医用传感器及其接口技术

医用传感器及其接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:国防工业出版社
作者:
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:19.0
装帧:
isbn号码:9787118018875
丛书系列:
图书标签:
  • 医用传感器
  • 生物传感器
  • 传感器接口
  • 生物医学工程
  • 医疗器械
  • 信号处理
  • 数据采集
  • 微电子
  • 健康监测
  • 医学电子
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

现代微纳机电系统(MEMS)在生物医学领域的应用前沿 书籍主题: 本书深入探讨了当代微纳机电系统(MEMS)技术在生物医学工程、生命科学研究及临床诊断设备开发中的前沿应用、设计原理、制造工艺及其未来发展趋势。 目标读者: 面向生物医学工程、电子工程、材料科学、机械工程以及相关交叉学科的高年级本科生、研究生、科研人员和行业工程师。 核心内容概述: 本书旨在填补当前市场上关于MEMS技术与生物医学应用结合的深度、综合性著作的空白。它不仅聚焦于MEMS器件的物理原理,更着重于如何将这些微观尺度的精密制造技术转化为解决实际生物医学难题的有效工具。全书结构严谨,内容覆盖从基础理论到尖端技术实践的多个层面。 第一部分:MEMS基础与生物医学驱动力 第一章:微纳机电系统概述与生物医学需求的耦合 本章首先回顾了MEMS技术的发展历程,重点阐述了硅基、聚合物基及生物兼容性材料在微系统中的应用基础。随后,详细分析了生物医学领域对小型化、高灵敏度、低功耗传感和执行器的迫切需求。深入讨论了生物相容性、表面功能化以及微流控集成对MEMS器件在体内外应用的关键影响。 第二章:微纳加工工艺与生物界面设计 详细介绍支撑现代生物医学MEMS器件制造的核心工艺,包括光刻、干法刻蚀(如DRIE)、深反应离子刻蚀、薄膜沉积、键合技术(如硅-硅键合、玻璃-硅键合、热氧化物键合)等。尤其侧重于如何将这些传统半导体工艺适配于生物分子和细胞环境的特殊要求,例如,如何控制表面粗糙度以最小化非特异性吸附,以及如何实现多材料异构集成。 第二部分:生物传感与检测系统 第三章:高灵敏度生物传感器原理与实现 本章系统讲解了基于压电效应、电阻应变、电容变化和光学原理的生物传感器设计。重点剖析了谐振器和声波器件(如SAW, FBAR)在生物分子检测中的优势,包括其极高的质量敏感度,适用于实时、无标记检测。详细探讨了质量敏感型传感器(如QCM)的理论模型及其在病毒、蛋白质检测中的应用案例。 第四章:基于电化学和场效应的生物界面 深入分析了场效应晶体管(FET)和化学传感器在生物应用中的变体,如ISFET(离子敏感场效应晶体管)和OFET(有机场效应晶体管)。重点讨论了生物识别层(如抗体、核酸探针)的固定化技术、界面电荷转移机制以及如何通过表面等离子体共振(SPR)增强信号输出。案例研究涵盖了pH值监测、离子浓度分析及DNA杂交检测。 第五章:光学与成像微系统 本章聚焦于集成在微系统中的光学元件,如微透镜阵列、光栅和光纤耦合结构。详细介绍了基于MEMS的可调谐光学系统在生物成像(如OCT——光学相干断层扫描)中的应用。讨论了微镜阵列(如DMD)在高通量筛选和光遗传学刺激中的作用。 第三部分:微流控与体内设备 第六章:微流控芯片(Lab-on-a-Chip)的设计与制造 全面介绍微流控的基本流体力学(雷诺数、毛细作用力),以及芯片设计中的关键要素:通道几何形状、泵与阀的设计(包括机械式、电驱动式和热驱动式)。详细阐述了单细胞捕获、分选与分析的技术挑战和解决方案,如基于介电泳(DEP)和声流控的细胞操控。 第七章:微流控系统在组学分析中的应用 本章聚焦于将微流控技术与生物分析化学相结合,实现高通量、低样本消耗的组学分析。涵盖了微反应器中的PCR(聚合酶链式反应)、微流控电泳分离(Capillary Electrophoresis)以及微液滴生成与操控技术(Digital Microfluidics),特别强调了单细胞基因组学和蛋白质组学的微型化平台构建。 第八章:体内植入式微系统与药物递送 探讨了可植入式生物传感器和执行器的设计考量,如生物降解性材料、长期稳定性、生物污损的抑制。详细分析了基于MEMS的微泵和微针阵列在精确、按需药物递送系统(如胰岛素泵、控释植入物)中的工程实现。讨论了能量收集与无线供电技术在维持植入式设备长期运行中的角色。 第四部分:新兴技术与未来展望 第九章:生物相容性材料与柔性电子 探讨了超越传统硅基材料的新兴选择,如聚合物(PDMS、聚酰亚胺)、水凝胶及完全可降解材料(如镁、PLGA)。重点介绍柔性MEMS技术,研究如何将微传感器集成到可穿戴设备或直接贴合在软组织表面,以实现无创或微创的长期生理监测。 第十章:人工智能在MEMS生物医学数据解析中的融合 本章面向数据密集型生物医学MEMS设备,探讨了信号处理与特征提取的挑战。介绍了机器学习和深度学习算法如何用于处理传感器阵列产生的复杂生物信号,提高检测的准确性和鲁棒性,并展望了闭环诊断与治疗系统(Closed-Loop Systems)的未来发展方向。 附录: 生物医学MEMS器件的生物安全性与伦理考量。 本书以工程严谨性为基础,结合大量具体的生物医学应用实例,为读者提供了一个全面、深入且具有前瞻性的视角,理解如何利用微纳技术革新未来的医疗诊断和治疗手段。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

这本书的结构设计是我非常欣赏的一点。作者并没有按照枯燥的学科分类来组织内容,而是将传感器技术与具体的医疗应用场景紧密结合,这使得整个阅读过程既有深度又不失趣味。比如,在介绍心电传感器时,作者不仅讲解了传感器本身的原理,还深入分析了心电图是如何捕捉心脏的电活动,以及不同波形代表的生理信息,这让我对心电图的理解提升了一个层次。同样,在讨论血氧饱和度传感器时,作者详细阐述了脉搏血氧仪的工作原理,包括其如何利用红外光和可见光在血液中的吸收差异来测量血氧。 这种“由应用驱动技术”的叙述方式,让我能够更好地理解每一项技术存在的意义和价值。我发现,作者在撰写过程中,一定是反复斟酌了读者的知识背景,力求在专业性和易读性之间找到一个最佳的平衡点。那些看似复杂的公式和图表,在作者的讲解下,都变得生动形象。尤其是那些关于传感器校准和故障诊断的内容,对于任何想要深入了解医用设备实际应用的人来说,都是不可或缺的知识。我甚至会时不时地停下来,回顾之前的内容,因为我发现,对前一个知识点的理解,会直接影响到对下一个更深层技术的领悟。

评分

我是一位对生物信号处理和模式识别感兴趣的学生,这本书中关于信号调理和数据分析的部分,对我来说简直是如获至宝。作者在书中详细阐述了如何对采集到的原始生物信号进行预处理,包括放大、滤波、去噪等步骤,以去除干扰,提取有效信息。我特别欣赏作者在解释滤波器的设计原理时,那种由浅入深的讲解方式,让我能够理解不同类型滤波器(如低通、高通、带通)的特性以及它们在生物信号处理中的具体应用。 更让我兴奋的是,书中还对基于这些处理后的信号进行模式识别和特征提取的方法进行了探讨。例如,如何从心电信号中识别出房颤等异常情况,或者如何从脑电信号中分析出睡眠阶段。作者在讲解这些内容时,都结合了实际的算法和模型,这为我进行相关的研究提供了非常重要的理论基础和实践指导。我感觉这本书不仅仅是传授知识,更是在启发我的思考,让我能够将这些知识应用到更广泛的领域。

评分

这本书最吸引我的地方在于它对“接口技术”的深入剖析。我一直觉得,传感器只是“感知”的第一步,而如何将这些宝贵的“感知”信息有效地传递出去,并转化为有用的数据,才是真正考验技术功底的地方。作者在这方面花费了大量的笔墨,详细介绍了各种数据采集系统、信号处理器以及通信接口的原理和设计。特别是关于模拟信号到数字信号的转换(ADC)这一环节,作者从采样率、量化精度等多个角度进行了详尽的讲解,让我理解了为什么在医学数据采集过程中,这些参数如此关键。 此外,书中对各种通信协议,例如USB、SPI、I2C等在医用设备中的应用也进行了详细的阐述,这让我明白,即使是最先进的传感器,也需要一个高效可靠的“桥梁”才能发挥其最大的价值。作者在讲解这些接口时,还结合了一些实际的电路设计图和时序图,这对于我这样有一定电子基础的读者来说,提供了极大的帮助,我能够清晰地看到数据是如何在不同的模块之间流转的。这本书真正地让我体会到了,一个完整的医用传感器系统,是如何通过精密的接口设计来实现其功能的。

评分

这本书绝对是我近期阅读体验中最令人惊喜的一本。我一直对医疗设备和其背后的原理非常感兴趣,但又苦于找不到一本既能触及核心技术,又不至于太过晦涩难懂的书籍。当我在书店偶然翻到这本《医用传感器及其接口技术》时,立刻被它厚重的质感和专业的排版吸引了。虽然书名听起来很技术性,但我还是抱着试一试的心态购入了。事实证明,我的选择是多么的明智! 首先,作者在开篇部分就用一种非常引人入胜的方式介绍了传感器在现代医疗诊断中的关键作用,我以前总是觉得仪器设备是冰冷的,但读完这部分,我才意识到它们是如何通过感知人体细微的变化,为医生提供至关重要的信息。书中对生理信号的种类,比如心电、脑电、肌电、体温、血压、血氧等等,都进行了非常详尽的梳理,并且深入浅出地阐述了每种信号的生理意义以及如何被传感器捕捉。更让我印象深刻的是,作者并没有仅仅停留在原理的介绍,而是花了大量的篇幅去讲解不同类型传感器的物理基础和工作机制,比如压电效应、热敏电阻、光电转换等等,这些内容如果不是作者精心组织,很容易让人望而却步,但在这里,我感觉自己仿佛回到了大学课堂,在一位耐心细致的老师的指导下,一步步地理解这些复杂的概念。

评分

这本书的深度和广度都超出了我的预期。作者在书中对各种医用传感器的分类和比较,让我对这个领域有了系统性的认知。他从不同的维度对传感器进行了划分,例如按照测量原理、测量对象、应用领域等,并且在每一类中都详细介绍了代表性的传感器技术,以及它们的优缺点和适用范围。这种条理清晰的分类方式,极大地帮助我构建了一个完整的知识框架。 我尤其喜欢作者在讨论各种传感器在特定疾病诊断中的应用时,所提供的具体案例。例如,在介绍用于监测糖尿病的血糖传感器时,作者不仅讲解了其工作原理,还分析了它在提高患者生活质量方面的巨大作用。这些具体的应用场景,让抽象的技术原理变得生动可感,也让我更加深刻地理解了传感器技术在改善人类健康方面所发挥的巨大价值。阅读这本书,就像是在进行一场全方位的知识扫盲,让我对医用传感器领域有了全面的了解。

评分

我一直对医疗器械的精密制造和信号处理过程充满好奇,这本书在这方面给了我极大的满足。它不仅仅是简单地罗列传感器种类,而是真正地从工程学的角度,剖析了传感器如何将生物信号转化为可以被电子设备识别和处理的数据。书中关于传感器材料的选择、传感器的灵敏度、精度、响应时间和稳定性等关键性能指标的讨论,都让我大开眼界。我尤其喜欢作者在讲解传感器接口技术时,那种循序渐进的逻辑。从基础的放大、滤波到更复杂的信号调理和数字化转换,每一个步骤都清晰明了,让我能够理解数据是如何一步步地被“提纯”和“优化”的。 而且,书中对各种接口电路的设计原理也进行了深入的探讨,例如差分放大器、仪表放大器在生物信号采集中的应用,以及如何通过滤波器抑制噪声,保证信号的完整性。作者甚至还讨论了阻抗匹配、电隔离等非常关键但常常被忽视的细节,这些细节对于确保医用传感器的安全性和有效性至关重要。我甚至可以想象,如果我是一名正在进行相关研究的学生,这本书将是多么宝贵的参考资料。它提供的不仅仅是理论知识,更是实践中的考量,让我从一个宏观的认识,深入到微观的操作层面。

评分

我是一名对生物电子学和医学工程领域充满兴趣的业余爱好者,这本书为我打开了一扇通往更深层次理解的大门。它不仅仅是一本技术手册,更像是一次深入的知识探索之旅。作者在书中对各种新型医用传感器的发展趋势进行了预测和分析,例如微型化、智能化、无线化等,这让我看到了未来医疗技术发展的无限可能。我印象特别深刻的是,书中对柔性传感器和可穿戴传感器的讨论,这些技术的发展,预示着未来医疗监测将更加便捷和个性化。 除了对技术的介绍,作者还非常注重培养读者的批判性思维。书中在分析不同传感器技术的优缺点时,都非常客观公正,并且会结合实际的应用需求进行评价。我喜欢作者在某些章节中提出的开放性问题,这鼓励我去思考,去探索更多的可能性,而不是被动地接受信息。这本书的内容之丰富,足以支撑我进行多次的深入学习和思考。我甚至开始尝试自己去查找一些书中提到的关键概念,然后与书中的内容进行比对,这种学习方式让我受益匪浅。

评分

作为一名对医疗技术发展史有一定了解的读者,这本书让我对“传感器”这个概念有了全新的认识。作者在书中不仅仅关注当前的技术,还回溯了传感器技术的发展历程,从最早的机械式测量到如今的微电子和纳米技术,这一过程的演变让我对人类智慧的结晶感到无比震撼。我发现,许多我们现在习以为常的医疗监测手段,其背后都凝聚着一代代科研人员的心血和智慧。 更让我印象深刻的是,作者在分析各种传感器技术时,都非常注重其在不同医疗场景下的适用性。例如,对于需要长期监测的生物标志物,作者会推荐那些稳定性高、功耗低的传感器;而对于需要快速诊断的紧急情况,则会侧重那些响应速度快、精度高的传感器。这种“因地制宜”的分析方法,让我觉得这本书不仅仅是一本理论著作,更是一本实用的技术指南,它教会我如何根据实际需求来选择和应用最合适的传感器技术。

评分

我是一名对医疗设备软件和硬件结合部充满好奇的学习者,这本书为我提供了宝贵的洞察。它不仅仅关注传感器硬件本身,更深入地探讨了如何通过软件算法来优化传感器数据的采集、处理和分析。例如,书中关于降噪算法、基线漂移补偿以及特征提取等内容,都让我认识到,软件在提升传感器性能和解读生物信号方面扮演着至关重要的角色。我尤其欣赏作者在讲解这些算法时,那种从底层原理到上层应用的层层递进的逻辑。 而且,书中还对嵌入式系统在医用传感器接口中的应用进行了介绍,包括微控制器的选择、数据存储方式以及与上位机的通信方式等。这些内容让我理解了,一个完整的医用传感器系统,不仅仅是硬件的堆砌,更需要强大的软件支持来驱动其运行和实现其功能。我甚至尝试着去对照书中提到的算法,在自己的学习项目中进行一些简单的模拟,这种实践性的学习让我对理论知识有了更深刻的理解。

评分

这本书的内容之丰富,足以让任何对医用传感器技术感兴趣的人为之着迷。作者在书中对各种传感器技术的未来发展趋势进行了展望,例如对纳米技术、微流控技术以及人工智能在医用传感器领域的应用进行了深入的探讨。这让我看到了这个领域令人振奋的未来。我尤其喜欢作者在讨论人工智能与传感器结合时,所提出的关于“智能诊断”和“个性化医疗”的设想,这让我对未来医疗技术的发展充满了期待。 而且,作者在书中还非常注重对读者进行安全性和可靠性方面的教育。在讲解各种传感器技术的同时,都会强调其在实际应用中的安全考量,例如生物相容性、电磁兼容性以及数据隐私保护等问题。这些内容对于任何从事相关领域研究或产品开发的人来说,都是至关重要的。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种责任的担当,它提醒我们在追求技术进步的同时,绝不能忽视了对生命安全的保障。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有