海塗排水

[拼音]:bandaoti chuanganqi

[英文]:semiconductor transducer

利用半導體材料的各種物理、化學和生物學特性製成的感測器。所採用的半導體材料多數是矽以及Ⅲ-Ⅴ族和 Ⅱ-Ⅵ族元素化合物。半導體感測器種類繁多,它利用近百種物理效應和材料的特性,具有類似於人眼、耳、鼻、舌、面板等多種感覺功能。優點是靈敏度高、響應速度快、體積小、重量輕、便於整合化、智慧化,能使檢測轉換一體化。半導體感測器的主要應用領域是工業自動化、遙測、工業機器人、家用電器、環境汙染監測、醫療保健、醫藥工程和生物工程。半導體感測器按輸入資訊分為物理敏感、化學敏感和生物敏感半導體感測器三類。

物理敏感半導體感測器

將物理量轉換成電訊號的器件,按敏感物件分為光敏、熱敏、力敏、磁敏等不同型別,具有類似於人的視覺、聽覺和觸覺的功能。這類器件主要基於電子作用過程,機理較為簡單,應用比較普遍,半導體感測器的無觸點開關應用尤廣。它們與微處理機相配合,能構成遙控、光控、聲控、工業機器人和全自動化裝置。下表列出常用的物理效應。

化學敏感半導體感測器

將化學量轉換成電訊號的器件,按敏感物件可分為對氣體、溼度、離子等敏感的型別,具有類似於人的嗅覺和味覺的功能。這類器件主要基於離子作用過程,機理較為複雜,研製較難,但有廣闊的應用前景。通常利用的化學效應有:氧化還原反應、光化學反應、離子交換反應、催化反應和電化學反應(固體電解質濃淡電池反應)等。

生物敏感半導體感測器

將生物量轉換成電訊號的器件,往往利用膜的選擇作用、酶的生化反應和免疫反應,通過測量反應生成物或消耗物的數量達到檢測的目的。生物敏感感測器所用的敏感功能材料是蛋白質,而蛋白質分子只能同特定物質起化學反應。通常利用的生物學效應有抗原抗體反應、酶作用下的氧化反應、微生物活組織和細胞的呼吸功能等。

參考書目

南京航空學院、北京航空學院:《感測器原理》,國防工業出版社,北京,1983。