常用传感器在医学领域的具体应用

3.2 传光传感器的应用

传光传感器有很多优点，例如绝缘、体积小、不受微波和射频干扰等，在法国、日本、美国等国家都有大量应用。

3.2.1 测量pH值

采用光传感器测量 pH 值的原理，是利用透射光和发射光的强度随波长分布光哭进行测定的，在纤维素膜盒中插入两条光纤，然后将针头插入血管或者组织中，试剂会和体液混合，吸收特定波长的光，然后使用分析仪将测量这种变化，分析后即可得到组织或者血液的 pH 值。

3.2.2 测量温度

现在国内外普遍采用微波加热疗法治疗癌症，但是加热的温度难以控制，如果温度太低，癌细胞可能杀不死，而如果温度太高，正常细胞会被一起杀死，对人体有不良影响，适宜的温度为42.5℃到 45℃，因此需要采取措施监测加热温度，我们可以使用光传感器达到这个目的，已经开发出的一种就是使用钽酸锂晶体制作的，由于晶体的双折射特性因而对温度非常敏感，虽然目前用于测量温度的光纤传感器仍然处于研究阶段，但是需求量较大。

3.2.3 传输图像

原理是将多根光纤组成光纤束达到图像传输的效果，将其应用于内窥镜上能够极大的增加内窥镜应用范围，这种内窥镜具有自由度大、柔软、直径小的优点，因此在使用过程中病人基本不会感受到痛苦，光内窥镜还可以用于息肉切除等正常的医学领域。

4 温度传感器的应用

温度指标在医学中非常重要，医生可以依靠各个部位的温度来诊断疾病，例如在诊断休克病人时就需要获取其体表温度，而一个人体表温度升高则可能是得了感染性疾病，又如恰当的调节保温箱，能够给新生儿营造舒适的环境等。这些例子都说明温度在医学领域中的应用是很广泛的，因此温度传感器在医学中的应用同样重要。

4.1 温度传感器的种类及应用

4.1.1 热电偶式

回路由两种不同的金属组成，如果触电温度不同，那么就会有电流通过回路，这就是热电偶式传感器的原理。这种传感器的优点是可靠准确、范围广、测量稳定，在医学领域有广泛应用。例如在肿瘤治疗中，如果精确的控制温度就能强化放疗的效果，因此使用热电偶传感器将肿瘤周围温度控制在 43℃，提高了治疗肿瘤的疗效。

4.1.2 热电阻式

主要是使用热敏电阻，这是一种对温度很敏感的元件，可以使用热敏电阻来制作探头，例如半导体热电阻和金属热电阻等。热电阻传感器的优点是价格便宜、反应快，并且工艺较为成熟，我国工业使用热敏电阻非常广泛，由于热敏电阻灵敏、体积小的特点，在医学中同样得到了大量应用。例如在玻璃或者塑料中封装热敏电阻，可以用来测量直肠、口腔等部位的温度，而薄片热敏电阻则用来测量体表温度。热电阻传感器有广阔的发展前景。

4.1.3 热辐射式

实际上是一种热电变换器，使用黑色表面的元件将辐射量吸收进来，转化为热量后经过其他元件转换，成为参数或者电量，常见的就是非接触式温度传感器，例如在非典期间使用广泛的红外线测温仪。

4.2 PN 结温度传感器

温度会对 PN 结的伏安特性产生影响，因此可以利用这个特性制作温度传感器，例如常见的有集成电路传感器、二极管和三极管温度传感器等。其中集成电路传感器应用较多，是在一片芯片上集成外围电路和温闽三极管。和热敏传感器相比，集成模拟传感器响应速度更快、灵敏度更高，并且体积较小，携带和使用都很方便。

4.3 数字温度传感器

将温度转换为振荡频率的变化是数字温度传感器的原理，数字温度传感器可以分为智能温度传感器和逻辑输出传感器。其中智能温度传感器也叫智能温度控制器，发明于上世纪九十年代，现在国际上已经有多种智能温度传感器，这是计算机技术和微电子技术结合的产物。智能温度传感器是一种软硬件结合的产品，其智能程度也受到软件水平的影响。智能温度传感器体积小、抗干扰并且精度较好，可以采用智能温度传感器建设病房多路温度测控系统，批量测量体温，还具备报警功能。逻辑输出温度传感器就是温度开关，在很多时候我们只关心温度是否超出了范围，如果有这种需求则可以采用逻辑输出温度传感器。