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文档简介

.,1,03081022谢莹莹,化学传感器,.,2,我们周围的传感器,电冰箱、微波炉、空调机有温度传感器；电视机有红外传感器；录像机、摄像机有湿度传感器；液化气灶有气体传感器；汽车有速度、压力、湿度、流量、氧气等多种传感器,.,3,基本概念,获取被测量对象的信息把获取的信息进行转换，即将其转换成一种与被测量有对应关系的便于传输处理的信号（通常是电信号）例如，利用铂金电阻器通过惠斯登电桥将温度信息转换成电阻变化信号；利用玻璃电极将pH值信息转换为电压变化信号等。这种通过获取信息并把其转换为某种信号加以传输与处理的过程非常类似于人利用感官感受外界信息并把其送达到大脑进行处理的过程。,.,4,人的味觉,.,5,在人类的感觉中，视觉、听觉和触觉获取的是物理信息，与之相关的传感器被分类为物理传感器.嗅觉、味觉获取的是化学信息，称为化学传感器。人的嗅觉和味觉，即人的化学感觉有种种局限,它对许多有味物质的感觉比较迟钝同时能感觉的化学对象的种类亦有局限.比如人的嗅觉不能识别有毒的一氧化碳,因而常常在不知不觉中中毒。种类繁多的化学传感器的出现，突破了人的感官的局限，使人类的化学感觉在广度上和深度上都得到了延伸。简单而言，化学传感器是模仿人类化学感觉器官的人造仪器。例如，半导体气味传感器对人鼻嗅之无味的一氧化碳，其检测灵敏度可低至百万分之几，这一数值远低于空气中允许存在的一氧化碳浓度。安装这样的传感器可有效地防止一氧化碳中毒。,.,6,用电化学葡萄糖传感器测定人体血糖,班氏尿糖估计法确定胰岛素用量,在葡萄糖传感器问世之前，患者需采用所谓“班氏试验尿糖估计法”来指导胰岛素注射量。这一方法相当烦琐，需备酒精灯一个、试管一支、吸管一支、班氏剂一瓶。每次注射胰岛素前，取班氏试剂2毫升放入试管中，置酒精灯上烧开，开后试剂保持蓝色不变，说明试剂有效，加入病人尿液3滴，再置酒精灯上烧开，根据试剂的变色情况决定胰岛素用量的增减.,例如，加尿后烧开显橘红色，就应在上次用量的基础上加12单位的胰岛素。这种办法很麻烦，而且是半定量的。,.,7,葡萄糖传感器传感器的响应原理:是葡萄糖氧化酶（GOD）参与的酶促反应：,用电化学葡萄糖传感器测定人体血糖,.,8,装置由三部分组成：血糖传感器、供药泵、胰岛素药源。传感器、泵与病人的血液三者构成一个闭环控制系统（图）。传感器将测定的信号变为对供药泵开启与关闭的指令，使糖尿病病人能像正常人一样保持最恰当的血糖含量,.,9,如何实现信号转化,电化学传感器就是将分析对象的化学信息转换成电信号的传感装置。从1906年第一支化学传感器产生以来，大半个世纪中化学传感器的信号转换均集中在将化学信息直接以电信号（如电流、电位、电阻等）表达的方式上。直到最近30多年，随着光纤通信技术和物理传感器（如石英晶体微天平、压电表面声波器件等）的发展，化学家们才将化学传感器的信号转换由单纯的电信号拓展到光信号、热信号、质量信号等多个领域
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