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微生物传感器及其应用

作者：赵蔚

上海交通大学生命学院研究生

学号：1080809077

摘要本文介绍了微生物传感器的结构组成，工作原理及分类，总结了该传感器在发酵工业、生物工程、医学等领域的应用，并对其今后的发展进行了展望。关键词微生物传感器；结构；原理；应用

生物传感器是一门集微电子学、材料科学、生物技术等学科为一体的高新技术。它由分子识别元件(感受器)和与之结合的信号转换器件(换能器)两部分组成的分析工具或系统。前者可以是生物体成分(酶、抗原、抗体、激素、DNA)或生物体本身(细胞、细胞器、组织)，它们能特异地识别各种被测物质并与之反应；后者主要有电化学电极、离子敏场效应晶体管(ISFET )、热敏电阻器、光电管、光纤、压电晶体等，其功能为将敏感元件感知的生物化学信号转变为可测量的电信号。

微生物传感器是生物传感器的一个重要分支。1975年Divies制成了第一支微生物传感器。由此开辟了生物传感器发展的又一新领域。与最早问世的酶电极相比较，微生物传感器的稳定性较好，使用寿命也较长且价廉。微生物细胞中的酶因为仍处于它的自然环境中，这就增加了稳定性和活性，还免除了花费昂贵的酶纯化和辅助因素再生的步骤。另外，传感器的生物学成分可通过浸入生长基使之再生。因而有可能长时间地保持其生物催化活性，延长传感器的有效使用期限。微生物传感器的应用范围十分广泛。现已应用于发酵工业、环境监测、临床医学、食品检验等领域。微生物传感器具有广泛的发展前景。

结构和组成

微生物传感器由固定化微生物、换能器和信号输出装置组成，利用固定化微生物代谢消耗溶液中的溶解氧或产生一些电活性物质并放出光或热的原理实现待测物质的定量测定。其中最主要的部分是固定化微生物和换能器，这两部分对

传感器的灵敏度有很大的影响。

固定化微生物是传感器的信息捕捉功能元件，是影响传感器性能的核心部件。它既要求将微生物限制在一定的空间，不流失，又要求保持微生物的固有活性和良好的机械性能。固定化技术决定传感器的稳定性、灵敏性和使用寿命等性能指标。目前，固定化技术分为物理法和化学法：物理法主要有吸附法、夹层法、包埋法；化学法主要为交联法。吸附法是利用载体与微生物细胞间简单的物理吸附进行固定，即将菌悬液离心，过滤到醋酸纤维膜、滤纸或尼龙网膜上。此法最早被采用，其优点是对微生物无毒害，操作简便，其缺点是微生物易泄漏损失，造成传感器稳定性差。夹层法是将适量湿菌体夹在两层醋酸纤维膜之间，用适当黏合剂粘合起来或先用抽滤装置将两层膜黏附在一起。该法操作简便，膜响应稳定。包埋法是迄今为止应用、研究最为广泛的固定化技术，它能将微生物细胞包埋并固定在高分子聚合物三维空间网状结构中，多采用溶胶凝胶或聚合物包埋，常用的聚合物有聚乙烯醇、海藻酸盐等。该法的优点是对微生物细胞活性影响较小，微生物不易流失，膜的孔径和几何形状可以控制，膜稳定性高，可长时间储藏。交联法是借助双功能试剂，使生物活性物质结合到惰性载体上或直接共价键结合到转换元件上。

最早应用的换能器是电化学电极，主要有氧电极、二氧化碳电极等；随后出现了燃料电池、光敏二极管、场效应晶体管等其他类型的换能器。离子敏场效应管作为换能器被认为是发展新型微生物传感器的有效手段。1980年Caras等人发表了第一篇关于青霉素场效应管生物传感器的文章后，近年来，光纤微生物传感器发展迅速。光纤微生物传感器检测不受外界电磁场的干扰，成为原位检测的方法之一。

工作原理和分类

微生物传感器是以活的微生物作为敏感材料，利用其体内的各种酶系及代谢系统来测定和识别相应底物。微生物电极的种类很多，可以从不同的角度分类。根据测量信号的不同，微生物电极可分为如下两类：(1)电流型微生物电极，换能器输出的是电流信号，根据氧化还原反应产生的电流值测定被测物。常用Q电极作为基础电极；(2)电位型微生物电极，换能器输出的是电位信号，电位值的

大小与被测物的活度有关，二者呈能斯特响应。常用的电极为各种离子选择性电

极、CO

2气敏电极、NH

敏电极等。

根据微生物与底物作用原理的不同，微生物电极又可分为如下两类：(1)测定呼吸活性型微生物电极，微生物与底物作用，在同化样品中有机物的同时，微生物细胞的呼吸活性有所提高，依据反应中氧的消耗或二氧化碳的生成来检测被微生物同化的有机物的浓度；(2)测定代谢物质型微生物电极，微生物与底物作用后生成各种电极敏感代谢产物，利用对某种代谢产物敏感的电极即可检测原底物的浓度。

根据微生物的种类分类可分为发光微生物(1uminous microbes)传感器，硝化细菌(nitrifying bacteria)传感器，假单胞茵属(Pseudomonas)与大肠杆菌属(Escherichia)传感器，蓝细菌(cyanobacteria)与藻类(algae)传感器和酵母传感器。发光微生物传感器具有一些显著优点：操作无需严格无菌；发光变化先于基本代谢变化因而对毒性更为敏感；与光电检测手段相结合，自动化程度高、结果客观、人为误差少。硝化细菌传感器利用细菌对污染物毒性十分敏感的特性，根据污染物抑制细胞酶类(如氨单加氧酶、羟氨氧化酶、亚硝酸氧还酶)而干扰硝化过程的原理来检测污染物。基于氧化还原介质的传感器选用的假单胞菌株有洋假单胞菌(Pseudomonas cepacia)和恶臭假单胞菌(Pseudo—monas putida)等。检测的污染物有氯芬磷、氯氰菊酯、溴氢菊酯、乐果、硫丹等，毒物可显著抑制工作电极上电流的产生。目前，有两种类型蓝细菌、藻类传感器：一类是检测毒物对光合作用产物生成的影响；另一类是检测毒物对叶绿素荧光发生强度的影响，毒物通过阻断光合作用的电子传递链导致叶绿素的荧光强度增高，增加的幅度与污染物浓度相关。酵母作为一种真核生物传感器具有以下优点：(1)增殖速度快，可利用的底物广泛；(2)细胞为真核结构，可以检出真核毒性污染物，结果对哺乳动物更有意义；(3)对酸碱度、温度、离子强度等变化的适应能力强于细菌。现在多通过检测耗氧量、酸度(因代谢产物使pH 降低)而分析酵母的活性。污染物可抑制其正常代谢过程的进行。因为人们对酿酒酵母的生理生化特性已有深入了解，常用其作为传感器的敏感材料。

应用概况

微生物电极的应用范围十分广泛，种类已达六七十种，现已应用于食品与发酵工业、生物工程，医学和环境监测等领域等。

在发酵工业领域，微生物传感器已应用于原材料、代谢产物的测定。应用微生物传感器可不受发酵过程中常存在的干扰物质的干扰，并且不受发酵液混浊程度的限制。1979年T．Malsunaga首此使用燃料电池型电极系统对培养液中细菌进

行了快速测定。他使用双电极系统，每一电极均由铂阳极和Ag

阴极复台而成。

在参比电极阳极表面覆有纤维素透析模，用于扣除基体电流对测定的干扰。工作电极与参比电极电流之差与微生物浓度呈线性关系。Mascini于l986年使用S．cerevisiae茵株制成了另一支葡萄糖传感器，可离线检测发酵液中葡萄糖含量。Hiktana等于1979年用固定化毛孢子菌制成的醇电极实现了对发酵罐中醇的测定，之后又于1980年利用固定化大肠杆菌制成的谷氨酸电极对发酵罐中谷氨酸的含量进行了测定，得到了令人满意的结果。

在生物工程领域，微生物传感器已用于酶活性的测定。微生物传感器还能用于测定微生物的呼吸活性，在微生物的简单鉴定、生物降解物的确定、微生物的保存方法的选择等方面。1984年T．matsunaga开创了平面热解石墨电极为工作电极的循环伏安法检测微生物细胞，实验菌种为酵母菌。后来他又用此三电极系统与方法识别了几种微生物细胞，首次提出可利用生物传感器进行细胞种类的识别。基于平面热解石墨电极上循环伏安法检测微生物是利用细胞表层中存在电活性物质可以在石墨电极上发生不同的电化学氧化还原反应加以实现的。松永比较详细地介绍了利用细胞表层生物测定系统的开发并提出除了用于细胞识别外，尚可用于抗原抗体的检出和磷酸化合物的测定。细胞识别传感器在数量上不及细胞计数传感器多，但它开辟了细胞传感器应上的一个崭新领域。

在医学领域里，我国许春向等人首次运用半微分循环伏安法进行了人白血病白细胞和健康人白细胞的识别工作，取得了令人满意的结果。着眼于致癌物质对遗传因子的变异诱发性，人们利用微生物传感器对致癌物质进行一次性筛选。在临床检验中，Vincke等人于1983年利用变形杆菌制成了尿素传感器。同年，Kabo 等人制成了用于测定血中肌酸肝含量的微生物传感器。

环境监测领域是微生物传感器应用最为广泛的领域，其典型代表是BOD传感器。它可以测定水中可生物降解有机物的总量即生化需氧量。自1977年Karube

使用活性污泥混合菌制出第一支B0D传感器至今已报道针对不同水质的BOD传感器数十种。另外，微生物遇到有害离子会产生中毒效应，可利用这一性质，实现对废水中有毒物质的评价。Georgiou使用基于活性污泥的微生物传感器监测印染废水中染料对微生物的毒性影响，从而避免有毒染料进入生物反应器内，确保废水处理体系稳定运行。微生物传感器还可应用于测定多种污染物：N0 气体传感器用于监测大气中氮氧化物的污染；硫化物微生物传感器用于测定煤气管道中含硫化合物；酚微生物传感器日能够快速并准确地测定焦化、炼油、化工等企业废水中的酚。

发展与展望

细胞传感器在发展中遇到两大障碍是：第一细胞的电化学响应信号比较微弱，仪器精度和灵敏度又不很高，从而使细胞检测遇到困难。第二多数细胞电化学响应机理不清楚。目前通过使用电子传递媒介(简称介体)或修饰电极可将细胞的电化学响应信号放大，在响应机理探索方面也取得了一定成果。

介体是可溶性的(能穿透细胞)、低分子的氧化还原物质，它能到达生物分子的氧化还原中心，在此发生氧化还原反应。然后被还原的介体扩散至阳极表面，再次发生氧化反应完成工作电极。初期主要使用铂，价格昂贵、以后发展了一些替换材料，如各种碳电极。人们发现固体石墨电极或具石墨涂层的电极能绐出很高的响应信号，因为它们具有很大的表面积。

使用微孔滤膜可预先富集微生物细胞、降低检测下限从而使低浓度物质也可被检测。常用的滤膜有醋酸纤维素膜、硝酸纤维素膜等，以上一些措施的采用，降低了检测下限，提高了响应信号，增大了细胞检测的可测范围。

值得注意的是，近年来具有很高灵敏度的光化学生物传感器逐渐发展起来，为生物传感器增添了新的活力。微生物和动物细胞的表层由细胞膜和细胞壁覆盖，具有复杂的构造是一个多功能体系。细胞种类不同其结构成分也不同，加之细胞不同的活性状态都将导致其不同的电极过程，此为细胞检测基础。在细胞电化学响应机制方面，今年来也作了大量探索并取得了一定成果。

微生物传感器现已在各领域得到应用，其检测能力已被广泛认识，但很多传感器目前仍处于研究阶段，测定对象中的毒害因素如重金属和有毒有机物是影响

微生物传感器稳定响应和寿命的关键因素，也是微生物传感器市场化的主要控制因素。因此，开发新的固定化技术，利用微生物育种、基因工程和细胞融合技术研制出新型、高效耐毒性的微生物传感器是该领域科研工作者面临的课题。相信微生物传感器作为一个具有发展潜力的研究方向，定会随着生物技术、材料科学、微电子技术等的发展取得更大的进步，并逐步趋向微型化、集成化、智能。

参考文献：

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传感器原理及其应用考试重点

传感器原理及其应用第一章传感器的一般特性 1）信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术，是现代信息产业的三大支柱。 2）传感器又称变换器、探测器或检测器，是获取信息的工具广义：传感器是一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。国家标准（GB7665-87）：定义：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 3）传感器的组成：敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。 4）传感器的静态性能指标（1）灵敏度定义: 传感器输出量的变化值与相应的被测量（输入量）的变化值之比, 传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。 ①纯线性传感器灵敏度为常数，与输入量大小无关；②非线性传感器灵敏度与x有关。（2）线性度定义:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比，称为传感器的“非线性误差”或“线性度”。线性度又可分为： ①绝对线性度：为传感器的实际平均输出特性曲线与理论直线的最大偏差。 ②端基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对端基直线的最大偏差。端基直线定义：实际平均输出特性首、末两端点的连线。 ③零基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对零基直线的最大偏差。 ④独立线性度：以最佳直线作为参考直线的线性度。 ⑤最小二乘线性度：用最小二乘法求得校准数据的理论直线。（3）迟滞定义：对某一输入量，传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时的输出量，这一现象称为迟滞。即：传感器在正(输入量增大)反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。（4）重复性定义：在相同工作条件下，在一段短的时间间隔内，同一输入量值多次测量所得的输

食品微生物检验的内容及检测技术

食品微生物检验的内容及检测技术食品安全检验过程的主要内容食品微生物的检验。食物在生产过程中以及放置过程中会受到环境中微生物的损坏或影响，在部分研究中，将食品中细菌数量对食品的损坏程度作为食品安全检测的首要内容。在食品微生物的检验过程中，我们主要对人体有害微生物进行检验，其中在食品安全检验过程中，因为食品中有多种微生物共存现象，所以在检验前，微生物检验员要把不同的菌体进行分离，这样才能更加清楚的了解各种微生物的数量及菌体的分布情况，包括生产型食品微生物，如醋酸杆菌，酵母菌等和使食物变质的微生物，如霉菌、细菌等和食源性病原微生物如溶血性大肠杆菌，肉毒杆菌等。对食品原辅料微生物的控制和产成品微生物的检验是保证食品安全的重要途径。针对食品致病菌的相关检验。不同的致病菌会对人们的身体健康有不同程度的危害，像我们在生活中经常吃到的大米，有些不法商家将发霉的大米加工后再次放入市场进行二次销售，虽然经加工后，在外表上和普通大米没啥两样，但这种大米中含有黄曲霉这一致病菌，据可靠信息表明，黄曲霉的危害性十分巨大，如果人们长时间吃这样的大米，出

现癌症的风险要比常人高出很多倍，由此可见，食品中致病菌的检验是保证我们能吃到放心食品十分关键的微生物检测技术，所以我们在致病菌的检验上对不同种类的致病菌进行定量严格检验。如乳制品和肉制品的致病菌主要是黄曲霉菌和大肠杆菌，而蛋制品中则容易出现染沙门菌、大肠菌群、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，罐头食品容易出现肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、蜡样芽胞杆菌。食品微生物检验中的主要特点对食品检测要求相对较高。在食品微生物的一系列检验中，由于食品中涉及的微生物种类较多，因此加大了食品微生物检验的难度。国家标准或行业标准对不同食品中微生物的含量特别是致病菌的含量有明确的要求。在食品的运输过程中，食品致病菌以及其他微生物对相应的食品有一定的污染，随着微生物种类的增多，检测人员需要对食品受致病菌影响的程度、食品保质期以及其他相关的标准进行测量，难度会随着微生物种类的增多而复杂。所以在微生物检验上我们对每一阶段的食品安全检测都要重视，在各个微生物的测量上，相关的检测技术要求就有所提高。食品微生物检验效率。随着食品市场的商品流通提高，人们对食品需求不断增加，而食品安全问题却在日益严重，为了保障人们在能够及时满足食品种类和数量要求的同时，进一步促进食品安全的保障措施落实，必须加强食品安

生物传感器的研究现状及应用

生物传感器的研究现状及应用生物传感器？这个熟悉但又概念模糊的名词最近不断出现在媒体报道上，生物传感器相关的研究项目陆续获得巨额的研究资助，显示出越来越受重视的前景。要掌握生命科学研究的前研信息，争取好的研究课题和资金，你怎能不了解生物传感器？让我们来看看生物通最近的一些报道：英国纽卡斯尔大学科学家研发了可用于检测肿瘤蛋白以及耐药性MASA细菌的微型生物传感器。该系统利用一个回旋装置来检测，类似导航系统和气袋的原理。振荡晶片的大小类似于一颗尘埃尺寸，有望可使医生诊断和监测常见类型的肿瘤，获得最佳治疗方案。该装置可以鉴定肿瘤标志物－蛋白以及其它肿瘤细胞产生的丰度不同的生物分子。该小组下一步目标是把检测系统做成一个手持式系统，更加快速方便地检测组织样品。欧共体已经拨款1200万欧元资金给该小组，以使该技术进一步完善。苏格兰IntermediaryTechnologyInstitutes计划投资1亿2千万英镑发展“生物传感器平台（BiosensorPlatform）”——一种治疗诊断技术。作为将诊断和治疗疾病结合在一起的新兴疗法，能够在诊断的同时，提出适合不同病人的治疗方案，可以降低疾病诊断和医学临床的费用与复杂性，同时具备提供疾病发展和药品疗效成果的能力。目前该技术已被使用在某些乳癌的治疗上，只需在事前做些特殊的测试，即可根据结果决定适合的疗程。这个技术更被医学界视为未来疾病疗程的主流。来自加州大学洛杉矶分校的研究者使用GeneFluidics开发的新型生物传感器来鉴定引起感染的特定革兰氏阴性菌，该结果表明利用微型电化学传感器芯片已经可以用于人临床样本的细菌检查。GeneFluidics'16-sensor上的芯片包被了UCLA设计的特异的遗传探针。临床样本直接加到芯片上，然后其电化学信号被多通道阅读器获取。根据传感器上信号的变化来判断尿路感染的细菌种类。从样品收集到结果仅需45分钟。比传统方法（需要2天时间）

传感器原理及应用

温度传感器的应用及原理温度测量应用非常广泛，不仅生产工艺需要温度控制，有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量，如计算机要监控CPU的温度，马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等，下面介绍几种常用的温度传感器。温度是实际应用中经常需要测试的参数，从钢铁制造到半导体生产，很多工艺都要依靠温度来实现，温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述，并介绍与电路系统之间的接口。热敏电阻器用来测量温度的传感器种类很多，热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数(NTC)，也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中，热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高，但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的，但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25)，该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比，通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。以表1中的热敏电阻系列为例，25℃时阻值为10KΩ的电阻，在0℃时电阻为28.1KΩ，60℃时电阻为4.086KΩ；与此类似，25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为 14.050KΩ。图1是热敏电阻的温度曲线，可以看到电阻/温度曲线是非线性的。

虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量，但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值，可以用这个曲线来估计，也可以直接计算出电阻值，计算公式如下：这里T指开氏绝对温度，A、B、C、D是常数，根据热敏电阻的特性而各有不同，这些参数由热敏电阻的制造商提供。热敏电阻一般有一个误差范围，用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同，误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换，用于不能进行现场调节的场合，例如一台仪器，用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准，这种热敏电阻比普通的精度要高很多，也要贵得多。图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压，一般它与ADC的参考电压一致，因此如果ADC的参考电压是5V，Vref 也将是5V。热敏电阻和电阻串联产生分压，其阻值变化使得节点处的电压也产生变化，该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。

微生物传感器20111134010025

微生物传感器的研发与应用摘要：本文介绍了微生物传感器的结构组成，工作原理及分类，总结了该传感器在发酵工业、生物工程、医学等领域的应用，并对其今后的发展进行了展望。关键词：微生物传感器；结构；原理；应用； 1.前言生物传感器是一门集微电子学、生物技术等学科为一体的高新技术。由分子识别元件和与之结合的信号转换器件两部分组成的分析工具。前者可以是生物体成分（酶、抗原等）或生物体本身（细胞、细胞器、组织），它们能特异地识别各种被测物质并与之反应；后者主要有电化学电极、离子敏场效应晶体管（ISFET ）、热敏电阻器等，其功能为将敏感元件感知的生物化学信号转变为可测量的电信号。 2.微生物传感器：微生物传感器是生物传感器的一个重要分支。1975年Divies制成了第一支微生物传感器，由此开辟了生物传感器发展的又一新领域。在不损坏微生物机能情况下，将微生物固定在载体上制作出微生物传感器，达到对被分析物进行检测的目的。 3.微生物传感器的组成和原理： 3.1固定化微生物：微生物利用被检测物质进行呼吸或代谢，在此过程中，消耗溶液中的溶解氧或产生一些电活性物质。 3.2换能器：燃料电池、光敏二极管、离子敏场效应管、气体敏感膜电极等物质检测溶解氧和电活性物质的变化。 3.3信号输出装置：信号输出。 4.微生物传感器的分类：

根据微生物作用的生理特点分为： 1.呼吸活性测定性微生物传感器：由固定化需氧性细菌膜和氧电极组合而成。它是以细菌呼吸活性物质为基础测定被测物的。试液中的有机物受到细菌细胞的同化作用，细菌细胞呼吸加强，扩散到电极表面上氧的量减少，电流减小。当有机物由试液向细菌膜扩散速度达到恒定时，产生一个恒定电流，此电流与试液中的有机物浓度存在定量关系，据此可测定有关有机物。 2.代谢活性型微生物传感器：固定化的厌氧菌膜和相应的电化学传感元件组合而成。它是以细菌代谢活性物质为基础测定被测物的。此类细菌摄取有机物产生各种代谢产物，若代谢产物是氢、甲酸或各种还原型辅酶等，则可用电流法测定；若代谢产物是二氧化碳、有机酸（氢离子）等，则可用电位法测定。根据测定的电流或电位便可得到有机物浓度的信息。 5.微生物传感器的优势：微生物传感器的稳定性较好，使用寿命也较长且价廉。微生物细胞中的酶因为仍处于它的自然环境中，这就增加了稳定性和活性，还免除了花费昂贵的酶纯化和辅助因素再生的步骤。另外，传感器的生物学成分可通过浸入生长基使之再生。因而有可能长时间地保持其生物催化活性，延长传感器的有效使用期限。微生物传感器的应用范围十分广泛。现已应用于发酵工业、环境监测、临床医学、食品检验等领域。 6.微生物传感器在发展中面临的问题：一是多酶体系的存在，有可能对复杂样品产生非特异性响应。二是维持细胞活性是一个精细的过程。然而常常由于缺乏足够的经验而导致细胞过旱的死亡。微生物传感器的工作寿命因而受到影响。三是以全细胞为敏感元件的微生物电极，测定受到多种因素的影响，如细胞的通透性、酶的诱导活性、细胞内相关酶的活性状态等，因而微生物电极测定的精度和重复性一般比酶电极的要差。四是微生物固定化方法也需要进一步完善。首先，要尽可能保证细胞的活性；其次，细胞与基础膜结合要牢固，以避免细胞的流失；另外，微生物膜的长期保存问题也有待进一步的改进，否则难以实现大规模的商品化。五是生物

各种传感器的分类、比较和应用

传感器的定义传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源。无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能，传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。传感器原理结构在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：(1)能源环形变压器的次级线圈，(2)信号环形变压器初级线圈，(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着：（1）激磁电路，(2)能源环形变压器的初级线圈(输入)，(3) 信号环形变压器次级线圈(输出)，(4)信号处理电路工作过程向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波，经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成 1.5v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2 从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。传感器分类倾角传感器倾角传感器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过500种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角传感器。加速度传感器(线和角加速度)

微生物传感器及其应用

微生物传感器及其应用作者：赵蔚上海交通大学生命学院研究生学号：1080809077 摘要本文介绍了微生物传感器的结构组成，工作原理及分类，总结了该传感器在发酵工业、生物工程、医学等领域的应用，并对其今后的发展进行了展望。关键词微生物传感器；结构；原理；应用生物传感器是一门集微电子学、材料科学、生物技术等学科为一体的高新技术。它由分子识别元件(感受器)和与之结合的信号转换器件(换能器)两部分组成的分析工具或系统。前者可以是生物体成分(酶、抗原、抗体、激素、DNA)或生物体本身(细胞、细胞器、组织)，它们能特异地识别各种被测物质并与之反应；后者主要有电化学电极、离子敏场效应晶体管(ISFET )、热敏电阻器、光电管、光纤、压电晶体等，其功能为将敏感元件感知的生物化学信号转变为可测量的电信号。微生物传感器是生物传感器的一个重要分支。1975年Divies制成了第一支微生物传感器。由此开辟了生物传感器发展的又一新领域。与最早问世的酶电极相比较，微生物传感器的稳定性较好，使用寿命也较长且价廉。微生物细胞中的酶因为仍处于它的自然环境中，这就增加了稳定性和活性，还免除了花费昂贵的酶纯化和辅助因素再生的步骤。另外，传感器的生物学成分可通过浸入生长基使之再生。因而有可能长时间地保持其生物催化活性，延长传感器的有效使用期限。微生物传感器的应用范围十分广泛。现已应用于发酵工业、环境监测、临床医学、食品检验等领域。微生物传感器具有广泛的发展前景。结构和组成微生物传感器由固定化微生物、换能器和信号输出装置组成，利用固定化微生物代谢消耗溶液中的溶解氧或产生一些电活性物质并放出光或热的原理实现待测物质的定量测定。其中最主要的部分是固定化微生物和换能器，这两部分对

《微生物检测技术》教学大纲

《微生物检测技术》教学大纲一、基本信息二、教学目标及任务教学目标：通过36个学时的教学，努力使学生了解微生物检验检测中的基本技术体系，了解微生物检测技术在研究工作中的用途和新技术的发展动态，使学生在微生物检验检测方面能够提高认识，并对技术体系有一定的了解，以适应就业后在动植物检验检疫、食品品质检测等方面的微生物检验检测业务的需要，也能适应学生今后在进一步的研究和开发过程中所需要用到的研究性检测业务。三、学时分配四、教学内容及教学要求绪论我国粮食生产、我国农业的发展趋势及其和微生物的关系。重点介绍我国粮食生产的趋势和供需关系，使学生理解微生物检验检测的重要性无难点了解微生物检验技术的重要性

第一章微生物在自然界的分布、作用和特征第一节微生物在自然界的分布第二节微生物在自然界的作用第三节微生物在自然界的特征本章重点介绍微生物的多样性、微生物分布的普遍性和检测特定的微生物的难点无难点了解技术对微生物检验的重要性第二章微生物检验技术和社会第一节微生物检验技术和植物检疫第二节微生物检验技术和食品安全第三节微生物检验技术和研究本章重点介绍微生物检验检测技术在植物检疫、食品安全、资源开发以及研究活动中的作用和意义无难点理解微生物检验技术对国民经济和国民生活安全的重要性，了解微生物检验技术作用范围第三章微生物检测技术概述第一节可培养微生物的检测第二节VBNC的检测技术第三节其它的微生物检测技术针对本课程以各项技术为中心展开，缺乏系统性的特点，本章首先给各种微生物检测技术进行概述，尽量给学生提供一个整体观和一些关键技术的信息。难点在于理解VBNC的检测理解各种常用的微生物检验技术和方法第四章样品的采集和处理第一节气体的采样和处理第二节液体的采样和处理第三节固体的采样和处理从实际出发，本课程设置了采样技术，对用于微生物检验检测的样品的采集进行细致的介绍。难点在于理解各种采样设备和工具（缺乏实物）使学生注意到采样行为对微生物的检测结果带来的误差，并培养学生在自己今后的工作中尽量减少采样造成的误差的意识。第五章微生物检测技术第一节可培养微生物的检测以国标为蓝本，介绍可培养微生物的检测方法学生实验中有一定的基础，应无难点使学生了解微生物检测的国家标准在实际工作中的应用，使学生学会如何利用国标。第二节VBNC的检测技术以最新的研究或最经典的研究例子为蓝本，介绍VBNC检测的各种方法难点在于理解检测的理论原理和实际操作之间的差距使学生了解VBNC的检测的方法及其特征，在必要的时候能选择使用。第六章微生物分离和培养技术第一节微生物的分离介绍可培养以及难培养的微生物的分离方法，着重介绍菌根菌的分离难点在于对于微生物的分离效果的理解希望学生能掌握基本的微生物分离方法第二节可培养微生物的培养 1 病原物的培养 2 非病原物的培养介绍可培养微生物的培养方法，着重介绍病原菌培养时的注意事项难点在于对于如何传达培养病原微生物时的临场感

生物传感器检测限

生物传感器检测限我做了一个生物传感器没有良好的线性范围怎么确定最低检测限呢？大侠们指导下吧找出一段线性最好的范围，求出他的斜率，此为敏感度！用三倍的背景电流除以敏感度，即为检测极限～～～关键是你所说的没有良好的线性范围我没怎么明白～～就是浓度和信号没有线性关系啊以3倍的空白的标准偏差作为检测限可以吗？我是这么理解的，如果没有线性关系的话，很难保证信号是你的目标物引起的～～～这样子啊但是随浓度增高信号是变强的就是没有线性关系郁闷死我了如果你多次重复实验都是这样的一个结果，而且你也确定你的实验没有问题的话，考虑一下能斯特关系，即信号与浓度的-logC之间可有线性关系，一般情况下，电流与浓度之间应该是线性关系，能斯特关系比较多的出现在开路电位与浓度的关系上。背景电流应该怎样来求？不是太理解，谢谢！我认为这是个好问题，当初自己在看文献的时候也产生过这样的疑问。希望论坛上能讨论更多这些研究细节的问题。线性范围和检测极限都是生物传感器重要的性能参数，对它们进行考察和分析在研究中是不可避免。其实也比较容易理解，如果有例子分析说明就好了。下面的图希望对你有帮助。线性范围：

检测极限：

回归方程形式：y=a+b*x 请教一下：对于生物传感器，线性范围是否最好能有？是不是有的没有良好的线性范围？这样的话，检测下限就不能算出来了？我看到有的用3σ计算检测限，用的是空白值的标准偏差。谢谢！不是所有的生物传感器都能得到线性的回归方程。但酶传感器一般是这样的，是由酶催化反应和电化学测试方法决定的。对于DNA传感器，待测物浓度和电流值通常不成线性关系，也就不能简单地线性拟合。但检测局限都是能确定的。也是根据公式Y-Yb=Sb。 3σ中的σ也即上贴公式中的Sb，就是空白值的标准偏差，通过测n次空白值后得到。只是在具体求值的时候，可以用标准偏差S代替，也有书上讲用回归标准偏差代替。

常用传感器的工作原理及应用

电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。 2．电阻应变片的结构基片 b l 电阻丝式敏感栅金属电阻应变片的结构 4．电阻应变式传感器的应用（1）应变式力传感器被测物理量：荷重或力一

二主要用途：作为各种电子称与材料试验机的测力元件、发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。力传感器的弹性元件：柱式、筒式、环式、悬臂式等（2）应变式压力传感器主要用来测量流动介质的动态或静态压力应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式弹性元件。（3）应变式容器内液体重量传感器感压膜感受上面液体的压力。（4）应变式加速度传感器用于物体加速度的测量。依据：a =F/m 。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时，电容量C 也随之变化。 d S C ε=

传感器分类及常见传感器的应用

机电一体化技术常用传感器及其原理班级：机械设计制造及其自动化姓名：学号：

一、传感器的分类传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测物理量来分；另一种是按传感器的工作原理来分。按被测物理量划分的传感器，常见的有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。按工作原理可划分为： 1．电学式传感器电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器，常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成。主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。磁电式传感器是利用电磁感应原理，把被测非电量转换成电量制成。主要用于流量、转速和位移等参数的测量。电涡流式传感器是利用金屑在磁场中运动切割磁力线，在金属内形成涡流的原理制成。主要用于位移及厚度等参数的测量。 2．磁学式传感器磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的，主要用于位移、转矩等参

数的测量。

3．光电式传感器光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。 4．电势型传感器电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。 5．电荷传感器电荷传感器是利用压电效应原理制成的，主要用于力及加速度的测量。 6．半导体传感器半导体传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成，主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。 7．谐振式传感器谐振式传感器是利用改变电或机械的固有参数来改变谐振频率的原理制成，主要用来测量压力。 8．电化学式传感器电化学式传感器是以离子导电为基础制成，根据其电特性的形成不同，电化学传感器可分为电位式传感器、电导式传感器、电量式传感器、极谱式传感器和电解式传感器等。电化学式传感器主要用于分析气体、液体或溶于液体的固体成分、液体的酸碱度、电导率及氧化还原电位等参数的测量。另外，根据传感器对信号的检测转换过程，传感器可划分为直接转换型传感器和间接转换型传感器两大类。前者是把输入给传感器的非电量一次性的变换为电信号输出，如光

第一篇微生物检验基本技术

第一章细菌检验基本技术一、形态学检查意义：1.为后续的进一步检验提供参考依据 2.迅速了解标本中有无细菌及菌量的大致情况 3.对少数具有典型形态特征的细菌可以做出初步诊断，为临床选用抗菌药物治疗起重要的提示作用。分为：染色标本和不染色标本的检查 1、不染色标本的检查：用于观察细菌的动力及运动情况。常用方法有压滴法和悬滴法。 2、染色标本检查：检查的内容：对标本合格与否进行评价；了解标本有无细菌及大致菌量；根据细菌形态、染色性质等对病原菌初步识别分类，决定进一步的生化反应鉴定血清学鉴定、并为临床选择用药提供帮助。常用染色方法有：革兰染色（常用）、抗酸染色（结核病、麻风病）、荧光染色（结核、麻风、白喉、痢疾）、负染色（墨汁负染色法用于新型隐球菌检查）、特殊染色（鞭毛染色、荚膜染色、异染颗粒（白喉））。二、培养与分离技术（关键）目的：鉴定细菌的种类和保存菌种，为进一步确定细菌的致病性、药物敏感性提供依据。牛肉膏无糖，可作为肠道细菌鉴别培养基的基础成分。流感嗜血杆菌需要X因子和V因子。理想的凝固物质具有的特性：本身不被细菌利用；在微生物生长温度范围内保持固体状态，凝固点的温度对微生物无害；不因消毒灭菌而破坏，透明度好，黏着力强。（琼脂最合适）半固体培养基琼脂含量 0.3%~0.5%；固体培养基1.5%~2.0%。培养基质量检验：1、无菌试验：将灭菌后的培养基置35℃温箱培养过夜，判定是否灭菌合格。2、效果检验：按不同的培养要求，接种相应菌种（符合要求的标准菌种），观察细菌的生长、菌落形态、色素、溶血及生化反应等特征，判断培养基是否符合要求。制备好的培养基存放于冷暗处或4℃冰箱，一般不超过七天，如果用塑料袋密封。保存期可延长，但至多两周。专性需氧：结核分枝杆菌、霍乱弧菌微需氧菌（5%氧气、10%二氧化碳、85%氮气）：空肠弯曲菌，幽门螺杆菌兼性厌氧菌：大多数病原菌专性厌氧菌：破伤风梭菌、脆弱拟杆菌二氧化碳培养（5%~10%二氧化碳）：淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌、布鲁菌菌落是单个细菌在培养基上分裂繁殖而成的肉眼可见的细菌集落。菌苔是由众多菌落连接而成的细菌群落。三、生物化学鉴定技术 1、碳水化合物代谢试验 2、蛋白质和氨基酸代谢试验 3、碳源利用试验 4、呼吸酶类试验 5、其他

《传感器原理及应用》课后答案

第1章传感器基础理论思考题与习题答案什么是传感器（传感器定义）解：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。传感器特性在检测系统中起到什么作用解：传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系，所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。传感器由哪几部分组成说明各部分的作用。解：传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分，调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分，如书中图所示。传感器的性能参数反映了传感器的什么关系静态参数有哪些各种参数代表什么意义动态参数有那些应如何选择解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。意义略（见书中）。动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等，应根据被测非电量的测量要求进行选择。某位移传感器，在输入量变化5mm时，输出电压变化为300mV，求其灵敏度。解：其灵敏度 3 3 30010 60 510 U k X - - ?? === ?? 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=℃、S2=mV、S3=V，求系统的总的灵敏度。某线性位移测量仪，当被测位移由变到时，位移测量仪的输出电压由减至，求该仪器的灵敏度。

知识讲解传感器(原理及典型应用)

传感器（原理及典型应用）编稿：张金虎审稿：代洪【学习目标】 1．知道什么是传感器，常见的传感器有哪些。 2．了解一些传感器的工作原理和实际应用。 3．了解传感器的应用模式，能够运用这一模式去理解传感器的实际运用。 4．了解传感器在生活、科技中的运用和发挥的巨大作用。【要点梳理】要点一、传感器 1．现代技术中，传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 2．传感器原理传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。传感器原理如下图所示。 3．传感器的分类常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。要点二、光敏电阻光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量，一般随光照的增强电阻值减小。要点诠释：光敏电阻是用半导体材料制成的，硫化镉在无光时，载流子（导电电荷）极少，导电性能不好，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。要点三、热敏电阻和金属热电阻 1．热敏电阻热敏电阻用半导体材料制成，其电阻值随温度变化明显。如图为某一热敏电阻的电阻—温度特性曲线。

传感器的应用论文

传感器的应用高二（11）陈远杰指导老师：【关键字】传感器原理应用【摘要】对传感器下的定义是：“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”。 1传感器及其工作原理 1.1什么是传感器 1.1.1传感器的定义英文名称：transducer / sensor 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“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。 “传感器”在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”。根据这个定义，传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式，所以不少学者也用“换能器－Transducer”来称谓“传感器－Sensor”。 1.2功能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 1.2.1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）。 1.2.2常见的元件光敏电阻光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。热敏电阻和金属热电阻除了光照以外，温度也能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能。金属的电阻率随温度的升高而增大。用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。常用的一种热电阻是用铂制作的。与金属不同，有些半导体在温度上升时导电能力增强，因此可以用半导体材料制作热敏电阻。有一种热敏电阻是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的，它的电阻随温度的变化非常明显。与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。霍尔元件详见人教版高中物理选修3-2 2传感器的应用传感器输出的电信号相当微弱，难以带动执行机构去控制动作，因此要把这个电信号放大。如果需要远距离传送，可能还要把它转换成其他电信号一抵御外界干扰。从传感器获得信号后，可以用指针式电表或液晶板等显示测量的数据；也可以用来驱动继电器或其他元件，来执行诸如打开管道的阀门，开通或关闭电动机等动作；还可以由计算机对获得的数据进行处理，发出更复杂的指令。 2.1 常见传感器的应用 2.1.1 力传感器的应用——电子称我们经常见到的电子称，小的用来称量食物的重量，大的可以称量汽车、火车的重量。它所使用的测力装置是力传感器。常用的一种力传感器是由金属梁

常用传感器的工作原理及应用

3.1.1电阻式传感器的工作原理应变：物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象弹性应变：当外力去除后，物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变弹性元件：具有弹性应变特性的物体 3.1.3电阻应变式传感器电阻应变式传感器利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器。工作原理：当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。结构：应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。应用：广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。 1．电阻应变效应电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。 2．电阻应变片的结构基片 b l 电阻丝式敏感栅金属电阻应变片的结构 4．电阻应变式传感器的应用（1）应变式力传感器被测物理量：荷重或力主要用途：作为各种电子称与材料试验机的测力元件、发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。力传感器的弹性元件：柱式、筒式、环式、悬臂式等（2）应变式压力传感器主要用来测量流动介质的动态或静态压力应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式弹性元件。（3）应变式容器内液体重量传感器感压膜感受上面液体的压力。（4）应变式加速度传感器用于物体加速度的测量。依据：a=F/m。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理

由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时，电容量C 也随之变化。如果保持其中两个参数不变，而仅改变其中一个参数，就可把该参数的变化转换为电容量的变化，通过测量电路就可转换为电量输出。电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介电常数型三种。 1．变间隙型电容传感器此时电容C 变为：式中：εg —云母的相对介电常数，εg=7； ε0—空气的介电常数，ε0=1； d 0—空气隙厚度； d g —云母片的厚度。放置云母片的电容器云 2．变面积式电容传感器被测量通过动极板移动引起两极板有效覆盖面积S 改变，从而得到电容量的变化。当动极板相对于定极板沿长度方向平移Δx 时，则电容变化量为式中C 0=ε0εr ba /d 为初始电容。电容相对变化量为 3．变介质式电容式传感器 d S C ε=A εr d 0εεεd d S C g g +=εg d d ε000r x b C C C d εε???=-=a x C C ?=?0

微生物传感器在环境检测中的应用

环境污染物对人类健康带来了很大风险，有一些微生物传感器被用来检测有有机和无机毒性，并被广泛应用于工业中。重金属是废水中主要的有毒物质，非生物降解性金属离子在活着的生物体中积累，会导致许多疾病的出现。有机毒性是另一种对人体有害的主要环境污染物。关于一种低成本、简单快捷、监控重金属的工具的构想，微生物传感器可以列入考虑之中。此外还有许多传感器的环保应用途径，如对食物的判断。微生物传感器由于其承包地、稳定和反应快速等优点已被广泛应用于许多行业领域。微生物传感器是一种结合了生物识别元件与信号传感器的检测分析装置，这种装置将微生物固定在换能器上，然后对目标物进行检测。信号传感器是用来将分析物的反应转换成可测量的与分析物的浓度成比例的信号。随着纳米技术的发展，纳米材料已被用于开发更可靠和有选择性的生物传感器，而且在产生更高灵敏度的换能器方面也有了巨大进展。微生物传感器已成为环境监控最有效的一种方法。微生物传感器主要分为两种：光学微生物传感器和微生物燃料电池传感器。前者的使用可以产生变化多样的光学性能如吸附、荧光、柔光或折射率。这些都与分析物浓度一致;后者通过微生物分解代谢将有机机基质转化为电能，让微生物燃料电池在微生物传感器中作为传感器工作成为可能。光学微生物传感器又分为荧光微生物传感器、发光微生物传感器和比色微生物传感器。微生物传感器还有一个比较有前途的应用，就是应用于法医鉴定。可以对一件物品的物理特性进行判断，这是为了将其从同类物品中区分开来。艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.docsj.com/doc/1712362015.html,/

微生物传感器及其应用

传感器原理及其应用考试重点

食品微生物检验的内容及检测技术

生物传感器的研究现状及应用

传感器原理及应用

微生物传感器20111134010025

各种传感器的分类、比较和应用

微生物传感器及其应用

《微生物检测技术》教学大纲

生物传感器 检测限

常用传感器的工作原理及应用

传感器分类及常见传感器的应用

第一篇 微生物检验基本技术

《传感器原理及应用》课后答案

知识讲解 传感器(原理及典型应用)

最新传感器原理及应用试题库

传感器的应用论文

常用传感器的工作原理及应用

微生物传感器在环境检测中的应用

生物传感器检测限

第一篇微生物检验基本技术

知识讲解传感器(原理及典型应用)