- 什么是生物傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2014/9/29
生物傳感器的概念
生物傳感器是用生物活性材料（酶、蛋白質、DNA、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學換能器有機結合的一門交叉學科，是發展生物技術必不可少的一種先進的檢測方法與監控方法，也是物質分子水平的快速、微量分析方法。各種生物傳感器有以下共同的結構：包括一種或數種相關生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表達的信號轉換為電信號的物理或化學換能器（傳感器），二者組合在一起，用現代微電子和自動化儀表技術進行生物信號的再加工，構成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統。
生物傳感器的原理
待測物質經擴散作用進入生物活性材料，經分子識別，發生生物學反應，產生的信息繼而被相應的物理或化學換能器轉變成可定量和可處理的電信號，再經二次儀表放大并輸出，便可知道待測物濃度。
生物傳感器的分類
按照其感受器中所采用的生命物質分類，可分為：微生物傳感器、免疫傳感器、組織傳感器、細胞傳感器、酶傳感器、DNA傳感器等等。
按照傳感器器件檢測的原理分類 ，可分為：熱敏生物傳感器、場效應管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學生物傳感器、聲波道生物傳感器、酶電極生物傳感器、介體生物傳感器等。
按照生物敏感物質相互作用的類型分類，可分為親和型和代謝型兩種。
UVA-1210是一個近紫外波光電傳感器，可見光范圍不響應，輸出電流與紫外指數呈線性關系。適用于手機、PDA、MP4等便攜式移動產品測量紫外指數，隨時提醒人們（特別是女士）紫外線的強度并注意防曬，也適用于紫外波段的檢測器、紫外線指數檢測器。
紫外傳感器
電氣特性
采用氮化鎵基材料；PIN型光電二極管；光伏工作模式；對可見光無響應；暗電流低；
輸出電流與紫外指數成線性關系。符合歐盟RoHS指令，無鉛、無鎘。
典型應用
測量紫外指數：手機、數碼相機、MP4.PDA、GPS等攜式移動產品；用于紫外檢測器：全部紫外線波段的檢測器、單UV-A波段檢測器、紫外線指數檢測器、紫外線殺菌燈輻照檢測器。
傳感器制造工藝
以下步驟：1）以注塑方法，成型傳感器本體；2）將帶有感應頭的電路板安裝在傳感器本體上，并通過焊錫進行焊接；3）蓋上保護罩，通過卡扣及加密封膠工藝將感應頭固定安裝在傳感器本體上。應用本制造工藝，由于注塑過程和電路板安裝過程是分開進行的，因而避免了現有技術中，在注塑過程中因溫度高而損壞電路器件的現象。
由于材料科學的發展，一系列無機非金屬材料被用來制造傳感器，因為它們的一些性質，例如耐高溫性、抗腐蝕能力、耐磨損等，對傳感器具有實用價值。
陶瓷傳感器
傳感器選用陶瓷材料是因為陶瓷材料具有下述性質：
相對而言，通過控制它的成分和燒結條件等手段，陶瓷的微觀結構比較容易調節。微觀結構對陶瓷的所有特性都有重大影響，包括它們的電學、磁性、光學、熱學和機械性能。
由于陶瓷材料的耐高溫和抗惡劣環境影響能力很強，所以常常將它們用于高溫環境下的處理過程。
陶瓷主要是由價格便宜的材料制備而成的，這就是說用它生產的傳感器價格也將比較低廉。
陶瓷的結構特性是和下列因素密切相關的：晶粒（塊體），分隔相鄰晶粒的表面（晶粒間界），分隔晶粒表面和空間的界面，以及結構中的孔隙。由于這些各不相同的特性，既可利用陶瓷塊體，也可利用陶瓷表面的性質來制造傳感器。
目前已用于傳感器制備的陶瓷材料有以下幾類：
1）基于利用其晶粒物理特性的材料
2）基于利用其晶粒間界性質的材料
3）基于利用其表面特性的陶瓷材料
有時，無法嚴格地將某些陶瓷材料歸入任何上述類型，因為傳感器的工作是基于不止一種的、而是多種特性的綜合效應。表1.4示出了按照所利用的材料屬性進行的陶瓷傳感器分類。一類是在其工作過程中利用陶瓷塊體性質的陶瓷傳感器，這類傳感器具有材料物理性質的特征——介質，壓電體，磁性或半導體。在這些傳感器中已經達到的材料特性水準已接近單晶材料所具有的特性水準。
全球傳感器市場預測
2008年全球傳感器市場容量為506億美元，預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。調查顯示，東歐、亞太區和加拿大成為傳感器市場增長最快的地區，而美國、德國、日本依舊是傳感器市場分布最大的地區。就世界范圍而言，傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場，占第二位的是過程控制市場，看好通訊市場前景。
一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規模最大，分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystems，微機電系統）傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中，無線傳感器在2007-2010年復合年增長率預計會超過25%。
目前，全球的傳感器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出，傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發和產業化，競爭也將日益激烈。新技術的發展將重新定義未來的傳感器市場，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現與市場份額的擴大。
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