中学综合学科资源库——器官（）（）人体五官与感觉传感器时至21世纪，人类的部分劳动已交由机器人完成。在众多机器人中，智能机器人的工作过程完全模仿了人体的活动机理：感觉传感器将外界信息传送给相当于人脑的计算机处理，相当于人体四肢的执行机构则按计算机指令操作。下面我们就将人体五官与感觉传感器作一个对比介绍。一、眼睛与视觉传感器眼睛是人体的视觉器官，可识别物体的材质、方位、形状、颜色及大小等等。但人的视力仅限于可见光范围，而视觉传感器则能检测到红外线、可见光及紫外线。红外线视觉传感器能在伸手不见五指的黑夜看清物体，这是因为任何温度高于绝对零度的物体都会以红外线的形式向外辐射能量，该能量与物体的温度、材质、状态有关，测出辐射能量便能鉴别物体。CCD视觉传感器依其光敏元排列方式分为线型和面型，每个光敏元的光生电荷量不仅含有光照度的信息，而且还含有该单元位置的信息。这种视觉传感器具有响应快、灵敏度高、稳定性好等优点，能够观察物体的位置、姿态、尺寸及表面状况，被广泛应用于数码相机、数码摄像机、扫描仪等设备。雷达及光纤传感器是真正的“千里眼”。雷达的原理是发射电波和接收电波，由时间差测定距离。雷达普遍用于找寻目标和测定距离，如微型脉冲雷达就被用作无人驾驶系统的“眼睛”。光纤传感器采用光波传递信息，频带宽，不受电磁干扰，耐腐蚀，可扰性好，用于检测各种机械量、过程控制量和电磁量。二、皮肤与触觉传感器作为人体触觉器官的皮肤能感受压力、硬度、形状、滑动、振动、温度等刺激，而各种触觉传感器同样能对物体表面的物理性质进行测试。2001年上海市高考物理试题中出现的力电转换器就是这一类传感器。一种机器手指的表面用橡胶膜制成，中心是一根细导线，中间布满了细小颗粒，这种颗粒被压得越厉害，流经导线的电流就越大。该机器手指触摸物体时能识别小于1mm的凹凸，达到了人体指尖的灵敏度。滑觉传感器利用PVDF的颤噪效应或对阵列式触觉传感始的图像分析来检测作用在机械手上的平行力，借助滑觉传感器可以控制机械手用最小的力握住物体而不让其滑动。人体皮肤只能在一段范围内（一般为－40℃～80℃）感受温度，否则就会受伤。而温度传感器不但测量范围宽（从绝对零度到核融等离子体温度），而且具有人类望尘莫及的高灵敏度。红外温度传感器还能进行不接触测量。三、耳朵与听觉传感势耳朵是人体的听觉器官，其机理是耳膜受外界的振动冲击并将信息送至大脑，耳朵轮廓的复杂形状使大脑感知声源的方位。人耳能感知的振动频率称为音频（一般为20Hz～20kHz）。超声波传感器能探测到高于20kHz的振动，常用于无损探伤；当物体产生应变时，内部会发出超声波，置于物体表面的超声波传感器将之转换为电信号，用于进一步处理。这种听觉传感器已应用于机械、地震、航空、建筑等领域。一种用于消防的电容式听觉传感器能探测到火焰发出的振动，所以用它检测空气振动，跟预知的频率对比，可判断火焰存在与否。四、鼻子与嗅觉传感器鼻子是人体的嗅觉器官，与之对应的是各种嗅觉传感器。用类胡萝卜素制成的嗅觉传感器在吸收了人类能强烈感受的气体（如酒精、丙酮）后，其电导率明显增加，而人类不能嗅出味道的氢、氦、氮、丁醇等气体则不导致类胡萝卜素电导率的变化。半导体嗅觉传感器（如氧化锡、氧化锰）在吸收了氢气、一氧化碳、烷、醚、醇、苯、天然气、沼气等气体后，发生还原反应，放出热量使元件温度升高，电阻值改变，变化量取决于气体的浓度及成分据此，不仅可以嗅出气体的种类，还可嗅出气体的浓度。嗅觉传感器被制成用于矿井、管道、车库以及厨房的各种气体报警装置，此外，利用嗅觉传感器检测汽车尾气的成分还可以调节发动机中空气与燃料的比例，使燃烧更充分，减少环境污染。五、舌头与味觉传感器人体舌头上有丰富的味蕾，味蕾的内外侧具有50～100mV的电势差。当口腔含有食物时，舌头表面的活性酶有选择地跟某些物质起反应，引起电位差改变，刺激神经组织而产生味觉。模仿上述机理，人们研制了味觉传感器。首先将生物酶附着在人造膜上，酶便有选择地与被检测物质进行生化反应，然后通过电化学方法将反应产生的电动势或电流转换为传感器的输出信号进行测量。味觉传感器被用于在线检测发酵过程的pH值、甜度以及检测肌肉素、尿素、血液中的氨基酸等。【综合训练】人的心脏位于胸腔中部，偏左下方，在两肺之间。心脏是血液循环的动力器官。它昼夜不停地收缩舒张，推动血液在血管里循环流动。随着生活水平的提高，伴随着心血管病也比以前增加了。为了提高生活质量，延长人的寿命，掌握心血管健康活动的常识就显得十分重要。一．根据以下人体心脏构造图，将正确答案填入括号内。1．在心脏中A、B、C、D依次为A左心房、右心房、左心室、右心室B右心房、左心房、左心室、右心室C右心房、左心房、右心室、左心室