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医用传感器-医学传感器课后答案

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:

,R,k,R

,4,,,，，，,,RRk,2002.06100.24

所以，,R0.24,3,,，1.210R200

根据单臂变化的等臂电桥的输出电压公式:

,R,,34,,,,,，，，,，UU0.250.2531.210910oR

9.解:根据单臂变化的等臂电桥的输出电压公式:

,R,,,UU0.25oR

,4,，，R5410,5,,，6.710可以求得电阻相对变化量。R3

根据灵敏系数的概念可知:

,R,k,R

,56.710，,5可以求得应变片所发生的应变。,,,，3.4102.0

6Fl,,,,,E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

2hb

2Fma,求得所受外力。根据可计算出人体运动的加速度。Fa10、解:根据图3-

29和全桥电路输出电压公式(3-44)可得:

，，,RRRRRR,,,312124UU,,,,,o,,2RRRRRR，，，1234，，12

假设电桥为等臂电桥，初始时刻电桥平衡，各桥臂电阻都为R，那么，上式可

以

写为:

,R1,,,RRR，，3124UU,,,,,o,,4RRRR，，

,R,k,根据灵敏系数的概念和提示可得:R

1F，，,,,，UUk21，，o,,4SE，，

F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:?工作原理:U是交流波信号源，在正、负半周内电流的流程如下。P

VD1UABAU,0ABtC=C12C1VD4FEUABC3U,0ABRCL2tCCVD12

UVD2i,3

RU0ABU,0ABtBCC12

(b)(a)

点A,,,,,,,点CVDC//RB(I)113L1正半周F点,,CVDERB,,点,,点230,

CR,A点,VD,C,F点I//(),3L222负半周B点,,R,E点,VD,C,F点041,

在一个周期内，流经负载电流R的电流I与C有关，I与C有关。因此每个周

L1122

期内流过负载对流I+I的平均值，并随C和C而变化。输出电压U可以反映

1212ABC和C的大小。12

?U波形图如图3-5(b)所示。由波形图可知AB

C,C,U,0AB12

C,C,U,0AB12

C,C,U,0AB12

?，则I,j,CU,I,,j,CU(C阻抗可忽略，C,,C,C)11i22