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Abstract： The words pay more attention to the error source and compensation processing of the magnetic sensors. The importance parts provide the information about the unvertical error， vertical axis effect error， sensitivity error， and the zero error. Also the compensation methods are given to enhance the precision. It is very necessary to research this item.
关键词： 磁阻传感器；误差；补偿
Key words： magnetic sensors；error；compensation
中图分类号：TP212.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）01-0309-02
0 引言
系统在工程应用中应当充分考虑各种误差的影响，特别是理论研究和工程实践，使理论与实践做的最好的结合。由于制造原因和环境因素的影响，进行刚体滚转姿态测量过程中不可避免会出现各种误差，根据各种误差的特点和性质的不同，本文将重点就磁阻传感器测量过程中产生误差的来源进行分析，并对其进行定量的描述，借鉴当前地磁场应用的实际，利用已有的各种方法对误差进行补偿，尽量消除误差带来的影响。
作为地磁场的敏感器，磁阻传感器的相关误差直接影响接下来的各项系统运行过程，是数据的起点，如果传感器的误差偏大，将对数据处理带来更大的误差。下面主要是从磁阻传感器自身出发，其误差来源可以分为以下几个方面。
1 非正交误差
选用HMC1002传感器为两轴磁阻传感器，且沿刚体横截面方向与轴垂直，假定两轴分别为Y轴和Z轴方向，则由于传感器制造工艺等方面的影响，Y轴和Z轴不可能完全的垂直，实际的正交关系并不是完全成立，有一定的误差角度，如图1所示。
以Y轴为基准轴，即Y轴是方向准确的，而Z轴方向发生了偏差。根据探测原理，理论上，两轴的地磁分量在同一平面，当Y轴最大时，Z轴输出为零；当Z轴最大时，Y轴输出为零。此时，由于误差角度α的原因，极限条件下，两轴的输出都不为零。
根据位置关系可得，极限位置处分别有，
Bzmin=Bymax*sinαz
Bymin=Bzmax*sinαy （1）
则有，
α=（αz+αy）/2 （2）
对磁阻传感器的输出进行补偿为，
Bz=Bzcout－Bycout*sinα （3）
式中，
By、Bz，磁阻传感器的输出信号，Bymax、Bymin、Bzmax、Bzmin分别其相应轴的极大和极小值；
Bzcout、Bycout，磁阻传感器的原始输出信号（未处理）。
2 垂直轴效应误差
磁传感器一般对轴向外加磁场比较敏感这类传感器还会根据横向或垂直轴方向的外加磁场，这就是垂直轴磁场效应。而由于传感器自身制作工艺所引起的正交偏差，其中X轴对Y轴的偏差为0.01°，也从另一方面加强了垂直轴效应的影响。假如在传感器的一轴上外加一磁场Had，由于横轴的影响会产生一附加磁场Hcad如下图2所示。
磁传感器电桥的输出电压可用公式表示
V=a*H/（Hs+Hca） （4）
式中，
V：表示输出电压（除去零点偏移）；
a：常数比例因子，与各向异性磁阻恒成正比；
Hs：磁场比例常数；
Hcad：垂直轴方向上的外加磁场强度；
H：敏感方向上的外加磁场强度
公式（4）在HMC1002微电路上通过实验的得出测试值：
a≈22mV/V，Hs=8Oe
如果两个传感器相互垂直的放在yoz平面上则两个传感器的输出将彼此耦合，Y轴的输出将会受到Z轴的影响，同样，Z轴的输出也会受到Y轴的影响。假定表示两个传感器的特性参数是（ay，Bsy），（az，Bsz）则传感器的输出可用表示为：
By=ay*Bycout/（Bsy+Bzcout）
Bz=az*Bzcout/（Bsz+Bycout） （5）
如果在磁阻传器测量过程中使用置位/复位电路，则可以极大地降低垂直轴误差的影响。也就是说将置位脉冲施加到传感器上后其读数将存储为V置位。在复位脉冲后，读数将存储为B复位。最终读数将为，
Bout=（Bset-Breset）/2 （6）
从而可以得倒改善后的Y轴和Z轴输出，
By=ay*Bsy*Bycout/（Bsy2-Bsz2）
Bz=az*Bsz*Bzcout/（Bsz2-Bsy2）（7）
3 灵敏度误差
制造工艺以及材料的不一致性导致了磁阻传感器的两轴不可能完全的一致，从而也使两条敏感轴的灵敏度不一致，产生了灵敏度误差。
理论条件下，磁阻传感器的两轴输出曲线是一个圆，但由于灵敏度的误差，此时两轴输出的曲线就是一个椭圆，如图3所示。假定Y轴的输出为基准，可以通过确定一个比例系数λ来调整Z轴的输出进行简单的补偿，减小误差带来的影响。
由图可得，在极值条件下两轴的输出具有一定的可比性，即，
比例系数可根据
λ=（Bymax-Bymin）/（ Bzmax-Bzmin） （8）
从而可得补偿后的两轴输出为，
By=Bycout
Bz=λ*Bzcout （9）
此外，也可以通过调整放大电路中两个敏感轴的放大倍数来使得两条敏感轴的输出灵敏度一致。
4 零位误差
理想情况下，当磁阻传感器两敏感轴上的强度分量为零时传感器的输出应当为零，如果不为零则会带来零位误差，如图4所示。具体体现在输出曲线上就是，输出点位的圆心不在圆心，而在偏离圆心的位置。
从零位误差的基本原理和原因上分析，可以得出其零位偏差为ΔY、ΔZ，如图所示其对应关系为，
ΔBy=（Bymax-Bymin）/2
ΔBz=（Bzmax-Bzmin）/2 （10）
利用偏差值对实际测量值进行补偿可得输出值，
By=Bycout-ΔBy
Bz=Bzcout-ΔBz （11）
5 其它误差来源
对于安装误差一般通过精密安装、精心调节，可将其消除在较小的范围内，它主要反映在传感器的零位偏差上，以及对软磁干扰的贡献上。
因此，对于安装误差，一方面提高制造工艺，减小误差来源；另一方面，可以将其影响化解到零位误差源和软磁误差源上。
在刚体的飞行过程中，由于外界环境的影响以及内部元器件工作发热的缘故，内部的磁阻传感器工作温度就会不断变化，一般会不断升高。
根据磁阻传感器的原理，随着温度的变化，电路中的电阻将会发生变化，进而影响到整个磁阻传感器的测量精度，主要是影响到传感器的零点和灵敏度。温度变化导致电阻等元器件时变，会导致零点的变化，产生额外的零点漂移；温度变化与灵敏度的变化。
6 结论
本章主要对系统的各种误差逐一进行分析，对磁阻传感器本身的误差重点分析了非正交误差、垂直轴效应误差、灵敏度误差以及零位误差，阐述了误差产生的机理，并对误差的补偿方法进行了论述；除了上述几类误差外，最后对安装误差、以及温度变化带来的影响进行了简单的分析论述。通过对磁阻传感器应用过程中的误差进行分析，为下一步的其在实际应用中提高精度作出了理论支持，具有重要的现实意义和应用研究价值。
参考文献：
[1]王广龙，祖静，张文栋。地磁场传感器及其在飞行体姿态测量中的应用[J].北京理工大学学报，1999，19（3）：361-364.
[2]任剡，许端，孙学艳。微型无人机磁航向测量系统的设计与实现[J].西安航空技术高等专科学校，2011，29（1）：19-21.
[3]金海红，吴东升，田柳等。倾斜补偿式地磁传感器的设计与误差补偿方法[J].传感器与微系统，2010，29（7）：33-36.
1系统组成系统
主要由主控计算机、无线传感器网络骨干节点、无线温度传感器节点和无线温湿度传感器节点和半导体冷凝除湿器等组成。在开关柜室、电缆沟和开关柜内分别部署无线温湿度传感器，在开关柜内接头等可能发热部位部署微型无线温度传感器，这些传感器节点自组织成一个温湿度监测网络。系统组成如下图所示。
2系统工作原理
无线温度传感器、无线温湿度传感器自动定时工作，监测部署点的温湿度，这些监测数据通过无线骨干节点传输到主控计算机。主控计算机融合这些信息，判断出是否有开关柜过热、是否有可能凝露，是否需要投入半导体冷凝除湿器、并将告警信息发送到集控站监控平台，从而完成多个高压开关柜的实时在温湿度监控任务。主机通过比较设备与环境的相对温升、柜内与柜外大气的相对温升、不同相位的温度差异，分析可能的过热情况，提前发出预警信号，提醒管理人员进行处理。主机还通过比较设备与环境的相对温差、柜内与柜外大气的相对温差、柜内与柜外大气的相对湿度差异，柜内和电缆沟内的湿度差异，分析出是否有可能凝露，如果需要，就提前投入半导体冷凝除湿器，并发出预警信号，提醒管理人员进行处理。
3传感器节点的技术条件
考虑选用微型无线温度传感器用于带电体的温度监测，选用无线温湿度传感器，用于监测室内环境、电缆沟和开关柜内的温湿度，这些温湿度传感器的数据融合后形成凝露判据。在高压开关柜内使用的传感器节点必须具备满足以下技术条件：（1）微型化：要安装在带电设备上，体积大的传感器节点会导致开关柜内绝缘距离不够，也会导致电场分别不均匀，从而损坏绝缘，所以，带电设备上的传感器越小越好。（2）低功耗与长电池寿命：开关柜一旦投运，就很难再停电，所以要求无线传感器节点的寿命要足够长，保证在二个检修周期内无需更换电池或节点。（3）灵敏度：开关柜是密闭的金属柜体，对电磁波传播衰减非常大，如果灵敏度低，将不得不部署更多的骨干节点，这会增加系统的复杂度和系统成本。（4）抗干扰性能：变电站通常都有高场强的干扰，对射频干扰主要是火花形成的散弹噪声和电晕形成的白噪声，这些噪声会对射频通信形成干扰，所以要实现高可靠的无线通信，就必须有良好的抗干扰性能。
4结论
基金项目：辽宁省自然科学基金资助项目(资助号：2001101026)
作者简介：朱进(1980―),女，辽宁锦州人，硕士研究生，研究方向：大系统的分散控制及鲁棒控制(E-mail:)｡ 文章编号：1003-6199(2007)01-0014-04
摘要：考虑一类非线性关联大系统的可靠控制器设计问题，该系统具有常时滞､参数不确定性､非线性扰动和传感器故障｡其中参数不确定性满足匹配条件，非线性扰动满足范数有界条件，传感器具有部分失效的模型｡本文的目的是设计无记忆分散控制器来镇定该系统｡通过解线性矩阵不等式获得此控制器，使得当传感器器发生故障时被控系统能够保持渐近稳定｡最后通过仿真的例子，验证该状态反馈控制器的可行性｡
关键词：容错控制；控制器；关联系统；传感器故障
中图分类号：TP273文献标识码：A
1引言
可靠控制是将系统部件可能发生的故障考虑在控制器设计过程中，可使所设计的控制系统无论是否出现故障都能保持一定的性能指标｡由于元器件质量，环境变化等各种因素，执行器和传感器失效是实际工程系统经常遇到的问题｡近年来，不确定系统的容错控制问题的研究取得了一些成果[1-4]｡文献[1]-[4]均是对具有离散故障模型的系统进行研究，即将部件输出分为正常和中断两种情况，部件无故障时将输出信号增益设为1;部件发生故障时将输出信号增益设为0｡而执行器或传感器通常会出现部分失效的情况｡文献[5]和文献[6]虽然考虑了传感器的部分失效，但仅是对单个系统进行研究，而随着科学技术的发展，系统的构成越来越复杂，出现了各种结构的大系统，如动力系统､通讯系统､社会系统､经济系统等｡因而，研究关联系统的完整性设计显得尤为重要，并且关联大系统的分散控制不仅可从理论上简化复杂问题，而且实现起来也经济､可靠｡
本文针对具有传感器部分失效的模型，研究了不确定非线性关联大系统的可靠状态反馈控制器的设计方法｡利用线性矩阵不等式，给出了控制器的求解方法，此控制器使得闭环系统无论是否发生故障仍能保证渐近稳定｡
2问题描述
考虑不确定非线性关联系统的故障模型：
是第i个子系统在时刻的状态向量；ufi(t)∈Rqi是考虑第i个子系统在时刻的控制输入向量；φi(t)是连续的向量初值函数；d为时滞常数；是具有适当维数的常数矩阵；(t)是反映第i个子系统模型中时变参数不确定性的不确定实值矩阵｡假定系统(1)中的参数不确定性ΔAi(t)､ΔAid(t)和非线性扰动 fi(xi(t))分别满足以下条件：计算技术与自动化2007年3月第26卷第1期朱进等：具有传感器故障的非线性关联大系统的可靠控制
3主要结果
定理1对于系统(6)如果存在正定矩阵X,Y,使得由Schur补性质可知(10)式等价于(7)式，即定理1成立｡
4例子
考虑具有执行器故障的不确定关联系统(1),其中进行仿真，结果见图可以看出两个子系统渐近稳定，说明本文所设计的分散控制器是可行的，可以达到预期的目的｡
5结论
本文讨论了一类具有状态时滞､参数不确定性和未知非线性扰动的不确定非线性关联大系统的状态反馈可靠控制问题｡把传感器可能发生的故障考虑在控制器的设计过程中，通过求解线性矩阵不等式，从而得到分散无记忆可靠控制器，使得闭环系统无论是否发生故障都保持渐近稳定｡
图1 失效时第一个子系统的状态响应
关键词：虚实结合 实验教学模式 自主创新
实验教学是课程教学必不可少的实践环节，理论知识需要通过实验才能加深印象，帮助消化和理解，理论知识才能得以巩固。所谓“纸上谈兵”的教学模式是不可取的，必须通过不断的实验，反复验证，才能达到较好的教学效果。因此，如何开展实验教学也是课程教学中至关重要的一个环节[1]。
任何实验的开展都建立在实验仪器的基础上，实验仪器直接影响到实验教学质量。所以长期以来，不管是高等院校还是科研单位，实验设备的投资都需要重点考虑。
1 现有传感器实验教学存在的弊端
随着现代科技的高速发展，由传感技术、通信技术、处理技术和控制技术组成的信息技术也得到了极大的推进。作为信息技术之首的传感技术在各个领域的作用也日益突显，所以，在电子信息类专业开设关于传感技术的课程必不可少。但由于传感器技术的不断发展，传感器实验也逐渐显现出一些弊端。
1.1 弊端的分析
（1）近几年，由于技术的融合，新传感器大多结构较复杂，通常是多个学科交叉结合的产物，原理较深奥，应用领域广泛，但价格也较昂贵，因此，实验室不可能配备全套产品供学生实验，而仅通过理论研究，不能让学生产生相对直观的印象。
（2）实验室现有设备，不管是单独的传感器，还是传感器模块，大多是密封的，其内部结构、材料等如同黑匣子，我们从外部无法探知，学生缺乏感性认识。
（3）传感器的信号调理复杂多样，不同的传感器应用于不同领域时，可根据不同的技术指标采用不同的转换电路。但从现有设备情况分析，信号调理电路是封装在特定的模块内，不只功能单一，而且具体参数指标都无法得知，不利于学生学习和创新。
（4）现有传感器实验大多只对应几种简单的传感器，而且大部分重心放在信号采集过程，对于传感器的信号特性分析较少。
1.2 改革的需要
鉴于上述弊端，对传感器实验教学模式进行改革是非常必要的。
教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量若干意见》（教高[2006]16号）文件中提出：“要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验等。”因此，我们一直在考虑将传感器实验与虚拟技术相结合。
根据近年的观察与调研，我们发现新的智能化传感器层出不穷，微处理器和网络与传感器的融合技术快速发展，虚拟仪器技术也越来越多地被应用到信号检测领域[2]。
我们提出构建虚实结合的立体化开放实验平台，利用虚拟仪器技术完善实验内容，促进传感器课程的实验教学改革，促进学生知识、能力及素质的全面发展。
2 虚拟仪器技术
虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，是两门学科最新技术的结晶。
2.1 技术特点
虚拟仪器技术融合测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体[3]，它利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件完成各种测试、测量与自动化，具有性能高、扩展性强、开发时间短以及无缝集成等特点。
2.2 应用于传感器实验中的意义
虚拟仪器中最常用的开发工具是Labview软件，目前已广泛应用于工业界、学术界和研究性实验室。Labview软件使用图形化编程语言，采用能编译成机器代码的图形框图编程，在很多场合可以进行多种参量的分析（如温度、压力等），然后根据分析结果控制某一个目标，其与检测信号所用传感器是密不可分的。
3 构建虚实结合的传感器实验教学模式
本着重基础、重应用、重创新的方针，构建虚实结合的开放实验教学模式，促进学生实践能力和创新素质的全面发展[4]。该实验教学模式的具体内容如图1所示。
图1 传感器实验教学模式改革
3.1 实验内容整合，以项目式教学为导向
实验不再围绕具体的传感器开展，而是采用项目式教学的模式执行，验证性的实验内容大幅度减少，综合性和设计性实验所占比例提升到85%以上。如实验项目为：温度测量、转速测量等。实验室提供相关的传感器或信号调理电路模块，学生可依据自己的设计指标选择传感器或具体的信号调理电路。这样做可能在某种程度上提高了教学的难度，但这种模式更有利于学生的发展，更能激发学生的思考能力。
3.2 打破传统“一体”式实验平台，实现模块化的开放实验平台
现在部分实验课程仍采用“一体”式实验平台。所谓“一体”式，即所有的实验项目都在一台实验仪器或实验箱上完成，学生只需根据实验指导书上的说明，用连接线从*号插孔连接到*号插孔即可，有些同学甚至不明白实验原理也能完成实验内容，这样的实验教学形式不仅不能使理论知识得到应用与巩固，而且无法锻炼学生的动手与创新能力。因此，为了加强对学生创新能力的培养，我们不再拘泥于传统的“一机”式实验方式，而是采用模块化的教学方法。
所谓模块化传感器实验教学是指将实验中相关的主体电路做成小型模块，不再有专门、完整的实验电路，学生可以根据需要自行搭配电路。如信号调理电路中常用的差动放大电路、滤波电路等，这些都不再封装于专门的模块上，而是单独设立。如果进行温度测量设计型实验，学生可根据相关的小模块自行设计方案，如方案1：热电偶+差动放大器；方案2：PT100铂热电阻+电桥+差动放大器等。这样大大提高了学生的自主创新能力，也避免了依葫芦画瓢的现象发生。
3.3 引入虚拟仪器技术，构建虚实结合的实验模式
将虚拟仪器技术引入实验教学中，主要可以进行以下三方面的改革：
3.3.1 对传感器采集后的数据进行分析和处理
学生使用传感器检测的数据信号，可在专门的VI测试面板中进行分析和处理，如采样频率、采样长度等。通过对数据的各种分析，使学生更加了解传感器的性能。
3.3.2 自主开发与二次开发
一般情况下，实验室所具备的测试系统比较有限，而且较为常用。如果有学生需要测量一些特殊环境的参量，可根据实际的采集环境，基于Labview图形编辑软件，开发出具体的测试系统。此外，学生也可以在原有的测试系统上增加或删减功能模块，使自主开发和二次开发得以实现。
3.3.3 节约成本
信号检测需较多的测量仪器，通过虚拟仪器技术可以模拟出大多数的测量仪器，这样不仅大大降低实验设备的成本，也可避免实验设备损坏或老化。
4 结束语
目前，越来越多的国内外院校致力于研究基于虚拟仪器技术的实验教学系统。笔者提出的实验教学模式仍有很大的改善空间。今后，可考虑与其他课程结合，形成一个基于完整工程链的学习体系，如传感器+模拟电子线路+单片机+PCB设计+制版焊接+常用测量仪器的使用与系统调试。
参考文献
[1] 张臣文。基于虚拟仪器的数字化实验模式研究[J].襄樊学院学报，2010，31（2）：74-78.
[2] 舒筠佳。基于虚拟仪器的高校电子实验平台开发[J].上海电力学报，2009，25（3）：253-256.
待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。
二、生物传感器的种类
（1）按照其感受器中所采用的生命物质分类，可分为：微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、酶传感器、DNA传感器等。
（2）按照传感器器件检测的原理分类，可分为：热敏生物传感器、场效应管生物传感器、压电生物传感器、光学生物传感器、声波道生物传感器、酶电极生物传感器、介体生物传感器等。
（3）按照生物敏感物质相互作用的类型分类，可分为亲和型和代谢型两种。
三、生物传感器的特点
（1）采用固定化生物活性物质作催化剂，价值昂贵的试剂可以重复多次使用，克服了过去酶法分析试剂费用高和化学分析繁琐复杂的缺点。
（2）专一性强，只对特定的底物起反应，而且不受颜色、浊度的影响。
（3）分析速度快，可以在一分钟得到结果。
（4）准确度高，一般相对误差可以达到1％
（5）操作系统比较简单，容易实现自动分析
（6）成本低，在连续使用时，每例测定仅需要几分钱人民币。
（7）有的生物传感器能够可靠地指示微生物培养系统内的供氧状况和副产物的产生。四、现今生物传感器介绍
（1）SPR生物传感器。药物分析用生物传感器其典型代表产品是SPR生物传感器，这是一种表面膜共振分析，是实时测定生物分子结合的技术，在九十年代初由发玛西亚公司引入，以抗原抗体结合分析为例，将抗原(或抗体)通过表面化学方法固定在芯片的金箔表面，然后让抗体(或抗原)流过抗原抗体的结合将改变膜表面液体性状，从而影响金箔共振性质，这一改变可被实时检测并记录下来(这被称之结合相)。如改让缓冲液流过，结合的抗体(或抗原)将解离并被带走，这同样改变膜表面液体性状，检测并记录下来的金箔共振性质改变就是解离相。它主要用于部份新药研发中药物作用的分子活性基团的识别。
（2）固定化酶生物传感分析仪。固定化酶生物传感分析仪是最早出现且精度最高的生物传感器。固定化酶生物传感器最重要服务对象包括：临床、食品分析、发酵工业控制、环境监测、防卫安全检测等领域。例如在发酵工业的氨基酸工业(味精、天冬氨酸、丙氨酸、赖氨酸等)、抗生素工业(葡萄糖等的在线监测和控制系统)、酒类工业(酒精生物传感器1min可得到结果)、酶制剂工业(糖化酶快速分析)、淀粉糖工业(葡萄糖、淀粉、糖化酶的分析)、生物细胞培养(葡萄糖、乳酸、谷氨酰胺分析)、石化工业中微生物脱硫细胞培养监控、维生素C的生产、发酵甘油的生产等，生物传感器检测技术是生物加工类企业改造的重要途径之一，在线生物传感器分析是建立生产模拟系统和实时检测的新工具。
（3）血糖—乳酸生物传感自动分析仪。具有自动识别试管位置功能的样品盘、自动定量吸入样品的取样系统和相应的生物传感敏感膜。组装成整机，能实现微量取样、快速响应、高精度，操作完全自动化的有竞争力的新生物传感器。
（4）高精度血糖分析仪。高精度血糖分析仪是采用固定化酶的生物传感分析仪。其分精度可以达到0.5~2%，比家用保健类生物传感器几乎高一个数量级，比目前医用生化分析仪的精度也高2~3个百分点。这在血糖分析领域是非常重要的，它们可以用作血糖分析的标准方法。尤其是在市场销售的手掌型血糖分析仪出现质量事故时，需要另一种有说服力的分析方法证明其分析结果时，固定化酶葡萄糖生物传感分析仪可以作为一种理想的仲裁工具。它们既可作为医用类型的分析仪，还可用作生物技术产业的过程监控、食品分析、和科研工具。多种酶传感器研究开发比较成熟，已形成商品。
五、家用医疗保健类生物传感器
手掌型血糖分析器：糖尿病人可以自测的手掌型血糖分析器已经达到大规模应用的程度。在上世纪70年代血糖自我监测仪器就已问市，使血糖的检验由医院延伸到家中。上个世纪80年代，新一代血糖及操作技术简单化，使得自我监测血糖的准确度提高了。这是研究者最初沿着干化学试剂条测定尿糖浓度的思路，采用酶法葡萄糖分析技术，并结合丝网印刷和微电子技术制作的电极，以及智能化仪器的读出装置，三者完美地组合成微型化的血糖分析仪。
[摘要]传感器作为可以感应电量和非电量的电子元器件，已经是普遍应用于各个领域，从家庭应用的声控开关到压电射流速率传感器在远程火箭侦察弹上的应用，已经成为不可缺少的部分。而今，对人类健康有着重大联系的生物传感器又在蓬勃发展。本文就生物传感器的原理、种类及其特点作了介绍。
[关健词]生物传感器生物活性材料电信号
生物传感器研究起源于20世纪的60年代，1967年Updike和Hicks把葡萄糖氧化酶(GOD)固定化膜和氧电极组装在一起，首先制成了第一种生物传感器，即葡萄糖酶电极。
到80年代生物传感器研究领域已基本形成。其标志性事件是：1985年《生物传感器》国际刊物在英国创刊；1987年生物传感器经典著作在牛津出版社出版；
1990年，首届世界生物传感器学术大会在新加坡召开，并且确定以后每隔二年召开一次。生物传感器是一个非常活跃的研究和工程技术领域，它与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科一起，处在生命科学和信息科学的交叉区域。它们的共同特征是：探索和揭示出生命系统中信息的产生、存储、传输、加工、转换和控制等基本规律，探讨应用于人类经济活动的基本方法。生物传感器技术的研究重点是：广泛地应用各种生物活性材料与传感器结合，研究和开发具有识别功能的换能器，并成为制造新型的分析仪器和分析方法的原创技术，研究和开发它们的应用。生物传感器中应用的生物活性材料对象范围包括生物大分子、细胞、细胞器、组织、器官等，以及人工合成的分子印迹聚合物(molecularlyimpriniedpolymer，MIP)。由于研究DNA分子或蛋白质分子的识别技术已形成生物芯片（DNA芯片、蛋白质芯片）独立学科领域。