特殊材料型智能传感器利用了特殊功能材料对传感信号的选择性能。例如,酶和微生物对特殊物质具有高选择性,有时甚至能辨别出一个特殊分子。因此,利用酶和微生物抑制化学元素的共存效应,可以滤出所需的特殊物质,几乎能在传感信号产生的同时完成信号的过滤,选择出所需要的信号,大大减少信号的处理时间。
现已广泛使用的血糖传感器就是酶传感器的一个例子。糖氧化基酶具有排他性,能选择血糖发生氧化作用,产生糖化酸和过氧化氢(H2O2)。用两个电极和一个微安表、一个直流电源组成一个血糖传感器,其中一个电极作为探测H2O2电极,在该电极顶部固定有糖氧化基酶。将该血糖传感器放置于被测血液溶液中,由微安表的电流指示值可以确定H2O2电极上产生的H2O2的浓度,即可确定血液中糖的浓度。以这种方式,利用各种酶和微生物的生物学功能可以研制出一系列不同的生物传感器。如果把抗原或抗体固定于传感器顶端,就能获得对于免疫样本的高敏感性和高选择性。这类生物传感器属于化学智能传感器,具有几近完美的选择性。(www.daowen.com)
另一种化学智能传感器是由具有不同特性和非完全选择性的多重传感器组成的。一种名为“电子鼻”的嗅觉系统就是一个成功的应用实例。它由不同的传感材料制成6 个厚膜气体传感器,分别对各种待测气体有不同的敏感性。这些气体传感器被安装在一个普通的基片上,将各个气体传感器对待测气体的不同敏感模式输入微处理器。该微处理器采用类似模式识别的分析方法,辨别出被测气体的类别,然后计算其浓度,再由传感器输出端口以不同的幅值显示输出。多重传感器的材料可以针对不同的气体类型而不相同。对应微处理器采用矩阵的分析方法来描述多重传感器对气体类型的敏感性,表征各个传感器的选择性和交叉敏感性。如果所有传感器对某一特定气体类型具有唯一选择性,那么除对角线元素之外的所有矩阵元素就都为零。目前已经发现有几种对有机或无机气体具有不同敏感性或传导性的材料,已经或者正在进行应用。
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