生物医学传感器设计
设计课题一、传感器性能指标的检测
一、实验原理实验原理1金属热电偶传感器。两种不同的金属组成回路时，若两个接触点温度不同，则回路中就有电流通过，称为温差电现象或塞贝克效应。热电偶传感器就是利用这种效应制成的热敏传感器。它具有测温范围宽、性能稳定、准确可靠等优点，应用广泛。温度差现象：在塞贝克效应中，若保持两接触点的温度差，回路中就存在恒定的电势。塞贝克电势可用下式表示：V式中：α、β均为热电偶常数；T1为第一接触点上的被测温度；T2为第二接触点上的参考温度（通常为0°C）。常用材料的β较小，故在温差不大时，近似于线性关系。2热敏电阻：热敏电阻是一种对温度敏感的具有负电阻温度系数的温敏远见，由氧化锰、氧化镍、氧化钴等氧化物和陶瓷、半导体材料制成，其电阻率比金属大得多。用于生物医学的热敏电阻的电阻率约为01100m，通常做成珠状、圆盘状、薄片状、杆状和环状的器件，具有尺寸小、灵敏度高和很好的长期稳定性等特点，应用很广。3光电传感器：光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、
f辐射测温、气体成分分析等；光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。二、实验数据及分析实验数据及分析1热电偶传感器电势差随温度变化表
电势差随温度变化图
由图可知，随温度差提高，热电偶电势差线性提高。
f2热敏电阻传感器热敏电阻随温度变化表
热敏电阻随温度变化图
由图可知：热敏电阻阻值随温度上升而线性提高3光电传感器
f在实验中仅完成电路调试，未测试数据。4血氧探头
设计课题五：血氧信号的检测
一、背景概述1血氧饱和度的定义：动脉血氧饱和度指在全部动脉血容量中，被血红蛋白结合的氧容量占全部可结合氧容量的百分比。血氧饱和度分数：SaO2
O2Hb×100是呼吸循环的重要生理参O2HbHbCOHbMetHb
数。而功能性氧饱和度为HbO2（氧合血红蛋白）浓度与HbO2（氧合血红蛋白）Hb（还原血红蛋白）浓度之比：SaO2
O2Hb×100，O2HbHb
有别于氧合血红蛋白所占百分数。本设计采用计算功能性氧饱和度方法。2生理意义：血氧饱和度是呼吸循环的重要生理参数。人体的新陈代谢过程是生物氧化过程，而新陈代谢过程中所需要的氧，是通过呼吸系统进入人体血液，与血液红细胞中的血红蛋白Hb，结合成氧合血红蛋白HbO2，再输送到人体各部分组织r