如图9-43 所示为利用声表面波叉指换能器和环路放大器做成的叉指换能器式微温度传感器。叉指换能器和声表面波传播通道形成了选频和反馈网络，与同相放大器组成了振荡器，振荡频率等于相邻叉指对之间的距离M 两倍的倒数。用频率计可测振荡频率。若环境温度改变，则M 值会随之改变，振荡信号频率也会改变。用频率计可测得频率的变化Δf，由计算机计算可获得温度的变化ΔT。

式中，k 为与压电晶体衬底材料有关的参量；f0为基准温度下的振荡频率。

在两个叉指换能器之间的声表面波传播通道上铺设待测化学敏感膜，在测量的过程中，膜的质量的变化也会引起声表面波振荡频率的改变。用频率计测得频率的变化Δf，可以计算得到化学敏感膜质量的变化Δm，即

图9-43　叉指换能器微温度传感器

式中，B 为与压电晶体衬底材料有关的参量。

声表面波叉指换能器与膜技术结合，可以开发出各种不同用途的叉指换能器微型生物传感器。

1. 参观、使用和体会新型传感器的功能

(1)走访医院化验室，了解各种生物传感器的性能技术指标及其使用方法。

(2)坐火车时观察火车迎面交会，汽笛声音的频率由低到高再到低的变化情况，感受声音频率的多普勒效应。

(3)使用指纹锁和笔记本电脑指纹识别开机功能，体会指纹传感器性能和应用。

(4)使用手机和平板电脑的触摸屏功能，使用银行ATM 的触摸屏功能，使用手写屏手机输入和发送短信，感觉三者之间的性能差别。

2. 敲击报警器电路的装配与调试

敲击防盗报警器，如图9-44 所示。报警器由声音传感器、555 集成电路、继电器和报警器组成。当有人敲击时，声音传感器将输出一串脉冲信号，该信号送入555 集成电路第二脚触发其翻转，其第三脚输出高电平使继电器吸合，接通报警器工作。R3及C2为报警时间长短延时电路；R1调节灵敏度，当阻值大时，灵敏度高。

(1)装配该防盗报警器电路。

(2)声音传感器可用驻极体传声器代用，继电器和报警器可改用指示灯或发光二极管报警。

(3)改变电阻、电容值，调整报警延时时间和报警灵敏度。

(4)选用其他传感器，将该电路扩展为有人接近时致欢迎词设备。(www.daowen.com)

图9-44　敲击防盗报警器

(1)生物传感器的信号转换方式有哪几种?

(2)生物传感器有哪些种类? 简要说明其工作原理。

(3)检测发射微波和反射微波的时间间隔，可测量液位高低。试设计一微波液位计并解释其工作原理。

(4)不停车收费系统(ETC)是如何工作的?

(5)微波温度传感器是什么工作原理? 它有哪些用途?

(6)用生活中的例子解释多普勒效应。

(7)公交IC 卡卡片上不带电源为什么能够工作? 简单叙述公交IC 卡刷卡交费过程。

(8)简述超声波传感器测流量的基本原理。

(9)超声波传感器如何对工件进行探伤? 有何优点?

(10)语音识别系统和人像识别系统有何相同之处? 有何不同之处?

(11)机器人传感器主要有哪些种类?

(12)接近觉传感器是如何工作的? 举例说明其应用。

(13)指纹识别主要经过哪几个步骤? 指纹传感器在指纹识别中起什么作用?

(14)温差效应指纹传感器FCD4B14 由哪几部分电路组成? 它们在指纹采样过程中各起什么作用?

(15)本书共介绍了哪些基本传感器? 试根据其原理不同进行归类总结。

(16)简单叙述电容式触摸屏的工作原理。电容式触摸屏为什么不能用手写笔书写? 可否用于多点触控触摸屏?

(17)微机电系统具有哪些特点? 叉指换能器微温度传感器是如何工作的?