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IC传感器

浅析医用传感器的原理和应用

发布日期:2022-05-11 点击率:110 品牌:霍尼韦尔_Honeywell

随着生物科学技术的飞速发展,近年来,越来越多智能的生物传感器,开始出现在医疗领域中,并都有着较为明显的检测效果。

作为生物学领域的一类重要传感器,医用传感器的使用场景非常多,它能够把人体的生理信息转换成电信息。传感器作为医疗器械发展历程不可缺少的部分之一,尤其近两年因为新冠疫情而时下火热的制氧机、呼吸机等,传感器作为关键的元器件参与其中发挥着重要作用。


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传感器在医疗健康领域的应用得到广泛的普及,同时由于精确监控、诊断和治疗的重要性,现在代医疗设备对传感器技术的规格要求以及市场规定也越来越高,越来越精细,由此衍生出传感器类型繁多且用途各异。


医用传感器的分类

一、按照工作原理区分:


1)化学传感器

利用化学反应原理,把化学成分、浓度转换成电信号

2)生物传感器

利用生物活性物质选择性识别来测定生化物质

3)物理传感器

利用材料的物理变化

4)生物电电极传感器

机体的各种生物电(心电、脑电、肌电、神经元放电等)


二、按照检测的种类可分为


压力传感器、流量传感器、温度传感器、速度传感器、气体传感器、位移传感器等等。

所谓压力传感器,即能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用、可输出的电信号的器件或装置,通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。

气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分。


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医用传感器的基本特性

医用传感器的基本特性是指传感器的输出与输入的关系特性,它是传感器应用的外部特性,但是传感器不同的内部结构参数影响或决定着它具有不同的外部特性。  

1、静态特性   

静态特性表示传感器在被测生理量处于稳定状态时的输出与输入之间的关系特性,一般情况下,它呈现非线性关系。工程应用中,要求静态特性尽可能呈线性。  

衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、零点漂移、温度漂移等。  

2、动态特性   

传感器的动态特性是指传感器对激励(输入)的响应(输出)特性。具有良好的动态特性的传感器,在动态(快速变换)的输入信号作用下,不仅能精确地测量信号的帕值大小,而且能迅速准确地响应信号幅度变化和无失真地再现被测量信号随时间变化的波形。


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压力传感器26PC系列


霍尼韦尔26PC系列小型压力传感器可在紧凑型封装内提供可靠的表压传感性能。该传感器具备经过验证的传感技术,采用专门的压阻微加工传感元件。低功耗、非放大、补偿型惠斯通电桥电路设计在 1.0 psi 到 250 psi 传感范围内提供内在稳定的 mV 输出。该系列传感器主要用于检测生物体信息。

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板载压力传感器HSC系列


霍尼韦尔 HSC压力传感器通过使用板载专用集成电路 (ASIC) 针对传感器偏移、灵敏度、温度效应和非线性进行了充分校准和温度补偿。经校准的压力输出值会在2kHz左右更新。

压力传感器HSC系列在0°C 到50°C 的温度范围内进行校准。HSC压力传感器可在3.3 Vdc 或 5.0 Vdc 的单电源条件下工作。HSC系列压力传感器常用于临床监护设备中呼吸和麻醉。


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气体质量流量传感器


霍尼韦尔 AWM700系列气体质量流量传感器,微桥气体质量流量传感器凭借特殊设计的旁路流量外壳,可实现同轴流量测量。

传感器可测量高达 200 标准升/每分钟 (SLPM) 的流量,同时通常产生 1 in H2O 的压降。AWM700系列气体质量流量传感器采用小型封装,能够测量高流量范围。

传感器的响应时间为 6 毫秒,需要一个 10 Vdc 电源,但仅消耗 60 mW 的功率。紧凑型的塑料封装能够承受 25 psi 超压,且性能不受影响。插入式 APP 兼容连接器实现可靠连接。气体流量质量传感器常用于临床监护中的呼吸和麻醉监测设备。


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医用气体传感器


一氧化氮NO气传感器传感器体积小,功耗低;测试标准:基准气体50%相对湿度无过滤空气交叉敏感气体0%相对湿度,交叉敏感度数据参考标准制度(基线50%相对湿度过滤气缸空气,在相对湿度为20%的情况下,50和100 ppb(不含)。由于相对湿度对MNO-LO传感器的影响,交叉灵敏度已经降低使用相对湿度为0%的试验气体测定。引用的交叉灵敏度值基于对少量传感器进行的测试。他们是用于指示传感器对目标气体以外的气体的响应。传感器在不同的环境下可能表现不同环境条件和任何批次的变化可能与所引用的值存在显著差异。在临床监护中的呼吸诊断器械中,气体传感器是不可或缺的组成之一。


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在智慧医疗飞速发展的今天,面对新冠疫情的持续影响,对医疗器械传感器设备有着更高的要求,唐泽提供的压力传感器在医疗行业应用中有着明显提升,如精度、可靠性、稳定性、体积等参数较以往都取得突破发展,并在呼吸器械、输液泵、压力泵、诊断器械和多种监护仪扮演着关键角色,助推医疗数字化进程。



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