生物傳感器

生物傳感器是利用生物或生物物質(zhì)做成的、用以檢測(cè)與識(shí)別生物體內(nèi)的化學(xué)成分的傳感器。通過(guò)激光標(biāo)定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。生物或生物物質(zhì)是指酶、微生物、等，被側(cè)物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)人生物敏感膜，發(fā)生生物學(xué)反應(yīng)(物理、化學(xué)反應(yīng))，通過(guò)變換器將其轉(zhuǎn)換成可定量、可傳輸、處理的電信號(hào).按照所用生物活性物質(zhì)的不同，生物傳感器包括酶?jìng)鞲衅?、微生物傳感器、傳感器、生物組織傳感器等。

酶?jìng)鞲衅骶哂徐`敏度高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，目前已實(shí)用化的商品達(dá)200種以上，但由于酶的提煉工序復(fù)雜，因而造價(jià)高，也不太穩(wěn)定。微生物傳感器與酶?jìng)鞲衅飨啾?，價(jià)格便宜，性能穩(wěn)定，它的缺點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)(數(shù)分鐘)，選擇性差，目前微生物傳感器已成功應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和醫(yī)學(xué)中，如測(cè)定水污染程度、診斷和搪尿病等。傳感器的基本原理是反應(yīng)，目前已研制成功的傳感器達(dá)兒十種以上。而LiNbO3單晶的居里點(diǎn)高達(dá)1210℃，是制造高溫傳感器的理想壓電材料。生物組織傳感器制作簡(jiǎn)便，工作壽命長(zhǎng)，在許多情況下可取代酶?jìng)鞲衅?，但在?shí)用化中還存在選擇性差、動(dòng)植物材料不易保存等問(wèn)題。目前生物傳感器的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用正向著多功能化、集成化的方向發(fā)展。半導(dǎo)體生物傳感器是將半導(dǎo)體技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，為生物傳感器的多功能化、小型化、微型化提供了重要的途徑。

機(jī)器人傳感器

機(jī)器人傳感器是一種能將機(jī)器人目標(biāo)物特性(或參量)變換為電量輸出的裝置，機(jī)器人通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)類似于人類的知覺(jué)作用。

機(jī)器人傳感器分為內(nèi)部檢測(cè)傳感器和外界檢測(cè)傳感器兩大類。內(nèi)部檢測(cè)傳感器是在機(jī)器人中用來(lái)感知它自己的狀態(tài)，以調(diào)整和控制機(jī)器人自身行動(dòng)的傳感器。它通常由位置、加速度、速度及JR力傳感器組成。當(dāng)壓力變化時(shí)，電阻R1,R2,R3,R4發(fā)生變化，從而引發(fā)加載在電阻中間的電壓發(fā)生變化，這種變化反映出壓力值。外界檢測(cè)傳感器是機(jī)器人用以感受周圍環(huán)境、目標(biāo)物的狀態(tài)特征信息的傳感器.從而使機(jī)器人對(duì)環(huán)境有自校正和自適應(yīng)能力。外界槍側(cè)傳感器通常包括觸覺(jué)、接近覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等傳感器。機(jī)器人傳感器是機(jī)器人研究中必不可缺的重要課題，需要有更多的、性能更好的、功能更強(qiáng)的、集成度更高的傳感器來(lái)推動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展。

CCD傳感器

CCD是應(yīng)用在攝影攝像方面的技術(shù)元件，CMOS則應(yīng)用于較低影像質(zhì)量的產(chǎn)品中，它的優(yōu)點(diǎn)是制構(gòu)成本較CCD更低，功耗也低得多，這也是市場(chǎng)很多采用USB接口的產(chǎn)品無(wú)須外接電源且價(jià)錢低價(jià)的緣由。固然在技術(shù)上有較大的不同，但CCD和CMOS兩者性能差距不是很大，只是CMOS攝像頭對(duì)光源的懇求要高一些，但該問(wèn)題曾經(jīng)基本得四處理。先簡(jiǎn)要介紹了霍爾效應(yīng)的基本原理，霍爾元件和霍爾集成電路的發(fā)展過(guò)程和近況。CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜選擇元件尺寸較大的為好。圖像傳感器又叫感光元件。

CCD傳感器優(yōu)點(diǎn)

高解析度：像點(diǎn)的大小為μm級(jí)，可感測(cè)及識(shí)別精細(xì)物體，進(jìn)步影像質(zhì)量。從1寸、1/2寸、2/3寸、1/4寸到推出的1/9寸，像素?cái)?shù)目從10多萬(wàn)增加到400～500萬(wàn)像素；

低雜訊高敏感度：CCD具有很低的讀出雜訊和暗電流雜訊，因此進(jìn)步了信噪比（SNR），同時(shí)又具高敏感度，很低光度的入射光也能偵測(cè)到，其訊號(hào)不會(huì)被掩蓋，使CCD的應(yīng)用較不受天候拘束；

動(dòng)態(tài)范圍廣：同時(shí)偵測(cè)及分辨強(qiáng)光和弱光，進(jìn)步系統(tǒng)環(huán)境的運(yùn)用范圍，不因亮度差異大而構(gòu)成信號(hào)反差現(xiàn)象。

良好的線性特性曲線：入射光源強(qiáng)度和輸出訊號(hào)大小成良好的正比關(guān)系，物體資訊不致?lián)p失，降低信號(hào)補(bǔ)償處置本錢；

高光子轉(zhuǎn)換效率：很微小的入射光映照都能被記載下來(lái)，若配合影像增強(qiáng)管及投光器，即使在暗夜遠(yuǎn)處的景物仍然還可以偵測(cè)得到；