1 引言脉搏测量属于检测有无脉博的测量,有脉搏时遮挡光线,无脉搏时透光强,所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。用于体育测量用的脉搏测量大致有指脉和耳脉二种方式。这二种测量方式各有优缺点,指脉测量比较方便、简单,但因为手指上的汗腺较多,指夹常年使用,污染可能会使测量灵敏度下降;耳脉测量比较干净,传感器使用环境污染少,容易维护。但因耳脉较弱,尤其是当季节变化时,所测信号受环境温度影响明显,造成测量结果不准确。2 脉搏信号的拾取脉搏信号拾取电路如图1所示,IClA接为单位 增益缓冲器以产生的基准电压。 红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能,单个二极管能产生 V电压, mA电流。BPW83型红外接收二极管和IR333型红外发射二极管工作波长都是940 nm,在指夹中,红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。红外发射二极管中的电流越大,发射角度越小,产生的发射强度就越大。在图l中,RO选100 Ω是基于红外接收二极管感应红外光灵敏度考虑的。R0过大,通过红外发射二极管的电流偏小,BPW83型红外接收二极管无法区别有脉搏和无脉搏时的信号。反之,R0过小,通过的电流偏大,红外接收二极管也不能准确地辨别有脉搏和无脉搏时的信号。当红外发射二极管发射的红外光直接照射到红外接收二极管上时,IC1B的反相输入端电位大于同相输入端电位,Vi为“O”。当手指处于测量位置时,会出现二种情况:一是无脉期。虽然手指遮挡了红外发射二极管发射的红外光,但是,由于红外接收二极管中存在暗电流,仍有lμA的暗电流会造成Vi电位略低于 V。二是有脉期。当有跳动的脉搏时,血脉使手指透光性变差,红外接收二极管中的暗电流减小,Vi电位上升。由此看来,所谓脉搏信号的拾取实际上是通过红外接收二极管,在有脉和无脉时暗电流的微弱变化,再经过IClB的放大而得到的。所拾取的信号为2μV左右的电压信号。3 信号的放大按人体脉搏在运动后最高跳动次数达240次/分计算来设计低通放大器,它由IC2A和C04等组成,如图2所示。转折频率由R07、C04、R08和C05决定,放大倍数由R08和R06的比值决定。 根据二阶低通滤波器的传递函数,可得 按人的脉搏最高为4 Hz考虑,低频特性是令人满意的。需要说明的是,以上分析是在忽略C03的条件下做出的,如果考虑C03的话,那么: 由此可见,C03没有影响频率特性的分析,它的作用只是隔直。二级放大器兼比较器如图3所示。Rpll用以调整系统的放大倍数,C06用以防止放大器自激。采用二级放大,零点漂移不很明显,在 V左右。所以将比较器的阈值电压设计成 V,以确保滤除干扰信号。采用比较器的好处是能有效地克服零点漂移所造成的影响,提高测量的准确性。 4 波形整形 波形整形电路如图4所示,IC3A是CD4528型单稳态多谐振荡器,有效脉宽为 s.其宽度由R22和C20决定。IC3B也组成一个单稳态多谐振荡器,脉宽为240ms。D2、Dl和T3等组成一个或非门,只有C,E两点均为低电平时,信号放大器整机输出才是高电平。设计这个电路的目的是为了在输出端输出一个窄脉冲,并且要在由R13和C07决定的时间内任何信号都不会干扰输出。R23和C21充电时间的长短决定了计数脉冲的宽度,一般不希望它太宽。波形整形时序如图5所示。5 结束语当该放大器用于集群脉搏测量仪时,一定要注意不同信号通道之间的相互影响,建议把各个放大器的电源分开。此外,测量通道需要一个开关电路,当指夹悬空时,这个开关电路关闭单稳态电路,切断信号通路,防止乱计。几年的生产实践证明,该放大处理电路稳定可靠。下面是笔者在设计中获得的一些体会。采用二级放大好于三级放大,个别三级放大电路板的零点漂移大得足以达到满幅,使得测量不准确。每个单级放大器放大倍数最好不要大于30,以免自激振荡。本信号放大器的高频转折频率由C05、C04、R07、R08和R06决定,C05、C04通常选聚丙烯电容器或聚碳酸酯电容器,R07、R08和R06通常选金属膜五色环电阻。IClA、R02和R03组成电压跟随器,设计值为 V,精确度由R02和R03决定,最好用金属膜五色环电阻器。隔直电容器C03的漏电要小,选用钽电解电容器为佳。IClA和IC1B要选用偏置电流小、输入失调电压小的运算放大器。考虑到性价比,笔者使用了TLC2264和TLC2262。
红点设计大奖由德国设计协会于1955年创立,是国际公认的全球工业设计顶级奖项之一, 与 德国“ IF奖“、美国“IDEA奖 ”并称为世界三大设计奖。此次我爱音频网将要为大家分享的便是2021年度获得红点设计的TWS耳机产品。
目前的TWS耳机市场,充电盒外观设计较为丰富,耳机主要可以分为“柄状”和“豆式”两种形态,还有仅少数的偏向于运动市场的产品采用了挂耳式设计。然后不同品牌会根据对于产品的理解,以及针对的市场定位设计差异化的产品。
从整体来看,目前市场上的TWS耳机产品外观设计虽有雷同,但由于市场快速增长,新鲜的血液在不断涌入,总体依旧呈现出百花齐放的局面,能够使消费者根据个性化需求选择。今天就来看看都有哪些产品获得了2021红点设计奖吧~
(按照品牌英文名首字母排序,排名不分先后)
AUKEY EP-T35
制造商:深圳市傲基 科技 有限公司
设计:Aukey工业设计中心 (Meiquan Yao)
耳机特点:
AUKEY EP-T35真无线耳机主要定位运动市场,凭借着IPX7级防水认证,能够应对任何突发天气状况,以及锻炼时的大汗淋漓。在外观设计上最大的特征是采用了螺旋纹理,给人一种动态的观感,更加符合其定位。并且还拥有40h续航时间,完全满足使用需求。
AXLOIE Goin
制造商:深圳市远古 科技 有限公司,中国深圳
设计:深圳市阿尔法设计有限公司, 中国深圳
耳机特点:
AXLOIE Goin是一款无线运动蓝牙耳机,采用了耳挂式的外观设计,硅胶材质,即使剧烈运动也能舒适稳定的佩戴。配置上采用复合振膜搭配专业调音,实现高保真音质。作为运动耳机,防水性能也是其标配,AXLOIE Goin支持IPX7级防水,满足多有运动健身需求。
Bose Sleepbuds II
制造商:Bose, Framingham, MA, USA
耳机特点:
Bose Sleepbuds II 是一款睡眠耳塞产品,整体采用了硅胶材质制成,灵活的耳翼设计提升晚间睡觉佩戴时的稳定性。Bose Sleep 应用程序内拥有包括噪音屏蔽和放松的50多种助眠音频,帮助用户实现更快的睡眠,以及更好的睡眠质量。
Bose QuietComfort Earbuds
制造商:Bose, Framingham, MA, USA
耳机特点:
Bose QuietComfort Earbuds在外观设计上延续了家族式的风格,体积更小,新采用了进阶版的鲨鱼鳍耳套设计,让佩戴更舒适稳固;功能上结合了耳罩式耳机的降噪技术,支持主动降噪功能,拥有11种降噪等级,以及通透模式。还支持无线充电、“腾讯小微”语音助手等功能。
Chiline泫音 Mojito
制造商:英华达电器(上海)有限公司,中国上海
设计:Tseng Shih Chin, Lan De Zheng
耳机特点:
Mojito真无线蓝牙耳机是一款日常生活和健身运动都适合使用的产品。充电盒采用了仿皮纹设计,耳机设计灵感来自于豚翼造型,线条非常优美,搭配潮流双色拼接,非常具有 时尚 感。并且单耳重量仅为,结合人体工程学,呈现非常舒适的佩戴效果。配置上,采用发声单元,支持蓝牙,支持IP55防尘防水。
Cleer ALLY Plus II
制造商:Cleer, Inc.,美国加利福尼亚州圣地亚哥
设计:深圳市冠旭电子股份有限公司,中国深圳
耳机特点:
Cleer ALLY PLUS II真无线耳机采用高品质轻量化塑胶材质,外观一流,触感也一流。特制的硅胶耳塞微微倾斜,可减小耳道内压力,长时间佩戴也舒适自在。专业调校的10mm石墨烯喇叭单元搭配定制发声管,拥有全音域低音效果,展现声音全部细节。
耳机搭载最先进的自适应降噪技术以及专业定制的声波过滤器,能够自动感知环境音,带来最佳降噪效果。定制LDS激光天线确保了连接的稳定性,高通第八代双麦cVcTM通话降噪技术使通话效果更加清晰。搭配Cleer+ APP使用还可调节音效和降噪效果,打造最适合您的专属耳机。
续航方面,耳机单次续航时间长达11小时,小巧而奢华的充电盒可额外提供22小时续航时长,使总续航达到33小时,并同时支持Type C有线快充和Qi无线充电。
Cleer ALLY
制造商:Cleer, Inc.,美国加利福尼亚州圣地亚哥
设计:深圳市冠旭电子股份有限公司,中国深圳
耳机特点:
Cleer ALLY真无线蓝牙耳机采用无缝轻量化设计,符合人体工学,佩戴十分贴合。小巧耳机,入耳舒适,简约的扭形设计、柔软的硅胶耳翼,长时间佩戴也稳固舒适。
蓝牙配对简单快捷,只需打开蓝牙设备并在蓝牙设备列表中选择Cleer Ally即可配对;专业定制6mm钕铁硼发声单元,呈现前所未有的均衡动态音效,低音坚实有力。触控面板让操作十分简单,支持播放音乐与接打电话,任意一只耳机均可单独使用。
IPX5级防水防汗,无论是旅行、跑步、锻炼还是运动都不在话下。续航上单次续航时间长达10小时,小巧的充电盒可额外增加20小时,使总续航达到30小时。还支持快速充电功能,耳机放入充电盒10分钟便可再使用1小时。
Cleer ARC Open Ear
制造商:Cleer, Inc.,美国加利福尼亚州圣地亚哥
设计:深圳市冠旭电子股份有限公司,中国深圳
耳机特点:
Cleer ARC Open Ear 是一种开放式的蓝牙耳机产品,采用了16mm动态驱动单元,位置处于耳道前方而非耳道内,使用户可以在欣赏音乐的同时依旧可以获悉周围环境声音。为了改善开放式的听音效果,其还采用了波束成形技术,能够将乐曲直接输入到耳道,提供清晰听音的同时不影响周围人群。
Dacom BoneBuds
制造商:深圳市三德大康电子有限公司,中国深圳
设计:深圳市盟大网络 科技 有限公司,Yang Chuangchao,Zhang Shuaijun
耳机特点:
Dacom BoneBuds是一款骨传导真无线蓝牙耳机,采用了分离式设计,耳挂式外观;内置骨传导单元,提供开放式的听音体验。耳机还设计了可开关呼吸灯,夜间运动佩戴更安全。还支持IP55级防尘防水,运动健身均可使用。
Dóttir Freedom
制造商:深圳市迈斯高 科技 有限公司
设计:Yuanqing Huang
耳机特点:
Dóttir Freedom是一款耳挂式的无线耳机产品,充电盒腰线雕刻菱形图案,彰显高级质感。耳机支持内部搭载储存器,无需手机即可本地听音乐。Dóttir Freedom还支持IP68级防尘防水,可抵御灰尘、泥土和沙子以及水下浸没,也可以在游泳时佩戴。
设计理念:
Dóttir Freedom是迈斯高以运动健身为导向研发的一款新产品,它的设计理念是“无限自由,更多可能”。为了贯彻这一理念,迈斯高在产品材质、外观设计、重量把控和防水性能等方面都慎重地做了取舍。
迈斯高还创新性地在耳机中增加了8G的存储设备,实现了可以脱离手机完全自由的使用。并且,迈斯高参考CrossFit专业健身运动员的反馈意见,将健身的杠铃元素融入充电盒的设计之中,并吸纳物联网的基本思想,在内部预留了心率、血压等 健康 传感器的空间,增强了产品的差异化特质,进一步扩大了产品再度创新的潜能与包容性。
EDIFIER漫步者 NB2 Pro
制造商:漫步者国际有限公司,香港
设计:Bo Rong
耳机特点:
漫步者TWS NB2 Pro真无线主动降噪耳机,充电仓采用仿皮革纹理翻盖设计,耳机线条犀利硬朗。Hybrid复合降噪方案,最大深度-38dB,ENC双麦克风通话降噪算法,支持AAC音频编码,搭载全景声环绕音效和入耳检测功能, 游戏 模式延迟低至80ms,还可通过漫步者的“Edifier Connect”APP拓展更多功能。
Google Pixel Buds
制造商:Google Inc., Mountain View, CA, USA
耳机特点:
Google Pixel Buds是谷歌旗下第二代TWS耳机产品,在外观设计上非常的独特,充电盒采用了立式椭圆形造型,便于开启。耳机形似“蜗牛”,符合人体工程学设计提供非常舒适的佩戴体验。内部搭载了12mm高动态扬声器、加速计、红外检测传感器,支持Hey Google快速唤醒和实时翻译功能,拥有24h整体续航。
JBL TUNE225TWS Ghost 透明珍藏版
制造商:哈曼国际公司,中国深圳
耳机特点:
JBL TUNE225TWS Ghost 透明珍藏版最大的特点就是其充电盒、耳机均采用了半透明材质,可清晰看待内部精密的电路。整体外观设计非常炫酷,并且具有舒适的佩戴体验。功能上采用蓝牙,支持双路传输,支持单/双耳模式使用。搭配JBL纯正低频音效和25h整体续航,提供不间断的优质音频体验。
JBL Reflect Flow Pro+
制造商:哈曼国际公司,中国深圳
设计:Axel Lorsold, Jerry Chen, Weijia Lu
耳机特点:
JBL Reflect Flow Pro+真无线耳机专门为运动而设计的产品,充电盒体积小巧且自带便携绳,方面外出携带。耳机采用符合人体工学的设计,搭配耳翼提供舒适稳固的佩戴体验。并且支持IPX8级防水功能,耳机可在水下时长达到了30分钟;还支持Google Fast Pair功能,与Android手机配对非常便捷。
JBL Endurance PEAK II
制造商:哈曼国际公司,中国深圳
设计:Axel Lorsold, Jerry Chen
耳机特点:
JBL Endurance PEAK II是一款挂耳式的真无线运动耳机,采用了新一代自塑型耳挂设计,可根据个人生理条件自由调节耳挂角度,从而提升佩戴体验。功能方面,拥有JBL增强型运动音效,由哈曼声学实验室专业调校;还支持30和续航时间,以及IPX7级防水/防汗,可在水下浸泡30分钟。
JBL Reflect Mini NC
制造商:哈曼国际公司,中国深圳
设计:Axel Lorsold
耳机特点:
JBL Reflect Mini NC与上文中一起获奖的Reflect Flow Pro+采用了统一设计语言,也都主打运动市场。得益于稳定的耳挂,以及轻巧紧凑的设计,运动也能提供稳定的佩戴。得益于IPX7防水性能,无惧汗水和湿气。独特的反光标志设计,提升了夜间锻炼的安全性。
JBL LIVE PRO+ TWS
制造商:哈曼国际公司,中国深圳
设计:Johnny Lee, Hawa Souchaud
耳机特点:
JBL LIVE PRO+ TWS是一款支持混合数字降噪的真无线耳机,采用人体工学设计,搭配多套可供个性化选择的硅胶耳塞,实现出色的降噪和佩戴体验。采用11mm高品质动圈单元,拥有JBL标志性音效,能够实现全音域重现均衡音色。
JBL Tour Pro+ TWS
制造商:哈曼国际公司,中国深圳
设计:Johnny Lee
耳机特点:
JBL Tour Pro+是JBL最新推出的 TOUR 系列一款旗舰级TWS耳机产品,于4月16日在欧洲发布上市,外观设计上颇具特色,采用了黑色机身搭配亮色金属装饰,整体设计相对更加偏商务化。配置上搭载了数字自适应降噪技术,支持15级自定义可控降噪,支持智能环境感知和三麦通话降噪功能,内置腾讯小微语音助手。
JBL UA True Wireless Streak
制造商:哈曼国际公司,中国深圳
设计:Jerry Chen
耳机特点:
JBL联名UA推出的这款TWS耳机在外观设计上非常的小巧紧凑,硅胶耳翼设计、IPX7级防水、以及JBL增强型运动音效,非常适合运动健身使用。还支持双麦通话降噪,提供清晰的通话效果。仿生听觉搭载智能环境识别技术,无需摘掉耳机也可清晰聆听外界声音。
LG Earbuds (FP8)
制造商:LG Electronics Inc., Seoul, 韩国首尔
设计:Byunghyun Yi, Soonhyun Park
耳机特点:
LG Earbuds (FP8)是一款主打高音质和杀菌防护的TWS耳机,在外观设计上对世界各地的外耳道进行了分析,并考虑了面部的解刨结构,从而使耳机曲线在佩戴时能够与耳道贴合紧密,提升佩戴舒适度和稳定性。其具有医疗品质的抗菌耳塞、抗菌颜色以及UVnano充电盒则保证了日常使用的卫生。
Libratone AIR+
制造商:Little Bird Co., Ltd., 中国北京
设计:Swift Creatives, Aarhus, Denmark
耳机特点:
Libratone AIR+真无线耳机关注我爱音频网的小伙伴应该比较熟悉,此前我爱音频网做了详细的体验评测和拆解报告。新一代AIR+降噪款真无线耳机,充电盒采用了全新独特的直立开放式设计,耳机取放更加自如,并且兼顾了体积的小巧美观。
耳机延续了极简的设计语言,三角几何形设计搭配金属材质赋予高级质感。混合式主动降噪,搭配独立数字降噪芯片,降噪性能高达30dB;全新升级智能降噪技术CityMix Smart,自适动态调音,声学/振动双传导麦克增强技术等提升智能 科技 体验,搭载新一代高通旗舰芯片QCC5141,提供24h续航体验,还支持无线充电功能等。
ODDICT Twig
制造商:Cresyn Co., Ltd.,韩国首尔
设计:Jinho Hwang, Taeyun Kim
耳机特点:
ODDICT Twig真无线耳机充电盒采用了圆形的粉饼盒设计,搭配阳极氧化铝材质带来很强的质感表现,并且还支持无线充电功能。耳机为柄状的半入耳式设计,采用12mm双层驱动单元,双碳TPU振膜有效降低失真,提升音质表现。还支持入耳检测、触控操作和自定义EQ等功能。
PaMu Quiet
制造商:厦门市派美特 科技 有限公司,中国厦门
设计:Harda Intelligent Technologies Co., Ltd., Xiaolu Cai, Xiamen, China
耳机特点:
Pamu Quiet真无线降噪耳机采用双芯片组合,高通新一代的QCC5124蓝牙芯片+AS3460独立降噪芯片,降噪深度可达40dB。定制的10mmPEN+钛复合膜动圈单元,HIFI音质,支持aptX Classic、AAC、SBC高清解码。单耳仅重,耳压低,佩戴舒适。自带专属App,享受专属定制。
设计理念: 怀表式外观设计,轻奢 时尚 ,设计灵感源于梵高的《星空》作品,蓝色隐藏式“星轨”, 科技 感十足。
Perzon Buds
制造商:Perzon Co., Ltd., 中国台湾台北市
设计:TC Chang, Yin Chen, Chun-Kai Huang
耳机特点:
Perzon Buds真无线耳机充电盒设计非常独特,采用了不锈钢材质,犹如镜面般光滑明亮;耳机嵌入在上下两端,只需要轻轻一按即可取出。两侧为圆滑的弧度处理,提供舒适的握持。机身上还设计有隐藏的数字显示屏,用于反馈电池状态。
Philips T8506 TWS In-Ear Headphones
制造商:冠捷 科技 集团,中国台湾新北市
设计:Philips Experience Design, Eindhoven, Netherlands
耳机特点:
Philips T8506 真无线耳机是一款面向发烧友的高端旗舰产品,拥有着非常清晰细腻的音质表现。外观上圆形设计非常的独特、精致,具有很高的辨识度。并且耳机也能够提供舒适且贴合牢固的佩戴体验。
Philips Fidelio T1 TWS In-Ear Headphones
制造商:冠捷 科技 集团,中国台湾新北市
设计:Philips Experience Design, Eindhoven, Netherlands
耳机特点:
Philips Fidelio T1真无线耳机同样是一款主打高端市场的产品,拥有着出色的音质表现,在外观设计上采用了极简主义理念,阶梯式外观极具独特性,并且最顶层还是触控单元,能够更好的实现触控操作。
SONY WF-XB700
制造商:Sony Home Entertainment & Sound Products Inc., Tokyo, Japan
设计:Sony Corporation, Creative Center, Soichi Tanaka, Tokyo, Japan
耳机特点:
SONY WF-XB700是索尼成立74周年之际发布的产品,也是索尼将招牌的EXTRA BASS 重低音调音技术首次引入真无线的产品。内置12mm动圈单元,在提升低频的下潜和冲击感同时,对中频进行了优化调整,使得人声清晰自然,节奏感更强,更加“摇摆”。耳机支持IPX4级防水设计,拥有18小时整体续航,支持快速充电等。
TCL TWS Pro
制造商:捷开通讯(深圳)有限公司,中国深圳
耳机特点:
TCL TWS Pro真无线耳机在外观设计上体积非常的小巧,在机身材质上做了很多的处理。充电盒采用了镜面和哑光两种工艺装饰,耳机涂层采用3D选择性PVD工艺,使其在一块材料上实现两种不同的表面效果,提升产品质感。
U&I 由我 BS346
制造商:广州由我 科技 有限公司,中国广州
设计:He Qian, Lai Shaobing, Wang Shimin, Wei Qingjie
耳机特点:
BS346是U&I由我 科技 在ANC主动降噪系列中的升级之作,采用了全新 Hybrid 数字降噪技术,可以实现更宽的降噪频宽以及更深的降噪深度,通过配备 FF 前馈和 FB 后馈双向反馈麦克风,能精准捕捉噪音并反向消除,给用户带来真正的听觉享受。同时搭载ENC双咪通话降噪算法,在确保环境噪音最大程度消除的情况下,兼顾高清通话效果。
设计理念:
BS346在产品设计上还融合了U&I 由我工程师极具创新的设计创意,外盒两端处采用弧形设计,贴合用户手指曲线,方便随手取拿,符合人体工学的同时也彰显了极简设计的理念。
Wearbuds
制造商:深圳市傲基 科技 有限公司,中国深圳
设计:Aukey工业设计中心(Minmin Zhang)
耳机特点:
Wearbuds是一款充电盒可以戴在手腕上的真无线耳机,其采用了手环、耳机二合一的设计,耳机未使用时放置在手环左右两侧,并为耳机充电。耳机部分,搭载了高通智能音频芯片,支持aptX音频编解码。搭配石墨烯增强驱动,实现高保真音质。
手环部分,配备英寸TFT屏,搭载了ARM Cortex-M4处理器,7轴加速度传感器、心率检测仪,支持心率、睡眠监测,以及计步、闹钟等功能。
我爱音频网总结
2021红点设计奖TWS耳机获奖产品涵盖了20个品牌旗下的30款产品,不同品牌下的产品外观设计各具特色,功能上也不尽相同。从能够有如此多的产品获得红点设计奖也可以反映出目前TWS耳机市场的火爆程度。
随着TWS耳机性能的不断提升,功能的进一步丰富,消费者的认可度也在不断提高,市场在未来还将逐渐扩大。因此,还会有更多优秀的TWS耳机产品上市供消费者选择。而随着产品多样性的提升,无论是外观设计还是功能上,拥有差异化的产品将获得市场更高的关注。
优点:设备简单实用, 成本低.是一种无创、安全、有效的检测方法, 便于实现动态检测.缺点:测量时要求光源光强可调且便于测量, 设备中利用点光源光强随距离平方衰减, 略显粗糙, 有待改进.信号小, 噪声大, 操作有一定难度,
首先可穿戴设备的功能性是要建立在舒适性之上的。而这三个指标都需要经过精确的测量,至少也是需要通过非常贴身的仪器来进行。而一个可穿戴设备如果太贴身,必然会非常不舒服。之前得过心脏病,为了得到全天的血压和心率变化,在身上到处贴了测心电的小吸盘,连在一个小盒子里。还带了一个血压计,可以自动定时测量血压。你想象下大半夜它每隔半个小时就嗡嗡嗡冲个气然后慢悠悠地放最后噗一声憋了的样子么?一整晚都基本没睡好觉!!!!!!然后随口说两句…………全凭印象,专业有错误求不吝指出。心率:测心率有很多种方法,现在普遍用的有两种:1、测心动电流,这是相对比较准确的一种,原理基本和在医院做心电图相同。优点是准确,可持续测量,缺点是不够便携,绝大多数要求穿胸带。2、光电测量法。也是现在的运动手表比较通用的测量方法,在手表上有红外发射和接受装置,通过测量血液中血红蛋白对光的吸收来测量心率。优点是便携,缺点是十分不准确,非常容易受外界环境的影响,更别提剧烈运动了。血压:血压的话现在通常用的方法是两大类,直接式和间接式。因为直接式是通过传感器直接测量压力变化,所以对仪器的精准度要求非常高。现在普遍采用间接式,而间接式又分为听诊法和示波法,两种方法各有利弊,无法判别那种更准确。但毫无疑问的是,这两种都不适合正常人日常随身携带。现在便携式测血压的基本都长这样:↓↓↓↓↓↓
简单来说,反射而已,就是利用血液中透光率的脉动变化,折算成电信号,对应的就是心率。当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时,光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器,在此过程中由于受到指,端皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用,检测器检测到的光强度将减弱。其中皮肤、肌肉组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的,而皮肤内的血液,容积在心脏作用下呈搏动性变化。当心脏收缩时外周血容量最多光吸收量也最大,检测到的光强度最小。而在心脏舒张时,正好相反,检测到的光强度最大,使光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化。为什么经常见到的都是绿光LED?因为在血液这种红色液体面前,绿光的吸收率是最大的,对于数据判断是比较准确的。当用户的心脏跳动时,会有更多的血液流过用户的手腕,绿光的吸收量也会越大。在心脏跳动间隙,血液流量减少,导致绿光的吸收也会减少。举个例子,假设手环的发光数值为100,皮肤肌肉组织吸收恒定的10,血液总吸收为15,那反射后为100-10*2-15=65,然后动脉血过来,红细胞含氧增多,血液总吸收变成了2倍,那反射后为50,之后会一直处65-50-65-50-65-50-65-50-65-50……,通过计算每秒多少次脉冲变化,就得出你的心率。不知道PPG这种方式有没有看明白呢?它的原理就决定了它的缺点,如果手环和皮肤直接有很多汗液呢?那数值就会不准确。总结来说:这种方法,测量静息脉搏和正常有规则运动(跑步等)还是比较准的,但对于无规则的运动,如足球羽毛球等无规则运动,举例所说的假设数值会乱蹦,会稍微准确度下降。但也是相差几个数值来说,对于非专业人士,我感觉应该足够了吧。
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我也不知道,自己也用手环,但就是没研究
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水质检测中生物检测技术的使用论文
在日常学习和工作中,大家总少不了接触论文吧,论文是学术界进行成果交流的工具。那么你有了解过论文吗?以下是我为大家收集的水质检测中生物检测技术的使用论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
摘要:
近年来,随着我国环保事业的逐步成熟,社会各界对环境污染问题给予了广泛的重视,特别是水质安全问题,直接影响着广大群众的正常生活。为了更好地保障人民群众的用水安全及生态环境的和谐发展,就必须加强水质检测工作的管控力度,运用科学先进的现代化技术手段,提升水质检测数据的精确性和可靠性,为人民群众的安全用水提供坚实的技术保障。鉴于此,本文就着重围绕水质检测环节中生物检测技术的具体应用进行了深入探究。
关键词:
生物检测技术;水质检测;应用:探究;
引言:
水是人们赖以生存的重要资源,水质的好坏不仅会影响到人们的生命安全,同时也会影响到正常的社会生产秩序,然而,近年来我国工业及农业产业的迅猛发展,都不可避免的加剧了我国水环境的污染问题。为了有效改善这一局面,就必须加强水质检测工作的监管力度,运用科学先进的生物检测技术,来提升水质检测工作的技术水平,确保水质检测结果的科学性和准确性,推动水质检测工作的顺利开展。
1、生物检测技术的含义及相关特性探究
(1)生物检测技术的具体含义。
生物检测的含义主要是指通过某些生物个体、群落来对周边环境污染及变化情况进行客观反映,以此来作为环境质量检测重要的参考依据。近年来,受到外界各种因素的不同影响,对我国的水资源带来了严重的破坏,由于其污染源头较为复杂,这就需要科学先进的技术手段对其进行全面深入的检测分析,而生物检测技术的优势就在于可以在特殊环境中对水污染效应进行充分展示,有效弥补了传统检测技术的不足之处。
(2)生物检测技术的相关特性。
对于生物检测技术的相关特性,我们可以结合以下三点进行分析:其一,相较理化检测的具体应用而言,生物检测技术可以在某些特定区域内对生物的污染情况加以充分反映,彻底打破了理化检测的局限性,使水质检测结果的精确性得到了进一步的提升。其二,针对仪器设备的具体应用而言,由于部分生物对污染物的反应情况较为敏感细微,但无法通过仪器设备对其进行精准的检测,这势必会影响到检测数据的准确性,而通过对生物检测技术的科学运用,就能够对微量污染物所产生的反应进行充分展示,同时还可以清晰的展示出相应的受损效应。其三,在整个生态系统之中,为了能够使微量的有毒有害物质形成聚集效果,便可以借助生物链来完成,当到达食物链末端时便可以使污染物的浓度得到显着的提升,为检测工作提供重要的参考依据。
2、水质检测的基本概况及影响要素探究
(1)水质检测的基本概况。
水资源是人们赖以生存的重要资源,同时也是宝贵的非可再生资源。近年来,我国政府部门在推动经济发展的同时对环境保护愈加重视,随着环保宣传的广泛开展,社会各界都对环保理念有了全新的认识。水质检测工作的重要价值不仅体现在人们的安全用水方面,同时也对生态环境的保护与研究发挥着非常重要的作用。结合目前的实际情况来看,水质检测在社会各个领域都得到了较为广泛的运用,水质检测对推动社会与生态环境的和谐发展具有非常重要的影响。
(2)水质检测的影响要素。
针对水质检测的影响要素,主要体现在以下三个方面:首先,是水样来源的具体影响,结合水质检测环节来看,假如检测人员对水样来源的具体情况没有进行全面掌握,就有可能对解决措施作出错误的判断,无法有效的解决该区域水源的污染问题,因此,在开展水质检测工作的具体操作之前,检测人员必须要对水质来源进行全面的了解,并结合实际情况制定出妥善的解决措施,使水质检测工作的重要价值得以充分发挥。其次,是针对类别方面的影响要素,在对水样水质进行具体检测时,必须要依据水质的不同选用适宜的水质检测方法,这就要求检测人员必须要认真对待检测工作,并严格依照检测工作的相关流程实施具体的检测操作。对此,检测人员要对不同的水质进行分析研究,针对不同水质的差异性做出准确判断,然后再运用科学合理的检测技术来对水样进行水质检测,这样才能确保水质检测数据的精确性,并使其成为相关部门制定解决方案的重要参考依据。最后,针对人为方面的影响因素,在进行水质检测的具体操作时,检测人员作为最直接的参与者,在整个检测环节中占据着非常重要的地位。为了有效避免人为操作失误情况的发生,就必须加强对整个检测环节的监管力度,在开始检测之前,要对检测仪器、试剂以及玻璃器皿等重要物品进行详细的检查,在确定一切符合标准,严格规范取样工作;进行检测工作时,检测所用的药品,一定要确保其在有效期内,过期变质的药物必须马上进行更换,检测工作要在规定时间内。另外,针对整个检测环节而言,检测人员还必须严格遵循检测标准来规范自身的实际操作,同时还要保证检测记录的准确性和客观性,从根本上避免人为失误对检测结果所造成的不利影响。
3、水质检测中生物检测技术的实际应用探究
(1)发光细菌检测技术的具体应用。
发光细菌检测技术可以对水样中存在的大部分有毒有害物质进行检测,因此在重金属以及有机物等检测领域中得到了较为广泛的运用。然而在具体的检测环节中,发光细菌检测技术也存在一定的弊端,如操作繁杂以及误差较大等相关问题。随着科技水平的日益发展,电子技术已对发光细菌检测技术做出了相应的完善,如紫外分光光度法以及荧光光度法等检测手段的辅助,可以有效提升水质检测工作的质量和效率,确保检测数据的精确性和可靠性。
(2)生物行为反应检测技术的`具体应用。
生物行为反应检测技术的操作原理主要体现在借助生物受污染物危害后所出现的趋利避害行为反应对水体污染的具体情况加以评断,并对水体污染的安全浓度加以确定,然后依据水体的实际污染情况制定出合理准确的预警措施。生物行为反应检测技术通常运用在鱼、水蚤以及双壳软体动物等生物的具体检测中,同时在实施淡水生物检测环节中一般会运用斑马鱼进行具体的检测操作,这主要是由于斑马鱼会在水质污染的情况下迅速做出行为反应,为水质检测工作提供了非常重要的参考依据。在海洋环境中,通常会运用双壳生物活体来检测水体的污染情况,而在淡水环境中,则一般会借助鱼类来完成具体的检测工作。针对贻贝双壳距离变化的具体检测操作,可以借助电磁感应技术来进行落实,此外,还可以借助高频电磁感应系统对贝壳类物质的运动情况实施检测。
(3)微生物群落检测技术的具体应用。
微生物群落检测技术通常运用于对细菌、真菌以及原生动物等微型生物在水体中的物种频率及数量的检测工作,然后再结合先进的电子技术对分布指数进行精准的计算,最后依据分布指数的具体数值对水质污染程度进行评断。伴随科技水平的全面发展,微生物群落检测技术也得到了相应的完善,检测评价指标的增加就是一个很好的证明,一般较为常见的检测评价指标有原物种种类指标、植鞭毛虫百分值以及异样性指数等。通过对生物检测技术的合理运用,使我国的水质检测技术水平得到了更好的完善与提升,这在生态环境的保护工作以及为人们提供优质用水资源等方面都发挥出了非常重要的作用。与此同时,在微生物群落检测技术的发展之中,数学分析的实用性也在逐步攀升,数学分析与计算机技术的联合应用有效拓展了生物群落参数变化规律的检测范围,使微生物群落检测技术的重要价值得以充分展现,同时对提升检测数据的精确性和可靠性也有着非常积极的影响。
(4)底栖动物及两栖动物检测技术的具体应用。
底栖动物及两栖动物检测技术的主要原理为运用生物在水体中的出现、消失以及数量的多少对水质进行具体的检测,底栖动物及两栖动物的检测参数主要包括BI指数以及群落多样性指数等。通过对两栖动物行为及生物指标的全面检测可以对水体的整体质量进行评估,尤其是在检测发育阶段中可以实现对环境因子变化的进一步感应。
4、水质检测环节中生物检测技术的应用前景探究
(1)分子生态毒理学应用于水质污染检测。
分子生态毒理学检测技术通常被运用于污染物及其代谢物与细胞内大分子代谢作用的具体研究,在对发生作用的靶分子进行研究后,便可以对个体、种群以及群落的基本情况进行预报。在科技水平日益提升的今日,生物体内胆碱酯酶活性检测被广泛运用于海水及淡水资源水质污染的检测工作。
(2)遗传毒理学应用于水质污染检测。
遗传毒理学检测原理主要是借助DNA链损伤程度的检测对遗传毒性加以判断的检测技术,相比微核试验操作而言,遗传毒理学检测技术的效果更加显着,主要是因为单细胞凝胶电泳能够对低浓度的有毒有害物质进行准确的检测,SOS显色方案作为遗传毒理学检测技术的另一种检测方法,其具体的操作原理表现在受到外界范围损伤及抑制的干扰下,DNA分子会进行错误修复,在经过遗传毒物处理后而出现的反应便可以称为SOS应答,SOS检测方法具有灵敏性强且操作便捷等技术优势。
5、结语
结合以上论述可以看出,伴随社会经济的飞速发展,工业及农业产业规模的不断壮大,加剧了我国的水污染问题。对此,为了有效解决这一难题,相关部门就必须对水质检测工作给予高度的重视,通过对生物检测技术的科学运用,使水质检测工作的效率和质量得到进一步的提升,在确保检测数据准确性的基础之上,为人民群众提供优质的用水资源,以此来推动社会与生态环境的可持续发展。
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———之节能减排创造篇 随着能源的减少,人们逐渐变得重视节能了。在现实生活中,人们仍不清楚怎样节能,让节能只是一个说的到,却不能全做的到的事情,往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 有一次教训让我刻骨难忘 。一天,我家用电饭煲蒸饭,用完后,老妈忘了拔插头就糊里糊涂的让我们吃饭……吃完饭后,我来到厨房喝水,喝完水,我刚转过头,突然发现电饭煲,还没有拔插头,我吓得赶紧跑过去,把插头拔了。这时,我心想:好险,幸亏我拔了电源,要不得多费电那!吓死了…… 现在我来就介绍家庭的节电: 电饭煲节电小窍门 现在市面上的电饭煲分为两种:一种是机械电饭煲,另外一种是电脑电饭煲。使用机械电饭煲时,电饭煲上盖一条毛巾,注意不要遮住出气孔,这样可以减少热量损失。当米汤沸腾后,将按键抬起利用电热盘的余热将米汤蒸干,再摁下按键,焖15分钟即可食用。电饭煲用完后,一定要拔下电源插头,不然电饭煲内温度下降到 70度以下时,会自动通电,这样既费电又会缩短使用寿命。尽量选择功率大的电饭煲,因为煮同量的米饭,700瓦的电饭煲比500瓦的电饭煲要省时间。电脑电饭煲一般功率较大,在800瓦左右,从而节能,但价格稍贵,一般都在500元至800元之间。 空调节电小窍门 1.空调使用过程中温度不能调得过低。因为空调所控制的温度调得越低,所耗的电量就越多,故一般把室内温度降低6至7度就行了。 2.制冷时室温定高1度,制热时室温定低2度,均可省电10%以上,而人体几乎觉察不到这微小的差别。 3.设定开机时,设置高冷/高热,以最快达到控制目的;当温度适宜时,改中、低风、减少能耗,降低噪音。 4.“通风”开关不能处于常开状态,否则将增加耗电量。 5.少开门窗可以减少房外热量进入,利于省电。 6.使用空调器的房间,最好使用厚质地的窗帘,以减少凉空气散失。 …… 看了这么多小窍门自己也手痒了,拍拍脑瓜子,想出个节约水的好办法:找出海绵、图钉、拖鞋。先将海绵均匀的分布在拖鞋底,再用大头钉固定。这样节水的鞋拖做好了,跟那得用水清洗好几次的拖把节水多了。只不过一个鞋拖不管用,得多几个! 节能是很重要的,人都应该用这些小窍门,不应该因嫌麻烦就不去做这些事。这些事对谁都有极大的好处的,仅仅需要举手之劳而已。有关部门也应该加大节能力度,多多宣传。让人类都节约这并不是永远都有的能源!为造福我们的后代而努力吧 !
——警惕全球变暖最近这几年,大家觉得天气一下子就变热了,原本凉爽的秋天现在几乎要到10月下旬才开始,8月份最热的天居然达到了40度以上。这是为什么呢?原来,是人类自己惹的祸。随着人类高科技发展进程越来越快,科学随之产生的副作用逐渐体现出来,全球变暖就是一个例子。天气炎热,在酷暑里泡空调成为了一项新的“业余爱好”,但人们可曾想过,空调会带来什么负面影响呢?答案当然是肯定的,空调排放的气体中含有大量的甲烷,输送到外面,甲烷也是导致全球变暖的气体。同时,空调还会浪费掉许多电,所以要尽量避免用空调,适当即可。而另一个原因就是:二氧化碳!汽车尾气与工厂废气中含有大量二氧化碳,而二氧化碳最可能导致温室效应(即全球变暖)现在汽车逐渐增多,据有关方面统计,到21世纪,汽车在全世界已有7亿辆,大量的尾气严重影响着我们,咳嗽,喉咙发炎……最重要的是全球变暖。有人统计,美国人均二氧化碳排放量已达到了20吨一年!中国每年的二氧化碳排放量人均排放量也有吨一年!我们周围的环境在恶劣地变化。更重要的原因就是:森林锐减,水资源破坏,生态链严重被破坏,大量土地贫瘠,水污染严重,据统计全世界10%的河水被污染,新鲜的淡水供应成了问题,同时由于矿物质被大量使用,燃烧出的CO2气体导致了大气污染,同时臭氧层被严重破环,南北极出现臭氧层洞,加剧了环境的恶化。这样恶性循环的话,最终会导致人们的生活被严重影响。这样一来的悲剧是什么呢?当然是显而易见了!天气加热,海平面上涨,南北极冰川融化,海滨城市,岛国被淹。这一切,都严重影响了人类的生存,实验证明,以后300年,海平面将上涨半米多,这还是最乐观的数据。再过7年,全球变暖将会无可逆转地持续。更可怕的是,由于北极冰融化,降雨量加强,大量淡水汇入北大西洋,破坏了墨西哥暖流,一旦墨西哥暖流被切断后,欧洲西北部温度将会下降5—8度之多,从而造成的影响,很可能引发新的冰河时期!想必大家一定看过《后天》这部电影,剧中的情景正是几百年后对我们地球的一个真实写照:龙卷风,冰层断裂,温度急剧下降,冰风暴,冻雨,地震,洪水,海啸……这并不是疯狂的幻想,如果人类不停止毁坏环境的话,这将成为现实!全球变暖不仅仅是天气变热,更会牵连出许多负面影响!为了拯救地球,我们应该尽量做到:不开空调,使用回收环保纸张,舍弃肉类(牛排)食品(牛消化中含有一氧化二氮,如果你转为素食主义者,每年二氧化碳的排放量将减少吨!)不用塑料袋,乘公交车……生活中的点点滴滴。其实环保并不难,只要你支持环保,就是你给这个星球的最好礼物,不需要太多言辞,只要每个人都行动起来,就会是一股强大的力量!如今,日本,英国,美国等国家纷纷行动起来,我们虽然也采取了行动,但,对于一个有13亿人口的泱泱大国,这一点,还是不够的。所以,警惕全球变暖,是全人类为了挽救地球的唯一方法,有人也许会说:我们不是可以移居到别的星球上去吗?答案虽是肯定的,但那又能容纳多少人呢?有人说:治理温室效应的资金太大了,对金融来说是天价。但,如果一直拖延,最终的结果,是我们的地球面目全非,别说金融,就连自己的生命也难保啊!所以环境保护不应只停留在口头上,而要真正付之与行动了。
传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,这是我为大家整理的传感器检测技术论文,仅供参考!
试述传感器技术在环境检测中的应用
摘要:传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,其中气体传感器主要检测氮氧化合物和含硫氧化物;液体传感器主要检测重金属离子、多环芳香烃类、农药、生物来源类。本文阐述了传感器技术在环境检测方面的应用。
关键词:气体传感器 液体传感器 环境检测
中图分类号:O659 文献标识码:A 文章编号:
随着人们对环境质量越加重视,在实际的环境检测中,人们通常需要既能方便携带,又可以够实现多种待测物持续动态监测的仪器和分析设备。而新型的传感器技术就能够很好的满足上述需求。
传感器技术主要包括两个部分:能与待测物反应的部分和信号转换器部分。信号转换器的作用是将与待测物反应后的变化通过电学或光学信号表示出来。根据检测方法的不同,我们将传感器分为光学传感器和电化学传感器;根据反应原理的不同,分为免疫传感器、酶生物传感器、化学传感器;根据检测对象不同,分为液体传感器和气体传感器。
1气体传感器
气体传感器可以对室内的空气质量进行检测,尤其是有污染的房屋或楼道;也可以对大气环境中的污染物进行检测,如含硫氧化物、氮氧化合物等,检测过程快速方便地。
以含氮氧化物(NOx)为例。汽车排放的尾气是含氮氧化物的主要来源,但随着时代的发展,国内消费水平的提高,汽车尾气的排放量呈逐年上升趋势。通过金属氧化物半导体对汽车尾气及工厂废气中的含氮氧化物进行直接检测。如Dutta设计的传感器,采用铂为电极,氧化钇和氧化锆为氧离子转换器,安装到气体排放口,可以检测到含量为10-4~10-3的NO。含硫氧化物是造成酸雨的主要物质,也是目前环境检测的重点项目,因为在大气环境中的含量低于10-6,需要更高灵敏度的传感器。如高检测的灵敏度的表面声波设备。
Starke等人采用直径为8~16nm的氧化锡、氧化铟、氧化钨纳米颗粒制作的纳米颗粒传感器,对NO和NO2的检测下限可达到10-8,提高反应的比表面积,增加反应灵敏度,且工作温度比常规的传感器大大降低,减少了能源消耗。
2液体传感器
在实际环境检测中,液体传感器大多应用于水的检测。由于水环境中的污染物种类广泛,因此液体传感器比气体传感器的应用更为广泛和重要。水中的污染物除了少量的天然污染物以外,大部分都是人为倾倒的无机物和有机物。无机物中,重金属离子为重点检测对象;有机污染物包括杀虫剂、激素类代谢物、多环芳香烃类物质等。这些污染物的过度超标,会严重影响到所有生物体的健康和安全。
重金属离子检测
采水体中重金属离子的主要来源包括开矿、冶金、印染等企业排放的废水。这些生产废水往往混合了多种废水,所含的重金属离子种类繁多,常见的有汞、锰、铅、镉、铬等。重金属离子会不断发生形态的改变和在不同相之间进行转移,若处置不当,容易形成二次污染。生物体从环境中摄取到的重金属离子,经过食物链,逐渐在高级生物体内富集,最终导致生物体的中毒。因此如果供人类食用的鱼类金属离子超标,将对人类产生严重的影响,因此对于重金属离子的检测显得尤为重要。
Burge等人发明的传感器,可以利用1,2,2联苯卡巴肼和分光光度计,可以检测地下水中的重金属铬浓度是否超标。
除了通过化学反应检测外,采用特殊的生物物质,也可以方便和灵敏地检测重金属离子。如大肠杆菌体内有一种蛋白质可以结合镍离子,有人在这种蛋白质的镍离子结合位点附近插入荧光基团,当蛋白质结合镍离子后,荧光基团会被淬灭,由于荧光的强度与镍离子浓度成反比,从而实现对镍离子的定量检测,检测范围未10-8~10-2mol/L。日方法也可应用于检测Cu2+、Co2+、Fe2+和Cd2+等几种离子中。他们还结合了微流体技术,该技术只需消耗几十纳升体积的待测液体,就可以对100nmol/L以下浓度的Pb2+进行检测。Matsunaga小组将TPPS固定在多孔硅基质中,当环境中存在Hg2+时,随着Hg2+浓度的变化,TPPS的颜色会从橘黄色逐渐转变成绿色,该传感器的检测限为,通过加入硅铝酸去除干扰离子Ni2+和Zn2+。
利用传感器技术不仅可以准确测定待测物的浓度,而且由于传感器的微型化技术特点,还可以通过传感器的偶联,进行多项指标的检测。Lau等人设计了基于发光二极管原理的传感器,可以同时检测Cd2+和Pb2+,该传感器对Cd2+和Pb2+的检测限分别为10-6和10-8。
农药残留物质的检测
农药是一类特殊的化学品,它在防治农林病虫害的同时,也会对人畜造成严重的危害。中国是农业大国,每年的农药使用量相当庞大,因此有必要对其进行监测。采用钴-苯二甲蓝染料和电流计就能方便地检测三嗪类除草剂,无需脱氧,直接检测的下限为50Lg/L,如果通过预处理进行样品浓缩后,检测限可以达到200ng/L。
采用带有光纤的红外光谱传感器可以进行杀虫剂的快速检测。将光纤内壁涂覆经非极性有机物修饰的气溶胶材料后,能显著改善光纤中水分子对信号的耗散作用,并且能够提取出溶液中的有机磷类杀虫剂进行光谱分析。此类传感器对于有机溶剂,如苯、甲苯、二甲苯的检测限则可达10-8~8*10-8。
多环芳香烃类化合物的检测
多环芳香烃类物质是另外一大类有害的污染物质,这类物质具有致癌性,但在许多工业生产过程中均会使用或产生此类物质。水体中的多环芳香烃类物质含量非常低,一般在10-9范围内,因此需要借助高灵敏度的检测传感器,Schechter小组发明了光纤光学荧光传感器。在直接检测过程中,待测样本中还可能存在一些如泥土这样的干扰物质,会降低检测信号值,如果用聚合物膜先将非极性的PAH富集,然后对膜上的物质进行荧光检测,从而解决信号干扰问题,报道称这种经膜富集后的传感器技术,对pyrene的检测可达到6*10-11,蒽类物质则可达4*10-10。Stanley等人利用石英晶振微天平作为传感器,在芯片表面固定上蒽-碳酸的单分子膜,检测限可达到2*10-9。
基于免疫分析原理,采用分子印迹的方法,在传感器表面印上能够结合不同待测物质的抗体分子,可以实现多种不同物质的检测。近年来发展起来的微接触印刷技术,也可应用到该领域,这样制备得到的传感器体积可以更加微型化。
生物类污染物质
除了以上的无机和有机合成类污染物质,还有生物来源的一些潜在污染分子。如激素类分子及其代谢物的污染常常会引起生物体生长、发育和繁殖的异常。Gauglitz带领的研究小组采用全内反射荧光生物传感器和睾丸激素抗体,对河流中的睾丸激素直接进行了即时检测,其检测限为。该技术无需样品的预处理,对于不同地区的自然界水体均可以进行睾丸激素的现场直接检测,检测范围为9~90ng/L。
另外,致病菌和病毒也是被检测的对象,水体中出现某些特定菌种,可以表明水体受到了某种污染,利用传感器技术非常容易检测到这些生物样本的存在,而且选择性非常高,如可以从烟草叶中快速地发现植物病毒烟草花叶病毒,采用QCM可以直接检测到酵母细胞的数量。
3结论和展望
目前,传感器技术已开始应用于各环境监测机构的应急检测,但是实际应用中有诸多的局限性,比如在对大气中的某些有害物质进行检测时,由于其含量往往低于传感器的最低检测限,因此在实际应用过程中,还需要进行气体的浓缩处理,这样就使传感器不容易实现微型化,或者需要借助更高灵敏度的传感器;同样,在野外水体检测时,常常会出现待测水体含有多种复杂干扰成分的情况,无法与实验室的标准化条件相比;在有些以膜分离分析技术为原理的传感器中,其膜的使用寿命往往较短,而频繁更换新膜的价格较为昂贵,因此仍然无法得到广泛的应用。
尽管如此,随着传感器技术的不断发展和完善,仍然有望应用于将来工厂企业排气、排污的现场直接检测和野外环境的动态无人监测,而且其结果能与实验室常规仪器的检测结果相符,这样将大大加快对环境监测和治理的步伐。
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传感器与自动检测技术教学改革探讨
摘要:传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课,传统授课方法侧重于理论知识的传授,而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析,对该课程的教学方案改革进行探讨,提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。
关键词:传感器与自动检测技术;教学内容;教学模式;工程思维
“传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课,是一门必修课,也是一门涉及电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术,现代检测系统通常集光、机、电于一体,软硬件相结合。
“传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授,重知识,轻技能;教师之间也缺乏沟通,教学资源不能得到充分利用,教学效果不理想,学生学习兴趣不高。
一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析
笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年,最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲,由于研究型大学是以培养研究型人才为主,而独立学院是以培养应用型人才为主,在人才培养目标上有较大差异,在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位,存在以下几方面的问题。
1.重理论,轻实践
该课程是应用型课程,其中也有大量的理论知识、数学推导,而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主,在课堂上大篇幅讲解传感器的原理,进行数学公式推导,相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍,导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构,而不知道如何用,在哪里用。
2.教学模式单一
该课程传统上以讲授的教学方式为主,将现成的结论、公式和定理告诉学生,学生不能主动地思考和探索,过程枯燥乏味,导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。
3.教学实验安排不合理
传统的实验课程安排,验证性实验比例高达80%,综合设计性实验极少,缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心,重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力,以在学生毕业时达到企业对技术水平与能力的要求,使学生毕业后能尽快适应工作岗位。
二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革
传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践,教学模式单一,教学实验以验证性实验为主,这种方案能够培养研究型人才,但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中,笔者潜心研习,并反复实践,总结出以下几个可以改革的方面。
1.优化教学内容,注重工程思维
本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理,传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉,而本人则认为针对应用型人才培养,充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可,涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解,其他则可作为学生的自学内容,让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例;另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣,培养学生应用型工程学习思维。
2.改革教学方法,改变教学模式
传统的教学是“灌输式”的方法,无论学生是否接受,直接把要讲的内容全部讲述给学生,而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学,实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法,发挥学生在教学活动中的主体地位。
3.与工程实际相结合,与其他课程相结合
教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例,精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时,要培养学生的系统观,让学生明白这不是一门独立的课程,而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的,以达到融会贯通的学习效果。
4.实验环节改革
实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验,学生容易感到枯燥无味,毫无学习积极性,很少有学生进行独立思考并发现问题,实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育,笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上,增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。
5.改革教学评价方法,提高课堂教学效率
高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段,目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈,可以采用每一个章节布置一道设计型题目,让学生更加广泛地查阅资料,并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容,进而从更深的层面分析解决问题,以达到深度、广度相结合的效果。
本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案,提出了三个方面的问题,并根据四年的教学积累,在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和措施。本方案以实际工程应用实例为核心,在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解,以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性,培养学生的工程思维和能力,重视实验环节,以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。
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[2]曹良玉,赵堂春.传感器技术及其应用.课程改革初探[J].中国现代教育装备.
[3]李玉华,胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场.
青蛙的捕食今天我在看书的时候,看到一个好奇怪的故事:把一只青蛙放到死苍蝇堆里,竟然无动于衷,青蛙活活地饿死。这使我心生疑问,于是我决定通过实验解答问题。 我首先从菜市场买来两只青蛙,各自放到一个玻璃杯里,接着,我捕来一只苍蝇,待其死亡后,用细线轻轻地捆绑着,吊在青蛙的眼睛上方不动,发现青蛙竟一动不动;我根据同样的步骤,用另一只青蛙做实验,结果青蛙也是毫无反应。我改变方法,把帮着苍蝇的细绳左右摇摆,结果青蛙一跃而起捕食到口。最终我得出了结论,青蛙只吃会动的东西。 我又提出了另一个疑问,如果是摇动的树木或其它会动的但不能吃的东西,青蛙会有什么反应? 我又把一条捆绑着小树枝的细线在青蛙面前摇动,青蛙却一动不动。我把小树枝换成其它东西,结果也一样。因此我又得出了一个几轮——青蛙与它的生存没有意义的事物都没有反应。 虽然得出了结论,但我还是有些地方不明白,青蛙为什么能分辨事物呢?我于是在网上搜索答案。原来,青蛙的视网膜中具有神经细胞层,是蛙眼不仅可以把索看到的图像呈现在视网膜上,而且能够分析所看到的图影,挑选出特定的图像特征,然后经视神经床给大脑。 蛙眼这套检测系统十分完善,能集中注意相对于背景运动、具有特定形态特征的物体。听闻有科学家正致力研究青蛙的视觉器官,希望能设计出“运动目标探测器”之类的能探测某种特定物体的仪器。 青蛙的捕食很特殊,我通过实验知道了青蛙能够根据神经细胞来分辨,对其他它不喜欢吃的食物或死的昆虫也不吃的道理。
相当于毕业论文,目测没300行代码下不来,要是自己写,你就给20分,相当于打法要饭的--
机电毕业设计目录 001CA6140车床主轴箱的设计 002DTⅡ型固定式带式输送机的设计 003FXS80双出风口笼形转子选粉机 004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 005PLC在高楼供水系统中的应用 006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 008乘客电梯的PLC控制 009出租车计价器系统设计 010电动自行车调速系统的设计 011多用途气动机器人结构设计 012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计 014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 015减速器的整体设计 016金属粉末成型液压机的PLC设计 017可调速钢筋弯曲机的设计' 018螺杆空气压缩机 019膜片式离合器的设计 020全自动洗衣机控制系统的设计 021生产线上运输升降机的自动化设计 022双铰接剪叉式液压升降台的设计 023四层楼电梯自动控制系统的设计 024万能外圆磨床液压传动系统设计 025卧式钢筋切断机的设计 026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 027新KS型单级单吸离心泵的设计 028压燃式发动机油管残留测量装置设计 029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 030知识竞赛抢答器设计 031自动洗衣机行星齿轮减速器的设
对不起我没有