万用表。
三、基本原理
金属丝在外力作用下发生机械形变时，其电 阻值会发生变化，这就是金属的电阻应变效应。
金属的电阻表达式为：
六、名端思。考题
差动变压器测量频率的上限受什么影响？
七、实验报告要求：
1. 记录实验数据，并绘制出差动变压器传感器左 移和右移的特性曲线。
2. 根据实验数据计算系统灵敏度S
及非线性误差 .f 2
实验五 霍尔传感器的位移特性
生物医学传感器教研组
刘艳
Email:liuyan2010@
图5 全桥接线图
4. 放砝码 在砝码盘上放置一只砝码，读取数显表数值，
生物医学测量与仪器课件7
通过滤波器、放大器等装 置提取出有用的信号，抑 制噪声干扰。
信号处理
对提取的信号进行预处理 ，如滤波、去噪、归一化 等，以提高信号的质量。
生物医学信号的处理技术
数字信号处理技术
采用数字信号处理算法对 生物医学信号进行处理， 如傅里叶变换、小波变换 等。
特征提取技术
提取生物医学信号的特征 ，如波形、频率、振幅等 ，用于诊断疾病或分析生 理状态。
监护仪的原理
通过电极、传感器等装置采集患者的生理信号，经过处理后显示在 屏幕上，便于医生及时了解患者病情。
05
生物医学测量与仪器的未 来发展
新型生物医学测量技术
1 2 3
分子水平测量技术
基于纳米技术、生物芯片等新兴技术，实现生物 分子水平的精细化测量，提高疾病诊断的准确性 和灵敏度。
光子测量技术
利用光子在生物医学领域中的独特优势，发展新 型光子测量技术，实现快速、无损、高精度的生 物医学测量。
多模态融合测量技术
结合多种测量模式，如电生理、超声、核磁共振 等，实现多维度、多层次的生物医学信息来自取。智能化生物医学仪器
自动化与智能化操作
01
发展自动化、智能化的生物医学仪器，减少人工操作，降低误
智能血压监测系统
总结词
智能设备、便捷性、数据分析
详细描述
该系统通常由智能血压计和数据分析单元组成。 智能血压计能够自动测量血压并记录数据；数据 分析单元则对收集到的数据进行处理和分析，以 提供个性化的健康建议和预防措施。
详细描述
智能血压监测系统是一种利用智能设备进行血压 监测和分析的系统，具有便捷性和数据分析功能 。
移动医疗设备
开发轻便、便携的移动医疗设备，方便患者随时随地进行健康监测 和诊疗。
信号处理
对提取的信号进行预处理 ，如滤波、去噪、归一化 等，以提高信号的质量。
生物医学信号的处理技术
数字信号处理技术
采用数字信号处理算法对 生物医学信号进行处理， 如傅里叶变换、小波变换 等。
特征提取技术
提取生物医学信号的特征 ，如波形、频率、振幅等 ，用于诊断疾病或分析生 理状态。
监护仪的原理
通过电极、传感器等装置采集患者的生理信号，经过处理后显示在 屏幕上，便于医生及时了解患者病情。
05
生物医学测量与仪器的未 来发展
新型生物医学测量技术
1 2 3
分子水平测量技术
基于纳米技术、生物芯片等新兴技术，实现生物 分子水平的精细化测量，提高疾病诊断的准确性 和灵敏度。
光子测量技术
利用光子在生物医学领域中的独特优势，发展新 型光子测量技术，实现快速、无损、高精度的生 物医学测量。
多模态融合测量技术
结合多种测量模式，如电生理、超声、核磁共振 等，实现多维度、多层次的生物医学信息来自取。智能化生物医学仪器
自动化与智能化操作
01
发展自动化、智能化的生物医学仪器，减少人工操作，降低误
智能血压监测系统
总结词
智能设备、便捷性、数据分析
详细描述
该系统通常由智能血压计和数据分析单元组成。 智能血压计能够自动测量血压并记录数据；数据 分析单元则对收集到的数据进行处理和分析，以 提供个性化的健康建议和预防措施。
详细描述
智能血压监测系统是一种利用智能设备进行血压 监测和分析的系统，具有便捷性和数据分析功能 。
移动医疗设备
开发轻便、便携的移动医疗设备，方便患者随时随地进行健康监测 和诊疗。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
核医学成像的物理基础
核医学成像的物理基础
核医学成像的物理基础
γ 照相机
γ 照相机
ＳＰＥＣＴ
ＰＥＴ
PET全称为正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography PET) ，是反映病变的基因、分子、代谢及功能状态的显像设备。
ＰＥＴ
ＰＥＴ
ＰＥＴ
ＳＰＥＣＴ
ＳＰＥＣＴ
ＳＰＥＣＴ
ＳＰＥＣＴ
ＳＰＥＣＴ
ＳＰＥＣＴ
γ 照相机
γ 照相机
γ 照相机
γ 照相机
γ 照相机
γ 照相机
核医学成像设备
核医学成像设备的分类
核医学成像的特点
核医学影像设备的新发展
核医学成像的物理基础
核医学成像的物理基础
http://www.ahmu.edFra 核医学成像的物理基础
核医学成像的物理基础
核医学成像的物理基础
γ 照相机
ＳＰＥＣＴ
1. SPECT全称为单光子发射计算机断层扫描仪 (Single Photon
Emission Computed Tomography)。
ＳＰＥＣＴ
ＰＥＴ
ＰＥＴ
ＰＥＴ
ＰＥＴ
ＰＥＴ
ＰＥＴ