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在工業(yè)工控行業(yè)中傳感器有著至關(guān)重要的作用 ，傳感器作為科技產(chǎn)品，在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用直分廣泛， 且在此次抗擊疫情中也發(fā)揮了重要作用 

下面介紹幾種在此次抗疫中應(yīng)用最多的的傳感器

溫濕度傳感器：主要用于測(cè)量和調(diào)節(jié)通氣管中空氣的溫濕度，提供讓人體舒適的暖濕氣流，避免患者因吸入干燥和過(guò)低溫度空氣而導(dǎo)致嗓子疼，影響睡眠及病情的恢復(fù)

經(jīng)外測(cè)溫傳感器：由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。在接收到物體發(fā)出的能量后，通過(guò)其光學(xué)系統(tǒng)將紅外能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)模型算法及參數(shù)校準(zhǔn)，將其轉(zhuǎn)換為醫(yī)用級(jí)的高精度溫度值。目前此傳感器應(yīng)用于最廣泛的就是測(cè)溫儀，此傳感器最大優(yōu)勢(shì)就在于快速、直觀、非接觸檢測(cè)，具有高精度、高可靠和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。

壓力傳感器：感染新冠病毒后，呼吸困難是危害病人的典型癥狀，而呼吸機(jī)就成了患者最需要的醫(yī)療設(shè)備，而呼吸設(shè)備都會(huì)用到壓力之類的的傳感器。壓力傳感器可將氣道壓力轉(zhuǎn)化為差動(dòng)信號(hào)，并將測(cè)量值交給電路MCU準(zhǔn)確做出吸氣和呼氣判斷，再由MCU發(fā)出指令控制進(jìn)氣泵，增大或減小管道壓強(qiáng)，便患者呼吸自然順暢，且不會(huì)產(chǎn)生抵觸感。

氣體傳感器：在疫情防控中使用較普遍的氣體傳感器有氧傳感器和二氧化碳傳感器，多用于呼吸機(jī)、救護(hù)氧艙、麻醉劑、嬰兒培養(yǎng)箱、ICU病房以及住院隔離區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

光電傳感器：主要用于醫(yī)療用滴速測(cè)量或用于可穿戴設(shè)備測(cè)量體征信號(hào)中來(lái)測(cè)量脈搏等數(shù)據(jù)。光電傳感器的工作基礎(chǔ)是光電效應(yīng)，具有靈敏度高、可靠性好、防干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

傳感器應(yīng)用廣泛，在生活中也隨處可見(jiàn)，像聲控門，倒車影像，上下班打卡器等等都有傳感器，這些您知道嗎？是不是看了這篇文章才對(duì)傳感器有一絲絲的了解，關(guān)注我，帶您了解工控行業(yè)里自動(dòng)化元器件，了解更多關(guān)于工控行業(yè)里的知識(shí)。

當(dāng)下，新冠疫情依舊讓人繃緊神經(jīng)，任何突如其來(lái)的不利消息都會(huì)讓人陷入焦慮。在研究醫(yī)療和藥物的同時(shí)，加強(qiáng)疫情防控仍然是不二之選。首當(dāng)其沖的是傳感器領(lǐng)域的新技術(shù)正在深度重構(gòu)醫(yī)療健康行業(yè)，尤其在疫情防治期間發(fā)揮的作用可以用“凸顯”兩個(gè)字來(lái)概括。

疫情防控大利器

作為前端數(shù)據(jù)采集的傳感器，在醫(yī)療事業(yè)上有著很大的發(fā)揮空間。疫情防控將傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用放大至人們面前，使人們看到傳感器確實(shí)“大有可為”，未來(lái)更是不可或缺。

比如大家最為熟悉的是用于人體體溫測(cè)量的耳溫槍、額溫槍，其中用到的主要是熱電堆紅外傳感器。

熱電堆紅外傳感器是由一系列熱電偶串聯(lián)組成的溫度傳感器。熱電偶兩端由兩種不同材料組成，當(dāng)一端接觸熱端、一端接觸冷端時(shí)，由于seebeck效應(yīng)在兩種不同材料之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差，電勢(shì)差的大小與兩種不同材料之間的溫度差有關(guān)。熱電堆傳感器將一系列熱電偶串聯(lián)在一起，從而提高傳感器的探測(cè)靈敏度。

還有，全國(guó)多地的醫(yī)院、車站、機(jī)場(chǎng)等人流密集的公共場(chǎng)所發(fā)熱人員篩查和監(jiān)控要用到紅外測(cè)溫儀和紅外熱成像儀，它們就像是一雙探知熱量的眼睛，能快速找出并追蹤體溫較高的人員。其核心就是紅外傳感器也叫紅外探測(cè)器。

在居家隔離中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)轄區(qū)居家隔離人員的精準(zhǔn)管控，社區(qū)工作人員在居家隔離人員的入戶大門上安裝了智能門磁傳感器。

據(jù)了解，門磁傳感器以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。社區(qū)協(xié)助運(yùn)營(yíng)商錄入居家隔離人員信息后，為其貼上門磁傳感器。

只要居家隔離人員打開(kāi)大門，該門磁會(huì)立刻將“報(bào)警”信息推送到社區(qū)工作人員手機(jī)上，以便工作人員及時(shí)掌握情況并迅速作出反應(yīng)，提升了隔離管控工作效率，科學(xué)精準(zhǔn)地筑牢安全防線。當(dāng)然，傳感器在日常疫情防控中的應(yīng)用不勝枚舉，正是低調(diào)而強(qiáng)大的功能，曾一度供不應(yīng)求。

醫(yī)療應(yīng)用不斷豐富

只要你去一趟醫(yī)院，就會(huì)不禁發(fā)出一句感慨：掛號(hào)、門診、手術(shù)都要排隊(duì)，病人真的越來(lái)越多了?？稍僭趺磪柡Φ尼t(yī)生也只是一個(gè)人類，他有限的精力無(wú)法對(duì)更多的患者進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。好在醫(yī)療傳感器以及醫(yī)療器械的出現(xiàn)，無(wú)疑很好地解決了這些醫(yī)療上的難題。

目前，傳感器已經(jīng)應(yīng)用到醫(yī)療設(shè)備、癌癥治療、無(wú)創(chuàng)檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，如移動(dòng)DR、CT設(shè)備及設(shè)備備件中采用的傾角傳感器、微波加熱治療癌癥中采用的光纖傳感器、膠囊胃鏡中采用的 CMOS圖像傳感器等。

在疫情期間被應(yīng)用較多的醫(yī)療設(shè)備比如呼吸機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、負(fù)壓救護(hù)車、機(jī)器人等同樣大量運(yùn)用到多類傳感器技術(shù)。

呼吸機(jī)

呼吸機(jī)中的多個(gè)傳感器器件，能夠持續(xù)精確控制氣流，壓力和濕度，以保持患者的舒適和安全。

總的來(lái)說(shuō)，典型的呼吸機(jī)設(shè)備都會(huì)用到氣體質(zhì)量流量傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器和磁傳感器，這些傳感器可監(jiān)測(cè)和幫助控制氣流、壓力、濕度與溫度，同時(shí)支持穩(wěn)定的電機(jī)控制。

監(jiān)護(hù)儀

傳感器在監(jiān)護(hù)儀上的應(yīng)用發(fā)揮的淋漓盡致。比如用到的電感式傳感器主要用于心電圖測(cè)量；電阻式傳感器用于呼吸測(cè)量。溫度傳感器用于溫度測(cè)量。光電式傳感器用于血氧飽和度和脈搏測(cè)量。諧振式傳感器和基于多普勒超聲原理的超聲式傳感器都可用于無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量。壓力傳感器可用于有創(chuàng)血壓測(cè)量。紅外式傳感器可用于呼吸末二氧化碳測(cè)量。

負(fù)壓救護(hù)車

平日大家可能對(duì)救護(hù)車比較熟悉，而這次疫情感染很多人，用普通的救護(hù)車隔離不了病毒，因此負(fù)壓救護(hù)車呼之欲出，它能有效的隔離病毒傳染源，那么負(fù)壓救護(hù)車上肯定會(huì)使用到負(fù)壓傳感器。

其中最關(guān)鍵的救護(hù)車負(fù)壓系統(tǒng)，是由負(fù)壓凈化裝置和監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置組成。監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置的重要組成部分就是微差壓傳感器，微差壓傳感器共有兩路空氣接口，一路安裝于病室內(nèi)，另一路安裝于病室外，可測(cè)量救護(hù)車病室內(nèi)外的空氣壓力，相關(guān)控制儀表可將信號(hào)反饋給差壓傳感器，若出現(xiàn)病室內(nèi)負(fù)壓不滿足預(yù)定的設(shè)計(jì)要求時(shí)，控制儀表可發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

醫(yī)療機(jī)器人

此外，集成多個(gè)傳感器技術(shù)的機(jī)器人在醫(yī)院?jiǎn)栐\和醫(yī)護(hù)工作中同樣發(fā)揮了重要作用，它可實(shí)現(xiàn)醫(yī)務(wù)工作無(wú)人化。比如人臉識(shí)別用到圖像傳感器，語(yǔ)音交互用到麥克風(fēng)，激光雷達(dá)進(jìn)行測(cè)距，運(yùn)動(dòng)傳感器進(jìn)行導(dǎo)航定位等。集成傳感器的無(wú)人機(jī)、無(wú)人車可進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)溫、消毒、監(jiān)控和運(yùn)輸?shù)取?/span>

就如同我們自己擁有聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等感官一樣，這些醫(yī)療傳感器也能夠讓那些醫(yī)療器械擁有獨(dú)特的感官，它們能夠?qū)τ脩暨M(jìn)行全天候的監(jiān)測(cè)，隨時(shí)告知用戶自身的狀況，以及是否需要及時(shí)醫(yī)治。

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SensingeWorld

創(chuàng)新醫(yī)用傳感技術(shù)，打贏新冠“毒王”攻堅(jiān)戰(zhàn)

在2020年的新冠疫情沖擊下，多國(guó)經(jīng)濟(jì)停擺。即將步入2022年，新冠病毒“變種”再一次卷土來(lái)襲，面對(duì)新一輪疫情防控，科技創(chuàng)新卻煥發(fā)別樣活力，諸多創(chuàng)新型傳感技術(shù)應(yīng)對(duì)疫情和新冠病毒方案應(yīng)運(yùn)而生，數(shù)字世界與物理世界進(jìn)一步融合，展現(xiàn)出人類應(yīng)對(duì)突發(fā)“大考”的智慧與韌性。感知芯視界盤點(diǎn)出近期不斷推出的創(chuàng)新醫(yī)用傳感技術(shù)或成果，一起來(lái)看：

5分鐘出結(jié)果！碳納米管傳感器可快速檢測(cè)新冠

日前，麻省理工學(xué)院（MIT）的工程師利用專門的碳納米管設(shè)計(jì)了一種新型傳感器，可以在沒(méi)有任何抗體的情況下檢測(cè)新型冠狀病毒（SARS-CoV-2），并在幾分鐘內(nèi)給出結(jié)果。

研究人員稱，新技術(shù)可以給出快速且準(zhǔn)確的診斷，不僅針對(duì)Covid-19，而且適用于未來(lái)的大流行病。據(jù)悉，該診斷儀是基于斯特拉諾實(shí)驗(yàn)室（Strano’s lab）之前開(kāi)發(fā)的碳納米管傳感器技術(shù)。研究人員僅花了10天就研制出了針對(duì)新冠病毒的傳感器，然后經(jīng)過(guò)測(cè)試，并將其納入一個(gè)工作原型。這種方法也消除了對(duì)抗體或其他試劑的需要，而這些試劑的產(chǎn)生、純化和廣泛使用都很費(fèi)時(shí)。研究人員已經(jīng)為這項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)了專利，希望它可以用于Covid-19診斷的商業(yè)化。

裝上生物傳感器，口罩帶90min直接測(cè)新冠！

今年7月，美國(guó)哈佛大學(xué)Wyss研究所和麻省理工學(xué)院的一組研究人員發(fā)現(xiàn)一種將合成生物學(xué)中的生物反應(yīng)嵌入織物的方法，他們稱之為可穿戴冷凍干燥無(wú)細(xì)胞合成生物學(xué)（wFDCF）技術(shù)，然后制造出了可定制的可穿戴生物傳感器，該傳感器可以檢測(cè)病原體和毒素并提醒佩戴者。wFDCF技術(shù)主要是利用無(wú)細(xì)胞合成生物學(xué)技術(shù)。無(wú)細(xì)胞合成生物學(xué)技術(shù)的核心是利用細(xì)胞資源，在體外開(kāi)發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯等過(guò)程。

該團(tuán)隊(duì)已將wFDCF技術(shù)以及其他生物技術(shù)集成到標(biāo)準(zhǔn)口罩中，以檢測(cè)患者呼吸的氣體中是否存在SARS-CoV-2病毒。佩戴者按下按鈕激活口罩后，口罩中的傳感器可在90分鐘內(nèi)給出結(jié)果，結(jié)果準(zhǔn)確度可與聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）等基于核酸的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)手段相媲美。

最快診斷時(shí)間低至2分鐘！這款傳感器實(shí)現(xiàn)新冠抗體超靈敏檢測(cè)

近日，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系、聚合物分子工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室魏大程團(tuán)隊(duì)，基于石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管實(shí)現(xiàn)新冠抗體超靈敏檢測(cè)的工作。研究發(fā)現(xiàn)，將新冠病毒刺突蛋白通過(guò)化學(xué)方法修飾在石墨烯傳感界面，石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管（g-FET）能有效地將新冠抗體與刺突蛋白的特異性結(jié)合轉(zhuǎn)變成溝道電導(dǎo)的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)新冠抗體的超靈敏檢測(cè)，檢測(cè)限低至2.6 aM（1 aM = 10 18 M），相當(dāng)于100 μL血清中大約150個(gè)抗體分子的濃度。

經(jīng)臨床血清樣品驗(yàn)證，該g-FET能準(zhǔn)確分辨出陽(yáng)性和陰性新冠患者，最快診斷時(shí)間低至2分鐘。檢測(cè)結(jié)果可直接從電學(xué)響應(yīng)中讀出，不需要復(fù)雜的操作或數(shù)據(jù)處理。這種檢測(cè)芯片通過(guò)半導(dǎo)體加工工藝制造，成本相對(duì)較低，方便集成到便攜式系統(tǒng)中，為現(xiàn)場(chǎng)和即時(shí)檢測(cè)新冠病毒提供了很大的希望。

入耳式傳感器可監(jiān)測(cè)在家中隔離的高危COVID-19患者

據(jù)外媒報(bào)道，來(lái)自慕尼黑工業(yè)大學(xué)的最新研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)COVID-19患者的遠(yuǎn)程監(jiān)控可以有效地識(shí)別病情惡化的最早階段，并將他們送入醫(yī)院接受必要的治療。據(jù)了解，該系統(tǒng)使用一個(gè)耳內(nèi)傳感器來(lái)測(cè)量并將數(shù)據(jù)近乎實(shí)時(shí)地傳輸給醫(yī)生，然后再由醫(yī)生評(píng)估病人何時(shí)需要入院。

該傳感器類似于一個(gè)小型助聽(tīng)器，包含一個(gè)光腦（PPG)傳感器元件、一個(gè)接觸式溫度傳感器和一個(gè)加速度計(jì)。它可以測(cè)量心率、核心體溫、血氧飽和度和呼吸頻率。設(shè)備通過(guò)藍(lán)牙跟智能手機(jī)連接，每15分鐘測(cè)量一次生命體征。然后，數(shù)據(jù)被傳輸?shù)揭粋€(gè)遠(yuǎn)程醫(yī)療中心進(jìn)而允許醫(yī)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)督。

新冠核酸檢測(cè)不用再戳喉嚨和鼻子了，蛋白質(zhì)生物傳感器即將到來(lái)

科學(xué)家發(fā)明了一種新方法，可以檢測(cè)冠狀病毒的蛋白質(zhì)和抗體。他們?cè)O(shè)計(jì)了基于蛋白質(zhì)的生物傳感器，當(dāng)與病毒成分或特定的COVID-19抗體混合時(shí)，傳感器會(huì)發(fā)光。這一突破或許將在不久后使病毒檢測(cè)更快捷方便。這項(xiàng)研究已發(fā)表在《自然》上。

目前，在診斷冠狀病毒感染時(shí)，大多數(shù)都依賴一種被稱為RT-PCR的技術(shù)，這種技術(shù)會(huì)放大病毒的遺傳物質(zhì)，使其可見(jiàn)。這項(xiàng)技術(shù)需要專門的人員和設(shè)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)用品消耗也很大。這些用品在一些國(guó)家十分短缺。為了在不需要放大病毒遺傳物質(zhì)的情況下直接檢測(cè)到患者樣本中的冠狀病毒，華盛頓大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)了新的生物傳感器。這些以蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的裝置能識(shí)別病毒表面的特定分子，與它們結(jié)合，然后通過(guò)生化反應(yīng)發(fā)光。

在業(yè)內(nèi)有一句名言：傳感是智能之父，數(shù)據(jù)是智能之母。”傳感器作為智能技術(shù)的起點(diǎn)，肩負(fù)著感知環(huán)境，收集獲取數(shù)據(jù)的任務(wù)，在醫(yī)療領(lǐng)域助力人們完成更精確高效的疾病防治和健康監(jiān)測(cè)，相信通過(guò)全行業(yè)的共同努力奮進(jìn)，未來(lái)會(huì)有更多的醫(yī)用傳感器技術(shù)造福人類，打贏新冠疫情攻堅(jiān)戰(zhàn)。