生物医学传感器习题

（这）使（不）用（是）说（重）明（点）

1.书本使用《医用传感器》第2版，陈安宁主编。供生物医学工程、影像学等相关专业使用

2.有些题目找的答案与标准答案或有出入，有些题目LZ也没有找到答案，各位您见谅！

3.全文“LZ”代表“录主”，不是“楼主”，也不是“劳资”或者“老子”。

4.“【PS：xxxxxxxxxxxx】”：可能为重要备注也可能是LZ瞎BB,请视具体情况取舍。

5.“*************我是分割线*****************”：分割线之前为网络各家资料，分割线之后为亲爱的老师给的“给力”的重点。

6.本文有些地方有照片或者有截图，如果不清楚，请您凑合着看吧！目前照片里的字代表了LZ的最高水平，也请您凑合着看吧！排版水平差，也请您凑合着看吧！

7.第1-9章，参考网上部分资料，老师PPT，和学神（我希望是，毕竟不认识，瞎买的书）的复习资料，所以有些照片是他的杰作。第10章、第11章为另一个亲爱的老师给的题目，没给“重点”至于考不考是另外一回事。总之，谢谢他们，我只是个欢乐的复习资料搬运工。

8.再次谢谢他们也谢谢您的观看，预祝过过过，都考90分。但是，你也知道这难度有点大，所以，加油

第一章绪论

1.医用传感器的定义、组成及在医用测量系统中的作用？

定义：能感受或响应规定的测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。

生物医学传感器：能将各种被观测的生物医学中的非电量转换为易观测的电学量的一类特殊的电子器件。

医用测量系统中传感器的作用：提供信息、监护、生化检验、自动控制、参与治疗

2.传感器定义中“有用信号”的含义是什么？为什么通常传感器输出信号形式为电信号？

反映生命的信息绝大多数属于非电量，其放大和处理是十分困难的。而医学传感器把生物信号换成电信号，经放大器及预处理器进行信号放大和预处理，然后经A/D 转换器进行采样，将模拟信号转变为数字信号，输入计算机，然后通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理，得到有意义的结果。

3.何谓物理型、化学型、生物型传感器？

医用传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和生物型三大类。

物理传感器是利用物理性质和物理效应制成的传感器；

化学传感器是利用化学性质和化学效应制成的传感器；

生物传感器是利用生物活性物质作为分子识别系统的传感器。

4.何谓直接型、间接型、物性型和结构型传感器？

5.试分析比较医用传感器主要分类方法有何优缺点。

按工作原理分类：①物理传感器②化学传感器③生物传感器

按被测量的种类分类：①位移传感器②流量传感器③温度传感器④速度传感器⑤压力传感器

按与人体感官相对应的传感器的功能分类：①视觉传感器②听觉传感器③嗅觉传感器

优缺点：

6.人体信息的特殊性及检测的特点？对医用传感器有哪些特殊要求？

特点：低频或超低频信息、生理参数的信号微弱、被测量量的信噪比低、随机性信号较多

Sensor特性：高灵敏度、高信噪比、良好的精确性、足够快的响应速度、良好的稳定性和较好的互换性

Sensor特殊要求：①生物相容性；②物理适形性；③电的安全性；④使用方便性7.就医用传感器的发展任选角度写一篇综述（要求附参考资料，不少于1500字）。【PS:医用传感器发展方向趋势？】

答：1.微型化2.智能化3.多参数4.遥控化5.无创检测化6.新材料、新原理

*************************我是分割线********************************* 1.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.

2.为什么要将各种非电量转换成电信号（传感器的物理含义？）

反映生命的信息绝大多数属于非电量，其放大和处理是十分困难的。而医学传感器把生物信号换成电信号，经放大器及预处理器进行信号放大和预处理，然后经A/D 转换器进行采样，将模拟信号转变为数字信号，输入计算机，然后通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理，得到有意义的结果。

3.医用传感器的定义和主要用途？

定义：能够感知多数非电量的生物信息并将其转换成电学量的器件或装置。

主要用途：提供信息、监护、生化检验、自动控制、参与治疗

4.传感器按工作原理的如何分类？

分类：物理传感器；化学传感器；生物传感器

5.生物电信号有那些？生物非电量参数有那些？非电量物理参数有那些？

生物电信号：心电、脑电、肌电、神经元放电等

生物非电量参数：物理参数；化学参数；生物参数；

非电量物理参数：利用材料的物理变化；

6.医用传感器技术有哪些发展趋势？

发展趋势：微型化、智能化、多参化、遥控化、无创化、新材料新原理

第二章传感器的基本特性

1.何谓传感器的静态特性？写出静态特性的一般数学模型及三种典型形式，并说明物理意义。

静态特性：输入量为常量，或者变化极慢。

动态特性：输入量随时间较快地变化。

一般数学模型：y=a0+a1x+a2x^2+……+a n x^n

三种典型形式：1.理想线性特性y=a1x

2.非线性项次项为偶数y=a1x+a2x^2+a4x^4+a6x^6……（a3=a5……=0 ）

3.非线性项次项为奇数y=a1x+a3x^3+a5x^5+a7x^7……（a2=a4……=0 ）【PS:差动传感器的线性由于消去了偶次项而得到改善，零偏也消失，灵敏度变为原来的两倍】

2.衡量静态特性的指标主要有哪些？分别说明其定义和物理意义。

测量范围：传感元件测量范围有限制、变换电路工作范围有限制

灵敏度：指传感器的输出量的增量与对应的输入量的增量的比值，通常用K表示。【PS：灵敏度界限当△x小到某一程度时，输出不再变化，这个△x就叫灵敏度界限。原因：变化量被吸收、噪声】

线性度：在规定条件下传感器特性曲线与拟合直线间最大偏差（△Y max）与传感器满量程（FS）输出值（Y fs=Y max-y0)的百分比，用L代表线性度

迟滞:对应于统一大小的输入信号，传感器正反行程的输出信号大小不等，这种现象称为迟滞。大小用正向和反向行程的输出信号间的最大偏差（△H max）与满

量程输出值（Y fs）的百分比来表示

稳定性:传感器输入端加进同样大小的输入时，最理想的情况是不管什么时候输出值的大小保持不变。【PS：漂移：传感器在连续使用过程中，即使输入保持

一定，有时也会出现输出朝一个方向偏移的现象。输入值是零也会发生漂移。

漂移包括零点漂移和灵敏度漂移。零点漂移和灵敏度漂移又可分为时间漂

移和温度漂移。时间漂移是指在规定的条件下，零点或灵敏度随时间的缓慢

变化。温度漂移为环境温度变化而引起的零点或灵敏度漂移】