cam bien va phep do quang hoc

Viện Vật lý Y Sinh họcCÁC CẢM BIẾN VÀ PHÉP ĐO QUANG HỌC... Viện Vật lý Y Sinh học Nguyên lý chung: khi chiếu nguồn sáng thích hợp vào cảm biến, tính chất dẫn điện của cảm biến thay đổi

Trang 1

Viện Vật lý Y Sinh học

CÁC CẢM BIẾN VÀ

PHÉP ĐO QUANG HỌC

Trang 2

 Nguyên lý chung: khi chiếu nguồn sáng

thích hợp vào cảm biến, tính chất dẫn

điện của cảm biến thay đổi, làm mạch tín hiệu cảm ứng thay đổi theo Kết quả,

thông tin ánh sáng được chuyển thành

thông tin của tín hiệu điện

Trang 3

- Tính chất: ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt

Trang 4

Trang 5

Các đơn vị đo quang

Trang 6

Nguồn sáng

- Đèn sợi đốt vonfram

- Diod phát quang

- Laser

Trang 7

Ưu điểm của cảm biến quang

- Không tiếp xúc với vật thể

- Có thể phát hiện vật từ khoảng cách xa

- Không bị hao mòn, có tuổi thọ cao

- Thời gian đáp ứng nhanh

- Có thể phát hiện mọi loại vật thể (vật chất)

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Cảm biến quang thu phát độc lập

Trang 11

Cảm biến quang phát thu chung

Trang 12

Cảm biến quang phản xạ giới hạn

Trang 13

Đặc tính chung của cảm biến quang

1. Dòng điện vùng tối

- Dòng điện I0 do các điện tích tự do, nhiệt

độ môi trường, tia bức xạ

- Ảnh hưởng đến độ nhạy của cảm biến

Trang 14

Trang 15

Nguyên tắc tổng quát của sự

thụ cảm quang học

• Nguyên lý sóng suy biến trong quang phổ

- Cường độ ánh sáng chiếu từ bên ngoài

vào giảm dần theo hàm mũ

- Phụ thuộc góc tới và bước sóng

Trang 16

Trang 17

Trang 18

Trang 19

Các cảm biến quang

1. Quang trở (photo resistor)

- Là điện trở phụ thuộc ánh sáng LDR

(light dependent resistor)

- Thường được làm bằng chất sulfit catmi

(CdS), Selenid Cadmium (CdSe), sulfit

chì (PbS),…

Trang 20

Trang 21

3 Quang transistor

- Gồm 1 quang diod và 1 transistor

- Quang diode cảm biến quang điện

- Transistor khuếch đại

Trang 22

4 Sợi quang dẫn

Trang 23

Bài tập 1: Cho quang diod có các thông

Trang 24

Bài tập 2: Cho quang transistor có các

thông số: I0 = 40 μA; S = 1 μA/lux Tính dòng Ic qua transistor khi nhận độ rọi từ bên ngoài là 200 lux Biết hệ số khuếch

đại của quang transistor là 100

Trang 25

Ứng dụng trong kỹ thuật y sinh

1. Phương pháp so màu quang điện

- Định luật cơ bản về sự hấp thụ ánh sáng: I0 = I+Ia+Ir

Trang 26

- Nội dung của phương pháp: xác định

nồng độ của dung dịch cần nghiên cứu

dựa trên việc so sánh cường độ màu với dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ xác định dựa trên hiệu ứng quang điện

- Sơ đồ khối máy đo quang

Trang 27

Trang 28

2 Đo nồng độ oxy trong máu

Trang 29

- Ống quang sợi nội mạch đo SpO2 trong

máu:

Trang 30

- Đo oxy trong máu bằng phép đo không

xâm lấn:

Trang 31

3 Phép đo PCO2, PO2, PH

- Cấu tạo ống nội mạch

Trang 32

Trang 33

Trang 34

- Đo PO2

+ Sử dụng chất chỉ thị màu perylene

dibutyrate

+ Cho oxy thấm qua màng polystiren

+ Đo bước sóng xanh lục (515 nm) và

bước sóng xanh dương (470 nm)

I0/I = 1+ KPO2

Trang 35

- Cảm biến Glucoza

Định dạng
Số trang	35
Dung lượng	1,14 MB