所有傳感器復(fù)習(xí)答案

1、第一章Ø 簡述傳感器的定義及其工作原理。 傳感器（Sensor）： 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件和裝置。Ø 簡述化學(xué)傳感器、物理傳感器和生物傳感器的區(qū)別。三種傳感器是按照工作原理來分類的，所以傳感器的作用原理和定義是不相同的物理傳感器：用以測量物理量，如長度、重量、溫度、壓力和電性能為其各自目的?；瘜W(xué)傳感器：能感受規(guī)定的化學(xué)量并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。例如：酸度計、氯離子檢測等生物傳感器：一個生物傳感器應(yīng)是一個獨立的、完整的裝置，通過利用與換能器保持直接空間接觸的生物識別元件（生物化學(xué)受體），它能夠提供特殊的定量和半定量分析信息。例如：血糖

2、檢測檢測等Ø 傳感器應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？1. 軍事國防2. 環(huán)境檢測：氣體傳感器，光纖傳感器3. 醫(yī)療診斷：電流型生物傳感器血糖測定，電位型生物傳感器，化學(xué)發(fā)光免疫分析4. 食品工業(yè)：5. 工業(yè)生產(chǎn)第二章Ø 分子識別包括哪幾種？分子識別包括化學(xué)試劑識別和生物識別試劑。化學(xué)試劑識別包括:形成絡(luò)合物，分子印跡生物識別試劑包括： 1. 微生物及微生物反應(yīng)2. 抗體及免疫學(xué)反應(yīng)3. 核酸及核酸反應(yīng)4. 酶及酶反應(yīng)Ø 以酶為基礎(chǔ)的傳感器有什么優(yōu)點和缺點？1. 能與基質(zhì)鍵連；2. 選擇性高；3. 有催化活性，進而能改善傳感器的靈敏度；4. 能相當快地作用； 5. 是最常用的生物組

3、分。 不利因素：酶較昂貴；固定化易失活等。第三章Ø 簡述離子選擇性電極原理。是通過電極上的薄膜對各種離子有選擇性的電位響應(yīng)而作為指示電極的。Ø 電化學(xué)傳感器的優(yōu)缺點。優(yōu)點：u 高靈敏度、快速；u 儀器簡單、低廉，易微型化和便攜；u 可在渾濁液體等環(huán)境中工作；缺點：u 需要有氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，或是間接和氧化還原反 應(yīng)關(guān)聯(lián)。u 選擇型比較低，易受到其他電活性物質(zhì)的干擾；第四章Ø 光學(xué)傳感器的優(yōu)點是什么？優(yōu)點：1. 不需采用“參考電極”，但也常常用到參考源；2. 不受電子干擾，這種特性在有電磁場干擾的情況下尤為重要；3. 固定試劑不需要與任何光導(dǎo)纖維相接觸，并且容易

4、置換；4. 不存在電安全方面的危險；5. 有些待分析質(zhì)在光學(xué)平衡基礎(chǔ)上被敏感，受溫度波動等影響??；6. 穩(wěn)定性高，尤其在進行雙波長測定時；7. 能設(shè)計成多功能傳感器，可以對一種以上待分析物采用多種固定試劑在不同波處同時作出響應(yīng)缺點：1. 容易受到背景光的干擾；2. 與其他傳感器比較，其具有有限的動力學(xué)范圍（一般102）；3. 相對難以小型化；4. 在入射光照射下反應(yīng)試劑的長期穩(wěn)定性存在問題；5. 響應(yīng)時間可能會慢一些； Ø 名詞解釋：化學(xué)發(fā)光和逝消波?；瘜W(xué)發(fā)光：化學(xué)發(fā)光是在化學(xué)反應(yīng)過程中，由于化學(xué)物質(zhì)分子吸收了化學(xué)能而受激躍遷至激發(fā)態(tài)，當激發(fā)態(tài)分子重新回到基態(tài)時，以光子形式釋放能量，

5、產(chǎn)生光輻射的現(xiàn)象。消逝波：（又稱表面波， 英文： Evanescent field）是指當光波在兩種介質(zhì)產(chǎn)生全反射時發(fā)生的光學(xué)現(xiàn)象。 一般來講， 當光波從光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)時，如果入射角大于臨界角會產(chǎn)生全反射現(xiàn)象。 此時有光波雖然不能穿過兩種介質(zhì)的臨界面， 但沿著臨界面平行的方向會產(chǎn)生光波，其電場及磁場的復(fù)振幅隨著遠離臨界面的距離的增大而呈現(xiàn)指數(shù)級的減小趨勢，這部分光波被稱為消逝波，或稱為表面波。Ø 光纖傳光的基本原理是什么，光纖傳感器有哪些優(yōu)點？ 光的全內(nèi)反射是光纖傳輸光的基礎(chǔ)優(yōu)點：1. 與光效應(yīng)偶聯(lián)的反應(yīng)類型有很多種，具有普遍的實用意義；2. 適于制作微型傳感器（光纖直接可以

6、到微米級），生物兼容性好，加之良好的柔韌性和不帶電的安全性，使之尤其適用于生物和臨床醫(yī)學(xué)上的實時、在體檢測；3. 抗干擾、耐腐蝕和高溫，反應(yīng)靈敏、功耗小，適于遙感、特殊環(huán)境及長期自動監(jiān)測；4. 可采用多波長和時間分辨技術(shù)來提高方法的選擇性，可同時進行多參數(shù)或連續(xù)多點檢測，以獲得大量信息。Ø 電化學(xué)酶電極分為哪三代模式？第五章Ø 質(zhì)量敏感傳感器的原理是什么？其可能的檢測極限為多少？壓電效應(yīng)（piezoelectric effect）: 晶體受外界機械壓力的作用，在其表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。逆壓電效應(yīng) 應(yīng)用一種振蕩電位可使晶體發(fā)生振動。Ø 闡述酶熱敏電阻的傳感的原理。Ro

7、為溫度To時的電阻值, B為熱敏電阻系數(shù)，通常為20006000，一般B為3000，R在300K溫度下大約是10k，對應(yīng)于圖線的斜率為1k/oC，通?？蛇m用范圍是-100200oC。用酶熱敏電阻測定待測物的含量是依據(jù)酶促反應(yīng)產(chǎn)生熱量的多少來進行的。第六章Ø 傳感器的特性參數(shù)有哪些？1. 選擇性2. 線性范圍、靈敏度和檢測限3. 時間因素4. 精確度、準確性和可重復(fù)性Ø 列出常用生物材料固定到轉(zhuǎn)換器上的主要方法，簡述各自有缺點。吸附法 不穩(wěn)定，易受外界環(huán)境影響共價鍵合法 操作步驟較多，易降低酶活。交聯(lián)法 反應(yīng)條件嚴格，易失活。包埋法 分子量大的底物在凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)擴散較困難。LB

8、膜法 制備困難，穩(wěn)定性不好。層層組裝法 固定量小，需控制一定條件。Ø 闡述設(shè)計一種新的傳感器時要考慮的主要要素。1. 為應(yīng)用制定明細規(guī)范。 2. 選定選擇性基元。3. 選擇轉(zhuǎn)換器。4. 選定固定化方法。5. 所要求的特性因子。6. 傳感器的結(jié)構(gòu)。7. 傳感器的操作。8. 傳感器測試。Ø 簡單設(shè)計一種測定血液中葡萄糖的化學(xué)或生物傳感器。1.1 目標要提供一種簡單的、可攜帶的、適用于在家糖尿病病人為常規(guī)監(jiān)測其血液中葡萄糖含量的傳感器。1.1.1 應(yīng)用給定的技術(shù)條件傳感器必須是簡單的、可靠的和價廉的。1.1.2 選定有關(guān)選擇性基元葡萄糖氧化酶（GOD）1.1.3 選擇轉(zhuǎn)換器電流型的電化學(xué)轉(zhuǎn)換器。 媒介體：二茂鐵衍生物1.1.4 選定固定化方法共價鍵連方法1.1.5 要求的特定因子血液葡萄糖范圍為1.1 33.3mmol/L。精度為 ±3% 8%。試驗時間需 30s。傳感器壽命封入片中的葡萄糖酶試驗電極片至少有6個月的壽命。 傳感器的結(jié)構(gòu)將傳感器與供試驗室使用Yellow Springs的儀器公司生產(chǎn)的血液葡萄糖監(jiān)測裝置相比較。第