医用传感器复习题
一、填空题
1、通常希望传感器的输入和输出之间具有一一对应关系，这样的传感器
才能如实反映待测的信息。
2、直流电桥的补偿包括零位补偿、温漂补偿、非线性补偿、灵
敏度温漂补偿。
3、差动式电感传感器是利用位移的变化使线圈间互感量发生变化，从而实
现机电转化的装置。
4、医用电极按工作性质可分为检测电极和刺激电极，心电图仪所用电极属于检测电极。
5、电容式传感器根据其组成原理分为变面积型、变极距型和变
介质型。
6、金属电阻应变片敏感栅的形式和材料很多，其形式以箔式式应变片用的
多，材料以卡码合金和康铜用的最广泛。
7、霍尔式传感器是利用霍尔元件基于霍尔效应原理而被测量，如电流、磁
场、位移、压力等转换成电动势输出的一种传感器。
8、生物医学上常用的气敏电极有氧电极和二氧化碳电极。
9、几乎所有的物质的电阻率都随其本身的温度的变化而变化，这一物理现
象称为热电阻效应。
10、超声换能头主要利用压电晶体作为换能元件。
11、在生物医学中，测量血流量常用磁电式式传感器。
12、作为金属-半导体型的硒光电池，因为具有光谱峰值处于人的视
觉范围内的特点，且价格便宜，所以广泛用于多种分析测量仪器中。
13、常见的压电材料有石英晶体、压电陶瓷和高分子压电聚合材料。
14、电涡流式传感器可以测量位移、厚度、加速度等物理量，其本身不与被测对象接触，适于生理测量工作。
15、传感器就是通过敏感元件、传感元件和电子线路把非电生物信息转化成电学量的装置
16、在传感器测量电路中，应用电桥测量线路把电阻变化转化成电流或电压变化的线路。
17、自感式传感器是利用位移的变化使线圈的自感量发生变化的一种机电
转换装置
18、电化学传感器不仅能监测离子而且能测定溶解在生理液体中的气体。
19、医用电极按工作性质可分为检测电极和。
20、电阻应变效应是指在一定的范围内，拉伸金属导体，金属导体的电阻
变化和应变成正比。
21、电容式传感器根据其组成原理分为变面积型、变极距型和变介质型。
22、霍尔元件是N型半导体制成的扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对
电极。
一对叫激励电极用于引入控制电流；另一对叫霍尔电极，用于引出霍尔电势。
23、湿敏电阻是一种电阻随环境温度变化而变化的敏感元件。
24、测量血压可以选择电容式/压电式式传感器。
25、正压电效应是将压力变化转换为电变化，这种传感器称为非谐振式压电传感器。
26、光电耦合器CCD的基本功能是将动态（动态/静态）的光学图像转化成
电信号，该器件被广泛应用于各种光电信息处理系统。
27、化学传感器是一种测量溶液中离子活度的微型固态电化学
敏感器件，他的输入阻抗高，输出阻抗低，信噪比高，响应快，颇适用于医学中检测各种生理参数。
28、生物医学测量中常用珠状或薄片状的热敏电阻作为温度测量探头。
二、选择题
1、根据传感器的性质分类，以下属于化学传感器的是：
A．刺激电极 B．微生物传感器 C．光电传感器 D．离子选择电极
2、在传感器静态特性指标里，描述传感器输出变化量和输入变化量比值的是：
A．测量范围 B．测量范围 C．线性度 D．灵敏度
3、由于玻璃电极阻抗很高，因此要求电位测量电路为阻抗特点是：
A．阻抗低，电流低 B．阻抗低，电流大
C．阻抗高，电流大 D．阻抗高，电流小
4、基于外光电效应的光电器件有：
A．光敏电阻 B．光敏二极管 C．光导管 D．光电管。
5、传感器的灵敏度是电桥测量技术的重要指标，在同一输入电压的条件下，灵
敏度最高的电桥是：
A．单臂变化 B．双臂变化 C．三臂变化 D．四臂变化
6、通常用电阻应变片传感器测量。
A．电阻B．扭矩C．流量D．压力
7、热电偶中产生热电势的条件是：
A．两接触点材料相同 B．两接触点材料不同
C．两接触点的温度相同D．两接触点的温度不同
8、压电式传感器目前多用于测量。
A．静态的力或压力B．加速度
C．速度D．动态的力或压力
9、医学上通常用压电式传感器测量。
A．厚度 B．心音 C．温度 D．位移
10、在测量位置的传感器中，较其他位置传感器具有明显的优点，线性度好，结
构简单，加工方便的传感器是。
A．光电式位置传感器 B．霍尔式位置传感器
C．电感式位置传感器 D．电容式位置传感器
11、根据传感器的性质分类，以下属于物理传感器的是：
A 气敏电极
B 离子选择电极
C 微生物传感器D光电传感器
12、以下不属于传感器静态指标的是：。
A. 灵敏度 B 测量范围 C. 线性度 D. 瞬态响应
13、压电传感器的阻抗特点是：
A. 低输出阻抗，高输出信号
B. 低输出阻抗，低输出信号
C. 高输出阻抗，高输出信号
D. 高输出阻抗，低输出信号
14、下图为电桥测量电路，灵敏度是电桥测量技术的重要指标，在同一输入电压
的条件下，灵敏度最高的电桥是的电桥：
A. 单臂变化
B. 双臂变化
C. 三臂变化
D. 四臂变化
15、通常用热敏电阻测量。
A. 电阻
B. 扭矩
C. 压力
D. 温度
16、光电管的光电特性是指光电管上阳极电压和入射光频谱不变条件下。
A. 入射光的频谱与光电流的关系
B. 入射光的光通量与光强的关系
C. 入射光的频谱与光通量的关系
D. 入射光的光通量与光电流的关系
17、光敏三极管的结构可以看成，用光敏二极管替代普通三极管中的。
A. 集电极
B. 发射极
C. 其它
D. 基极
18、热电偶中产生热电势的条件是：
A. 两接触点的材料相同
B. 两接触点的材料不同
C. 两接触点的温度相同
D. 两接触点的温度不同
19、固态压敏电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，这是由
哪些方面因素发生显著变化引起的。
A. 极化电荷
B.几何尺寸
C. 晶面上电荷
D. 电阻率
20通常用差动变压器传感器测量。
A．厚度 B．振动 C．加速度 D．位移
三、综合题
电阻传感器的测量电路中常用到电桥测量线路：
（1）电阻传感器测量电路中，电桥测量线路的作用是什么？（5分）
将电阻的变化转化成电压或电流的变化，不仅电阻应变片式传感器，而其他电阻传感器也常常那个利用它进行变化，以便进一步进行放大或记录。
（2）画出直流电桥的测量电路，并写出电桥平衡条件的公式。
（6分）
平衡条件：R1R4=R2R3
（3）在生物医学中常用等臂电桥，若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？写出各自的电压灵敏度。
（6分）
单臂变化，S u=0.25U
双臂变化，S u=0. 5U
四臂变化，S u=U
图1测量流动血液的氧电极
图1是测量流动血液的氧电极
（1）标出图中各字母代表电极的具体名称及溶液的成分（每空2分，共8分）
A代表玻璃膜 B 代表KCL溶液
C 代表铂电极
D 代表AgCI电极（氯化银电极）
（2）简述氧电极测量血液中（P o2）氧气的原理。
（5分）
该电极被加热后，电极下面的毛细血管扩张，血流量增加提供多余的氧，扩散到皮肤表面，透过透氧膜进入玻璃电极，通过测量玻璃电极和参比电极的电位差，可以得到氧气浓度和电压的关系，从而测量氧的含量。
1据扩散硅型脉搏计的工作原理图完成填空（10分）
压阻式传感器的特点是体积小、精度高、频响范围广，目前在医学中的应用日益广泛。
图1为扩散硅型脉搏计的结构图。
其核心为一扩散硅膜片，硅膜片上扩散有 4 个接成全桥的电阻，隐线由导线引出，脉搏计的室内充有硅油，以传递由硅橡胶膜感受到的硅油变化，压阻效应引起力敏电阻的变化，此变化经测量电路产生输出电压。
图1
2 （共10分）
（1）何谓热电阻效应？（4分）
几乎所有物质的电阻率都随其本身的温度的变化而变化，这一物理现象称为热电阻效应。
（2）画出热敏电阻测温电路（直流温差电桥）。
（6分）
3 （10分）
（1）电极电位是怎样产生的，其绝对值又是怎样确定的？（5分）当将金属M+浸于其离子M2+的溶液时，在金属与溶液的界面上发生反应产生电极电位。
单个电极的电极电位绝对值至今无法测出，但是由两个电极组成的电池，两极之间的电位差可测出，，若其中一个电极电位为零，则灵位一个电极的电极电位便可测定。
（2）常用的参比电极有哪些？（5分）
常用的参比电极有：标准氢电极，甘汞电极，银/氯化银电极。