传感器、生物传感器、光学生物传感器.ppt

传感器、生物传感器、光学生物传感器
——一个光学生物传感器使用案例的浅析与体会
第五组:XXX
CONTENT
一、传感器(Sensor)
二、生物传感器(Biosensor)
概念
原理与结构
分类
三、案例《基于干法光学生物传感器的便携式血红蛋白检测系统》
四、体会
传感器
今年1月,南京城东某高档小区60多户的家庭安装上了南京物联传感技术有限公司的智能家居系统。自从运用了先进的物联网技术,户主陈东明先生家里真的方便舒适多了。他举例说,半个月前的一天下午,他的手机忽然接到报警,家里的一氧化碳传感器探测到天然气严重外泄,陈先生非常震惊,因为家里老父亲卧病在床, 如果发生意外,后果非常严重。他立即与小区保安取得联系,保安进入他家打开门窗,解救父亲。
其实,预防天然气外泄只是智能家居系统中很普通的一项功能。家里的湿度传感器机感知房间里的湿度多少,如果春天干燥,就会提醒主人多喝水;氧气传感器还会探测屋内空气的新鲜程度,会及时提醒主人开窗;有坏人敲门企图强行闯入,安放在门边的门磁传感器会立即报警。此外,陈先生还可以实现智能照明和遥控家电。可以人在屋内,用手机让电饭锅煮饭,洗衣机洗涤,空调事先调到人体适宜温度,晚上临睡前,室内壁灯自动调节。
传感器 SENSOR
国家标准GB7665-87的定义:能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
 新韦式大词典中定义为:“从一个系统接受功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。
“换能器-Transducer”来称谓“传感器-Sensor”。
物联网“十二五”发展规划
……全国有1600多家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用,年产量达24亿只,市场规模超过900亿元,其中, 微机电系统(MEMS)传感器市场规模超过150亿元;通信设备制造业具有较强的国际竞争力。……
……成为国际标准化组织(ISO)传感器网络标准工作组(WG7)的主导国之一。2010年,我国主导提出的传感器网络协同信息处理国际标准获正式立项,同年,我国企业研制出全球首颗二维码解码芯片,研发了具有的光纤传感器,TD-LTE技术正在开展规模技术试验。……
四、重点工程 (一)关键技术创新工程 专栏1 关键技术创新工程

……
专栏4 重点领域应用示范工程
专栏4 重点领域应用示范工程
传感器分类
常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟:
光敏传感器——视觉声敏传感器——听觉
气敏传感器——嗅觉化学传感器——味觉
压敏、温敏、流体传感器——触觉
敏感元件的分类:
①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。
②化学类,基于化学反应的原理。
③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。
通常据其基本感知功能可分为:
热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有人曾将敏感元件分46类)。
生物传感器(BIOSENSOR)
生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科。
是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。
各种生物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。
国家标准GB7665-87的定义:能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
“换能器-Transducer”来称谓“传感器-Sensor”。
生物传感器
按照其感受器中所采用的生命物质分类,可分为:
微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、酶传感器、DNA传感器等等
按照传感器器件检测的原理分类,可分为:
热敏生物传感器、场效应管生物传感器、压电生物传感器、光学生物传感器、声波道生物传感器、酶电极生物传感器、介体生物传感器等。
按照生物敏感物质相互作用的类型分类,可分为
亲和型和代谢型两种。
目前生物传感器使用的
探测机制共有电、光、热、量4种, 其中以光信号作为探测机制
的称为光学生物传感器(Optical Biosensor)。
传感层