物理傳感器是檢測物理量的傳感器。它是應(yīng)用某些物理效應(yīng),把被測量的物理量轉(zhuǎn)化成為便于處置的能 量形式的信號的裝置。其輸出的信號和輸入的信號有確定的關(guān)系。主要的物理傳感器有光電式傳感器、壓電 傳感器、壓阻式傳感器、電磁式傳感器、熱電式傳感器、光導(dǎo)纖維傳感器等。作為例子,讓我們看看比較常 用的光電式傳感器。這種傳感器把光信號轉(zhuǎn)換成為電信號,它直接檢測來自物體的輻射信息,也可以轉(zhuǎn)換其 他物理量成為光信號。其主要的原理是光電效應(yīng):當(dāng)光照射到物質(zhì)上的時候,物質(zhì)上的電效應(yīng)發(fā)作改動,這 里的電效應(yīng)包括電子發(fā)射、電導(dǎo)率和電位電流等。顯然,可以容易發(fā)生這樣效應(yīng)的器件成為光電式傳感器的 主要部件,比如說光敏電阻。這樣,我們知道了光電傳感器的主要任務(wù)流程就是承受相應(yīng)的光的照射,通過 相似光敏電阻這樣的器件把光能轉(zhuǎn)化成為電能,然后通過縮小和去噪聲的處置,就失掉了所需要的輸出的電 信號。這里的輸出電信號和原始的光信號有一定的關(guān)系,通常是接近線性的關(guān)系,這樣計算原始的光信號就 不是很復(fù)雜了。其它的物理傳感器的原理都可以類比于光電式傳感器。
物理傳感器的應(yīng)用范圍是十分普遍的,我們僅僅就生物醫(yī)學(xué)的角度來看看物理傳感器的應(yīng)用狀況,之后 不難推測物理傳感器在其他的方面也有重要的應(yīng)用。
比如血壓測量是醫(yī)學(xué)測量中的最為慣例的一種。我們通常的血壓測量都是直接測量,通過體表檢測出來 的血流和壓力之間的關(guān)系,從而測出脈管里的血壓值。測量血壓所需要的傳感器通常都包括一個彈性膜片, 它將壓力信號轉(zhuǎn)變成為膜片的變形,然后再依據(jù)膜片的應(yīng)變或位移轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的電信號。在電信號的峰值 處我們可以檢測出來收縮壓,在通過反相器和峰值檢測器后,種傳感器外形我們可以失掉舒張壓,通過積分 器就可以失掉均勻壓。