医学传感器课后答案

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1、第一章1.生物医学信号有那些特点？由此对医用传感器有那些要求？答：生物医学信号的特点：非电量、信号微弱、信噪比低、频率低；对医用传感器的要求：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。2.为什么说检测类仪器的整体结构中，传感器起着关键性的作用？答：由于生物医学信号所具有的特点，使得仅仅依靠放大电路的模拟滤波和计算机的数字滤波很难达到检测的要求，而传感器是将非电量转换为电学量的器件，决定着检测的可能性和检测仪器的精确性、可靠性和应用范围。3.医用传感器有那些用途和分类方法？答：参考教材第三节4.医用传感器主要是用于人体的，与一般传感

2、器相比，还必须满足那些条件答：生物相容性；物理适形性；电的安全性；使用方便性。第二章1.传感器的静态特性是什么？有哪些性能指标？如何计算或处理？答：参考教材第一节2.用传感器静态特性方程说明差动测量方法的优点？答：参考教材第一节传感器的静态特性中的第一小节静态特性第三章3.在应变片的温度补偿中，电桥补偿是最常用的补偿方法，试简述之。答：参考教材第三章第一节第三小节中的（九）4.答：Rp为负温度系数补偿电阻，当温度升高时，C点电位升高；如果Rs为负温度系数，那么当温度升高时，A点电位也升高，这时仔细选择Rp可以达到补偿效果。8.解：根据灵敏系数的概念可知：所以，根据单臂

3、变化的等臂电桥的输出电压公式：9.解：根据单臂变化的等臂电桥的输出电压公式：可以求得电阻相对变化量。根据灵敏系数的概念可知：可以求得应变片所发生的应变。应变与应力之间存在关系，再根据等强度梁应力计算公式就可以求得所受外力。根据可计算出人体运动的加速度。10、解：根据图3-29和全桥电路输出电压公式（3-44）可得：假设电桥为等臂电桥，初始时刻电桥平衡，各桥臂电阻都为，那么，上式可以写为：根据灵敏系数的概念和提示可得：问题：是拉力还是压力，应变片3和4应该怎么贴第四章6.解：⑴工作原理：UP是交流波信号源，在正、负半周内电流的流程如下。VD1tC1=C2tC1>C2tU

4、ABUABC1

5、下图为全波差动整流电路若传感器的一个次级线圈的输出瞬时电压极性在e点为“+”，在f点为“-”，则电流路径为eacdbf；反之，如果e点为“-”，在f点为“+”，则电流路径为fbcdae。可见，无论次级线圈上的输出瞬时电压如何，通过电阻R1上的电流总是从c到d。同理可知R2上的电流总是从g到h，因此，整流电路的输出电压始终等于R1和R2上的两个电阻上的电压差。1.简述电涡流效应及电涡流传感器的可能的应用答：参考教材第五章第三节第六章1.石英晶体是否在任何方向上均具有压电效应？压电陶瓷是否在任何方向上均具有压电效应？答：参考第六章第一节压电效应第七章1.图7-24（b）霍

6、尔元件具有负温度系数。当温度上升时，霍尔电势降低。由于并联了具有正温度系数的电阻丝，当温度上升时，其阻值变大，分流减小，从而使流过霍尔元件的控制电流增大，霍尔电势增加，从而达到了补偿的目的。图7-24（d）霍尔元件具有正温度系数。当温度上升时，霍尔电势升高。由于并联了具有负温度系数的热敏电阻，当温度上升时，其阻值变小，分流增加，从而使流过霍尔元件的控制电流减小，霍尔电势减小，从而达到了补偿的目的。2.磁电式传感器和电感式传感器有那些不同？分别可以测量哪些参数？答：参考第六章和第七章的第一节2.什么是霍尔效应？霍尔电势的大小和方向与那些因素有关？影响霍尔电势的因素有那些

7、？答：参考教材第七章第三节3.磁敏元件有那些？什么是磁阻效应？简述磁敏二极管、三极管的工作原理？答：参考教材第七章第三节（二）3和第四节第八章1.2.回路内的总电动势为：3.n支同型号热电偶的正极和负极分别连接在一起的线路称为并联测量线路。如果n支热电偶的电阻都相等，那么指示仪表指示的值是n支热电偶的热电动势的平均值4.重点、难点内容：第一章重点：传感器的结构与作用、生物医学信号的特点及其对医用传感器的要求、医用传感器的特殊要求第二章重点：传感器的静态特性方程及静态特性指标难点：理解灵敏度、测量范围、线性度和迟滞等静态特性指标了解：传感器的动态特性（