磁敏式傳感器

第6章磁敏式傳感器6.1磁電感應(yīng)式傳感器16.2霍爾式傳感器6.3磁敏電阻器36.4磁敏式傳感器的應(yīng)用42

磁敏式傳感器是通過磁電作用將被測量（如振動、位移、轉(zhuǎn)速等）轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器。磁敏式傳感器種類不同，其原理也不完全相同，因此各有各的特點和應(yīng)用范圍。

概述

磁電感應(yīng)式傳感器也稱為電動式傳感器或感應(yīng)式傳感器?！舸烹姼袘?yīng)式傳感器是利用導(dǎo)體和磁場發(fā)生相對運動產(chǎn)生電動式的，它不需要輔助電源就能把被測對象的機(jī)械量轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號，是有源傳感器。◆由于它輸出功率大且性能穩(wěn)定，具有一定的工作帶寬（10～1000Hz），所以得到普遍的應(yīng)用。6.1磁電感應(yīng)式傳感器

6.1.1磁電感應(yīng)式傳感器工作原理◆根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)w匝線圈在恒定磁場內(nèi)運動時，設(shè)穿過線圈的磁通為Φ，則線圈內(nèi)的感應(yīng)電勢E與磁通變化率dΦ/dt有如下關(guān)系：

◆根據(jù)這一原理，可以設(shè)計成兩種磁電傳感器結(jié)構(gòu)：變磁通式和恒磁通式?！魣D6-1是變磁通式磁電傳感器，用來測量旋轉(zhuǎn)物體的角速度。6.1磁電感應(yīng)式傳感器6.1磁電感應(yīng)式傳感器圖6-1（a）為開磁路變磁通式：線圈、磁鐵靜止不動，測量齒輪安裝在被測旋轉(zhuǎn)體上，隨之一起轉(zhuǎn)動。每轉(zhuǎn)動一個齒，齒的凹凸引起磁路磁阻變化一次，磁通也就變化一次，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，其變化頻率等于被測轉(zhuǎn)速與測量齒輪齒數(shù)的乘積。這種傳感器結(jié)構(gòu)簡單，但輸出信號較小，且因高速軸上加裝齒輪較危險而不宜測量高轉(zhuǎn)速。6.1磁電感應(yīng)式傳感器圖6-1（b）為閉磁路

變磁通式，它由裝在

轉(zhuǎn)軸上的內(nèi)齒輪和外

齒輪、永久磁鐵和感

應(yīng)線圈組成，內(nèi)外齒

輪齒數(shù)相同。當(dāng)轉(zhuǎn)軸

連接到被測轉(zhuǎn)軸上時，

外齒輪不動，內(nèi)齒輪隨被測軸而轉(zhuǎn)動，內(nèi)、外齒輪的相對轉(zhuǎn)動使氣隙磁阻產(chǎn)生周期性變化，從而引起磁路中磁通的變化，使線圈內(nèi)產(chǎn)生周期性變化的感生電動勢。顯然，感應(yīng)電勢的頻率與被測轉(zhuǎn)速成正比。◆圖6-2恒磁通式磁電傳感器結(jié)構(gòu)原理圖圖6-2恒磁通式磁電傳感器結(jié)構(gòu)原理圖6.1.1磁電感應(yīng)式傳感器◆磁路系統(tǒng)產(chǎn)生恒定的直流磁場，磁路中的工作氣隙固定不變，因而氣隙中磁通也是恒定不變的。當(dāng)殼體隨被測振動體一起振動時，由于彈簧較軟，運動部件質(zhì)量相對較大。當(dāng)振動頻率足夠高（遠(yuǎn)大于傳感器固有頻率）時，運動部件慣性很大，來不及隨振動體一起振動，近乎靜止不動。6.1.1磁電感應(yīng)式傳感器振動能量幾乎全被彈簧吸收，永久磁鐵與線圈之間的相對運動速度接近于振動體振動速度，磁鐵與線圈的相對運動切割磁力線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢為:

式中：B0——工作氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度；L——每匝線圈平均長度；w——線圈在工作氣隙磁場中的匝數(shù)；v——相對運動速度。6.1磁電感應(yīng)式傳感器6.1.2磁電感應(yīng)式傳感器基本特性◆當(dāng)測量電路接入磁電傳感器電路中，磁電傳感器的輸出電流I為: （6-3）式中：

Rf——測量電路輸入電阻；R——線圈等效電阻?！魝鞲衅鞯碾娏黛`敏度為:

6.1磁電感應(yīng)式傳感器◆而傳感器的輸出電壓和電壓靈敏度分別為:

◆當(dāng)傳感器的工作溫度發(fā)生變化或受到外界磁場干擾、機(jī)械振動或沖擊時，其靈敏度將發(fā)生變化而產(chǎn)生測量誤差。相對誤差為

◆磁電式傳感器在使用時存在誤差，主要為非線性誤差和溫度誤差。6.1磁電感應(yīng)式傳感器圖6-3傳感器電流的磁場效應(yīng)1)非線性誤差

:磁電式傳感器產(chǎn)生非線性誤差的主要原因是：由于傳感器線圈內(nèi)有電流I流過時，將產(chǎn)生一定的交變磁通ΦI，此交變磁通疊加在永久磁鐵所產(chǎn)生的工作磁通上，使恒定的氣隙磁通變化如圖6-3所示。

6.1磁電感應(yīng)式傳感器為了補(bǔ)償附加磁場的干擾，可在傳感器中加入補(bǔ)償線圈。補(bǔ)償線圈中通以經(jīng)過K倍的放大電流，適當(dāng)選擇補(bǔ)償線圈參數(shù)，使其產(chǎn)生的交變磁通與傳感器線圈本身產(chǎn)生的交變磁通相互抵銷。2）溫度誤差

當(dāng)溫度變化時，式（6-7）中右邊三項都不為零，對銅線而言每攝氏度變化量為dL/L≈0.167×10-4，dR/R≈0.43×10-2，dB/B每攝氏度的變化量取決于永久磁鐵的磁性材料。對鋁鎳鈷永久磁合金，dB/B≈-0.02×10-2，這樣由式（6-7）可得近似值：

這一數(shù)值是很可觀的，所以需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。補(bǔ)償通常采用熱磁分流器。熱磁分流器由具有很大負(fù)溫度系數(shù)的特殊磁性材料做成。它在正常工作溫度下已將空氣隙磁通分路掉一小部分。

6.1磁電感應(yīng)式傳感器磁電式傳感器直接輸出感應(yīng)電動勢，且傳感器通常具有較高的靈敏度，不需要高增益放大器。但磁電式傳感器是速度傳感器，若要獲取被測位移或加速度信號，則需要配用積分或微分電路。圖6-4為一般測量電路方框圖。圖6-4磁電感應(yīng)式傳感器測量電路方框圖6.1磁電感應(yīng)式傳感器6.1.3磁電感應(yīng)式傳感器測量電路霍爾傳感器為載流半導(dǎo)體在磁場中有電磁效應(yīng)（霍爾效應(yīng)）而輸出電動勢的一種傳感器?！綦S著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，開始用半導(dǎo)體材料制成霍爾元件，由于它的霍爾效應(yīng)顯著而得到應(yīng)用和發(fā)展?！艋魻杺鞲衅鲝V泛用于電磁測量電流、磁場、壓力、加速度、振動等方面的測量。6.2霍爾傳感器6.2.1霍爾效應(yīng)及霍爾元件1）霍爾效應(yīng)置于磁場中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它的電流方向與磁場方向不一致時，載流導(dǎo)體上平行于電流和磁場方向上的兩個面之間產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)，該電勢稱霍爾電勢，半導(dǎo)體薄片稱霍爾元件?！魣D6-5所示，在垂直于外磁場B的方向上放置一個導(dǎo)電板，導(dǎo)電板通以電流I，方向如圖所示?；魻栃?yīng)原理圖6.2霍爾傳感器cdab霍爾效應(yīng)UHbldIFLFEvB◆導(dǎo)電板中的電流是金屬中自由電子在電場作用下的定向運動。此時，每個電子受洛侖磁力Fm的作用，F(xiàn)m的大小為：

式中：e-電子電荷；v-電子運動平均速度；B-磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

◆Fm的方向在圖6-5中是向上的，此時電子除了沿電流反方向作定向運動外，還在Fm的作用下向上漂移，結(jié)果使金屬導(dǎo)電板上底面積累電子，而下6.2霍爾傳感器底面積累正電荷，從而形成了附加內(nèi)電場EH，稱霍爾電場，該電場強(qiáng)度為:

當(dāng)滿足則

◆此時電荷不再向兩底面積累，達(dá)到平衡狀態(tài)。6.2霍爾傳感器

◆

若金屬導(dǎo)電板單位體積內(nèi)電子數(shù)為n，電子定向運動平均速度為v，則激勵電流I=nvbd（-e），則: （6-14）

將式（6-14）代入式（6-12）得:（6-15）將上式代入式（6-10）得:

（6-16）

6.2霍爾傳感器◆式中令RH=-1/（ne），稱之為霍爾常數(shù)，其大小取決于導(dǎo)體載流子密度，則:式中:KH=RH/d稱為霍爾片的靈敏度?！粲墒剑?-17）可見，霍爾電勢正比于激勵電流及磁感應(yīng)強(qiáng)度，其靈敏度與霍爾常數(shù)RH成正比而與霍爾片厚度d成反比。為了提高靈敏度，霍爾元件常制成薄片形狀。6.2霍爾傳感器（6-17）◆上述推導(dǎo)是針對N型半導(dǎo)體，對于P型半導(dǎo)體，則:

◆式中：◆對霍爾片材料的要求，希望有較大的霍爾常數(shù)RH，霍爾元件激勵極間電阻，同時，其中UI為加在霍爾元件兩端的激勵電壓，EI為霍爾元件激勵極間內(nèi)電場，v為電子移動的平均速度。

6.2霍爾傳感器則: 解得:

6.2霍爾傳感器◆從式（6-21）可知，霍爾常數(shù)等于霍爾片材料的電阻率與電子遷移率μ的乘積。若要霍爾效應(yīng)強(qiáng)，即霍爾電勢大，則RH值大，因此要求霍爾片材料有較大的電阻率和載流子遷移率。此外，

霍爾電勢的大小還與霍爾元件的幾何尺寸有關(guān)。一般要求霍爾元件靈敏度越大越好，霍爾元件的厚度d與KH成反比，因此，霍爾元件的厚度越小，其靈敏度越高。當(dāng)霍爾元件的寬度b加大，或減小時，載流子在偏轉(zhuǎn)過程中的損失將加大，使UH下降。通常要對式（6-17）加以形狀效應(yīng)修正：

6.2霍爾傳感器式中，為形狀效應(yīng)系數(shù)，其修正值如表6-1所示。6.2霍爾傳感器0.51.01.52.02.53.04.00.3700.6750.8410.9230.9670.9840.996表6-1形狀效應(yīng)系數(shù)◆一般金屬材料載流子遷移率很高，但電阻率很小；而絕緣材料電阻率極高，但載流子遷移率極低。故只有半導(dǎo)體材料適于制造霍爾片。目前常用的霍爾元件材料有：鍺、硅、砷化銦、銻化銦等半導(dǎo)體材料。其中N型鍺容易加工制造，其霍爾系數(shù)、溫度性能和線性度都較好。N型硅的線性度最好，其霍爾系數(shù)、溫度性能同N型鍺相近。銻化銦對溫度最敏感，尤其在低溫范圍內(nèi)溫度系數(shù)大，但在室溫時其霍爾系數(shù)較大。砷化銦的霍爾系數(shù)較小，溫度系數(shù)也較小，輸出特性線性度好。書中表6-2為常用國產(chǎn)霍爾元件的技術(shù)參數(shù)。6.2霍爾傳感器霍爾元件的結(jié)構(gòu)很簡

單，它由霍爾片、引

線和殼體組成，如圖6-6（a）所示。霍爾片是一塊矩形半導(dǎo)體單晶薄片，引出四個引線。1、1′兩根引線加激勵電壓或電流，稱為激勵電極；2、2′引線為霍爾輸出引線，稱為霍爾電極?；魻栐んw由非導(dǎo)磁金屬、陶瓷或環(huán)氧樹脂封裝而成。在電路中霍爾元件可用兩種符號表示，如圖6-6（b）所示。6.2霍爾傳感器2）霍爾元件基本結(jié)構(gòu)3）霍爾元件基本特性●額定激勵電流和最大允許激勵電流●輸入電阻和輸出電阻●不等位電勢和不等位電阻●寄生直流電勢●霍爾電勢溫度系數(shù)6.2霍爾傳感器圖6-7不等位電阻1．額定功耗P0霍爾元件在環(huán)境溫度T=25℃時，允許通過霍爾元件的電流I和電壓E的乘積，分最小、典型、最大三檔，單位為mW。當(dāng)供給霍爾元件的電壓確定后，根據(jù)額定功耗可以知道額定控制電流I，因此有些產(chǎn)品提供控制電流，則不給出額定功耗P0。2．輸入電阻Ri霍爾元件兩控制電流端的直流電阻稱為輸入電阻Ri

。它的數(shù)值從幾十歐到幾百歐，視不同型號的元件而定。溫度升高，輸入電阻變小，從而使輸入控制電流I變大，最終引起霍爾電動勢變大。為了減小這種影響，最好采用恒流源作為激勵源。3）霍爾元件基本特性

3．輸出電阻R0兩個霍爾電勢輸出端之間的電阻稱為輸出電阻R0，它的數(shù)值與輸入電阻為同一數(shù)量級。它也隨溫度改變而改變。選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)載電阻RL與之匹配，可以使由溫度引起的霍爾電動勢的漂移減至最小。4．不等位電動勢U0在額定控制電流下，當(dāng)外加磁場為零時，霍爾元件輸出端之間的開路電壓稱為不等位電動勢U0，它是由霍爾電極2和之間的電阻決定的，r0稱不等位電阻。

5.寄生直流電勢

當(dāng)沒有外加磁場，霍爾元件用交流控制電流時，霍爾電極的輸出有一個直流電勢。控制電極和霍爾電極與基片的連接是非完全歐姆接觸時，會產(chǎn)生整流效應(yīng)。兩個霍爾電極焊點的不一致，引起兩電極溫度不同產(chǎn)生溫差電勢。6．霍爾電動勢溫度系數(shù)α在一定磁場強(qiáng)度和控制電流的作用下，溫度每變化1℃時霍爾電動勢變化的百分?jǐn)?shù)稱為霍爾電動勢溫度系數(shù)，它與霍爾元件的材料有關(guān)，一般約為0.1%／℃，在要求較高的場合下，應(yīng)選擇低溫漂的霍爾元件。7．最大控制電流Im由于霍爾電勢隨控制電流增大而增大，故在應(yīng)用中總希望選用較大的控制電流。但控制電流增大，霍爾元件的功耗增大，元件的溫度升高，從而引起霍爾電勢的溫漂增大，因此每種型號的元件均規(guī)定了相應(yīng)的最大控制電流Im，它的數(shù)值從幾毫安至幾十毫安。6.2.2霍爾傳感器的基本電路1）簡單的恒電壓工作電路恒電壓工作電路如圖6-8所示，是一種非常簡單的施加控制電流的方法。恒電壓工作電路比較適合于精度要求不是很高的數(shù)字方面的應(yīng)用，例如錄像機(jī)的電動機(jī)位置檢測等。6.2霍爾傳感器

霍爾效應(yīng)傳感器的恒電流工作電路適于高精度測量，可以充分發(fā)揮霍爾效應(yīng)傳感器的性能。在恒電流工作時輸出特性不受輸入電阻溫度系數(shù)以及磁阻效應(yīng)的影響。當(dāng)然，與恒電壓工作電路相比，某些電路會變得復(fù)雜，不過這個問題不那么嚴(yán)重。霍爾效應(yīng)傳感器的恒電流工作電路如圖6-9所示。6.2霍爾傳感器2）簡單的恒電流工作電路

6.2霍爾傳感器圖6-10a一個運算放大器構(gòu)成的差動放大器3）霍爾效應(yīng)傳感器放大電路基本的差動放大電路◆霍爾效應(yīng)傳感器的輸出電壓通常只有數(shù)毫伏至數(shù)百毫伏，因而需要有放大電路。霍爾效應(yīng)傳感器是一種4端器件，為了消除非磁場因素引入的同向電壓的影響，必須構(gòu)成差動放大器，如圖6-10。圖6-10b3個運算放大器構(gòu)成的差動放大器6.2霍爾傳感器◆在圖6-10的電路中，既可以使用霍爾效應(yīng)傳感器的交流電壓輸出，也可以使用它的直流輸出，則可以構(gòu)成如圖6-11所示的電路，使用了隔直流電容器。6.2霍爾傳感器Ig：電容器的漏電流（直流成分）圖6-11a電容器漏電流的影響6.2霍爾傳感器圖6-11b3個運算放大器構(gòu)成的差動放大（1）6.2霍爾傳感器圖6-11c3個運算放大器構(gòu)成的差動放大（2）6.2.3霍爾元件的補(bǔ)償電路1）霍爾元件不等位電勢補(bǔ)償不等位電勢與霍爾電勢具有相同的數(shù)量級，有時甚至超過霍爾電勢，因而必須采用補(bǔ)償?shù)姆椒?。如圖6-12所示。6.2霍爾傳感器圖6-12不等位電勢補(bǔ)償電路◆其中A、B為激勵電極，C、D為霍爾電極，極分布電阻分別用R1、R2、R3、R4表示。理想情況下，R1=R2=R3=R4，即可取得零位電勢為零（或零位電阻為零）。實際上，由于不等位電阻的存在，說明此四個電阻值不相等，可將其視為電橋的四個橋臂，則電橋不平衡。為使其達(dá)到平衡，可在阻值較大的橋臂上并聯(lián)電阻（如圖6-12（a）所示），或在兩個橋臂上同時并聯(lián)電阻（如圖6-12（b）所示）。6.2霍爾傳感器2）霍爾元件溫度補(bǔ)償◆霍爾元件是采用半導(dǎo)體材料制成的，因此它們的許多參數(shù)都具有較大的溫度系數(shù)?！魹榱藴p小霍爾元件的溫度誤差，除選用溫度系數(shù)小的元件或采用恒溫措施外，由UH=KHIB可看出：采用恒流源供電是個有效措施，可以使霍爾電勢穩(wěn)定。但也只能減小由于輸入電阻隨溫度變化而引起的激勵電流I變化所帶來的影響。霍爾元件的靈敏系數(shù)KH也是溫度的函數(shù)，它隨溫度的變化引起霍爾電勢的變化?；魻栐撵`敏度系數(shù)與溫度的關(guān)系可寫成： （6-23）6.2霍爾傳感器式中：

KHO--溫度T0時的KH值；ΔT=T-T0--溫度變化量；α--霍爾電勢溫度系數(shù)?！舨⑶掖蠖鄶?shù)霍爾元件的溫度系數(shù)α是正值，它們的霍爾電勢隨溫度升高而增加（1+αΔT）倍。如果，與此同時讓激勵電流I相應(yīng)地減小，并能保持KHI乘積不變，也就抵消了靈敏系數(shù)KH增加的影響。圖6-13就是按此思路設(shè)計的一個既簡單、補(bǔ)償效果又較好的補(bǔ)償電路。電路中用一個分流電阻Rp與霍爾元件的激勵電極相并聯(lián)從而達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

6.2霍爾傳感器圖6-13恒流源溫度補(bǔ)償電路在圖6-13所示的溫度補(bǔ)償電路中，設(shè)初始溫度為T0，霍爾元件輸入電阻為Ri0，靈敏系數(shù)為KH1，分流電阻為Rp0，根據(jù)分流概念得：6.2霍爾傳感器6.2霍爾傳感器當(dāng)溫度升至T時，電路中各參數(shù)變?yōu)?式中：δ——霍爾元件輸入電阻溫度系數(shù)；β——分流電阻溫度系數(shù)。則：6.2霍爾傳感器溫度升高ΔT，為使霍爾電勢不變，補(bǔ)償電路必須滿足溫升前、后的霍爾電勢不變，即

:將式（6-20）、（6-21）、（6-24）代入上式，經(jīng)整理并略去α、β、ΔT2高次項后得:◆當(dāng)霍爾元件選定后，它的輸入電阻Ri0和溫度系數(shù)δ及霍爾電勢溫度系數(shù)α是確定值。由式（6-29）即可計算出分流電阻Rp0及所需的溫度系數(shù)β值。為了滿足Rp0及β兩個條件，分流電阻可取溫度系數(shù)不同的兩種電阻的串、并聯(lián)組合，這樣雖然麻煩但效果很好。6.2霍爾傳感器磁敏電阻器是基于磁阻效應(yīng)的磁敏元件。磁敏電阻是磁阻位移傳感器、無觸點開關(guān)等的核心部件。

6.3.1磁阻效應(yīng)◆當(dāng)一載流導(dǎo)體置于磁場中，其電阻會隨磁場而變化，這種現(xiàn)象被稱為磁阻效應(yīng)。當(dāng)溫度恒定時，在磁場內(nèi)，磁阻和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的平方成正比。理論推導(dǎo)出來的磁阻效應(yīng)方程為：式中，是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的電阻率；是零磁場下的電阻率；μ是電子遷移率；B是磁感應(yīng)強(qiáng)度。6.3磁敏電阻器◆當(dāng)電阻率的變化為時，則電阻率的相對變化為：◆可以看出，在磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ一定時，遷移率越高的材料（如InSb、InAs、NiSb等半導(dǎo)體材料）磁阻效應(yīng)越明顯。從微觀上講，材料的電阻率增加是因為電流的流動路徑因磁場的作用而加長所致。6.3磁敏電阻器6.3.2磁敏電阻的結(jié)構(gòu)

◆

磁阻效應(yīng)除了與材料有關(guān)外，還與磁敏電阻的形狀有關(guān)?？紤]形狀影響因素時，電阻率的相對變化為：式中，l、b分別為電阻的長和寬；是形狀效應(yīng)系數(shù)。圖6-14畫出了三種不同形狀的半導(dǎo)體內(nèi)電流線的分布，第一行為不加磁場的情況，第二行為加磁場的情況。

6.3磁敏電阻器6.3磁敏電阻器圖6-14半導(dǎo)體內(nèi)電流分布（a）長方形l>b（b）長方形l<b（c）科比諾圓盤6.3.3磁阻元件的主要特性1）靈敏度特性

◆磁敏電阻的靈敏度一般是非線性的，且受溫度的影響較大。磁阻元件的靈敏度特性用在一定磁場強(qiáng)度下的電阻變化率來表示，即磁場—電阻變化率特性曲線的斜率。在運算時常用RB/R0求得，R0表示無磁場情況下磁阻元件的電阻值，RB為施加0.3T磁感應(yīng)強(qiáng)度時磁阻元件的電阻值。6.3磁敏電阻器6.3磁敏電阻器◆這種情況下，一般磁阻元件的靈敏度大于2.7，如圖6-15所示。由圖6-15(a)所示磁阻元件的電阻值與磁場的極性無關(guān)，它只隨磁場強(qiáng)度的增加而增加。由圖6-15(b)所示，在0.2T以下的弱磁場中，曲線呈現(xiàn)平方特性，而超過0.2T后呈現(xiàn)線性變化。圖6-15磁阻元件的靈敏度特性2）電阻—溫度特性6.3磁敏電阻器圖6-16半導(dǎo)體元件的電阻-溫度特性曲線◆圖6-16是一般半導(dǎo)體磁阻元件的電阻——溫度特性曲線，由圖可知，半導(dǎo)體磁阻元件的溫度特性不好。元件的電阻值在不大的溫度變化范圍內(nèi)減小的很快。因此，在應(yīng)用時，一般都要設(shè)計溫度補(bǔ)償電路。6.3磁敏電阻器檢測磁場是霍爾式傳感器最典型的應(yīng)用之一。將霍爾器件做成各種形式的探頭，放在被測磁場中，使磁力線和器件表面垂直，通電后即可輸出與被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成線性正比的電壓。6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用將霍爾元件置于磁場中，左半部磁場方向向上，右半部磁場方向向下，從

a端通人電流I，根據(jù)霍爾效應(yīng)，左半部產(chǎn)生霍爾電勢VH1，右半部產(chǎn)生霍爾電勢VH2，其方向相反。因此，c、d兩端電勢為VH1—VH2。如果霍爾元件在初始位置時VH1=VH2，則輸出為零；當(dāng)改變磁極系統(tǒng)與霍爾元件的相對位置時，即可得到輸出電壓，其大小正比于位移量。霍爾式壓力傳感器霍爾壓力傳感器結(jié)構(gòu)原理圖霍爾元件磁鋼壓力P波登管NSSN霍爾轉(zhuǎn)速傳感器霍爾轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)輸入軸輸入軸霍爾傳感器（a）（b）霍爾計數(shù)裝置霍爾計數(shù)裝置及電路(a)工作示意圖霍爾開關(guān)傳感器絕緣板磁鐵NS(b)電路圖+12VSL3051ASVT+VCR5RLR4R3R1R2計數(shù)器汽車霍爾電子點火器霍爾傳感器隔磁罩磁鋼缺口霍爾傳感器隔磁罩磁鋼缺口當(dāng)缺口對準(zhǔn)霍爾元件時，磁通通過霍爾傳感器形成閉合回路，電路導(dǎo)通，霍爾傳感器輸出低電平；當(dāng)隔磁罩豎邊的凸出部分擋在霍爾元件和磁體之間時，電路截止，霍爾傳感器輸出高電平。汽車霍爾電子點火器電路R6DW1R7V1+12VCR5D1R4R3R1R2磁鋼R8D2DW2HV2V3當(dāng)霍爾傳感器輸出低電平時，V1截止，V2、V3導(dǎo)通，點火器的初級繞組有恒定的電流通過；當(dāng)霍爾傳感器輸出高電平時，V1導(dǎo)通，V2、V3

截止，點火器的初級繞組電流截止，此時儲存在點火線圈中的能量由初級繞組以高壓放電的形式輸出，即放電點火?；魻栟D(zhuǎn)速表

在被測轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)軸上安裝一個齒盤，也可選取機(jī)械系統(tǒng)中的一個齒輪，將線性型霍爾器件及磁路系統(tǒng)靠近齒盤。齒盤的轉(zhuǎn)動使磁路的磁阻隨氣隙的改變而周期性地變化，霍爾器件輸出的微小脈沖信號經(jīng)隔直、放大、整形后可以確定被測物的轉(zhuǎn)速。SN線性霍爾磁鐵霍爾轉(zhuǎn)速表原理

當(dāng)齒對準(zhǔn)霍爾元件時，磁力線集中穿過霍爾元件，可產(chǎn)生較大的霍爾電動勢，放大、整形后輸出高電平；反之，當(dāng)齒輪的空擋對準(zhǔn)霍爾元件時，輸出為低電平。角位移測量儀

角位移測量儀的結(jié)構(gòu)如圖所示。霍爾器件與被測物連動，而霍爾器件又在一個恒定的磁場中轉(zhuǎn)動，于是霍爾電勢就反應(yīng)了轉(zhuǎn)角變化。霍爾電流傳感器

將被測電流的導(dǎo)線穿過霍爾電流傳感器的檢測孔。當(dāng)有電流通過導(dǎo)線時，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生磁場，磁力線集中在鐵心內(nèi)，并在鐵心的缺口處穿過霍爾元件，從而產(chǎn)生與電流成正比的霍爾電壓。霍爾電流傳感器演示鐵心線性霍爾IC

EH=KHIB

II霍爾鉗形電流表（交直流兩用）壓舌豁口霍爾式接近開關(guān)

當(dāng)磁鐵的有效磁極接近、并達(dá)到動作距離時，霍爾式接近開關(guān)動作?；魻柺浇咏_關(guān)

用霍爾IC也能完成接近開關(guān)的功能，但是它只能用于鐵磁材料的檢測，并且還需要建立一個較強(qiáng)的閉合磁場。

在右圖中，當(dāng)磁鐵隨運動部件移動到距霍爾接近開關(guān)幾毫米時，霍爾IC的輸出由高電平變?yōu)榈碗娖剑?jīng)驅(qū)動電路使繼電器吸合或釋放，控制運動部件停止移動（否則將撞壞霍爾IC）起到限位的作用。

磁敏電阻可以用來作為電流傳感器、磁敏接近開關(guān)、角速度/角位移傳感器、磁場傳感器等，可用于開關(guān)電源、變頻器、伺服馬達(dá)驅(qū)動器、電度表、斷路器、防爆電機(jī)保護(hù)器、地磁場的測量、探礦等。6.4.1非接觸式交流電流檢測器該非接觸式交流電流檢測器使用的是MS-F06型磁敏電阻器，只要將MS-F06型半導(dǎo)體磁敏電阻器靠在電流線上就會得到輸出電壓。MS-F06型磁敏電阻器在35℃時電阻值減小到室溫時的1/2。因此，很少只使用一個磁敏電阻器，而是使用兩個磁敏電阻器，以使其溫度特性能夠得到補(bǔ)償。6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用圖6-17MS-F06型磁敏電阻器的電阻值-磁場特性6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用◆MS-F06型磁敏電阻器的電阻值-磁場特性如圖6-17所示。在磁場強(qiáng)度為0時的電阻值（初始電阻值）為800Ω，MS-F06具有0.075T的偏置磁場。在圖6-17中可以看到，R0.7G=1kΩ，R1.7G=1.5kΩ。即每增加0.0001T的磁場可以使磁敏電阻的電阻值增加到原來的1.5倍。6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用◆圖6-18是MS-F06的溫度特性。圖6-19是MS-F06和銅導(dǎo)線之間的距離與輸出電壓的關(guān)系。當(dāng)它緊貼直徑0.1mm的銅導(dǎo)線時，對應(yīng)于50Hz的100mA電流，輸出的電壓為0.27mVRMS。圖6-18MS-F06的溫度特性圖6-18MS-F06的間隔特性6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用圖6-20非接觸式電流監(jiān)測器6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用◆圖6-20是利用MS-F06制作的非接觸式電流檢測器的電路圖。20A時磁敏電阻的輸出電壓US為：US=（0.27mV/0.1A）×20A=54mV◆由于是在電力導(dǎo)線外測量，所以其輸出值大約為上述理論值的1/5，即10mV。要想在圖6-20所示電路輸出2V的電壓，放大器U2A的增益應(yīng)當(dāng)為200。在電路設(shè)計中采取了100~1000倍的可調(diào)方式。6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用6.4.2基于霍爾傳感器的通用型高斯計◆在測量磁通密度的儀器中有一種叫做高斯計。對測量范圍要求如果不過分苛刻的話，在0.2T/2T兩個量程之間相互切換的特拉斯計較易制作，實際電路圖如圖6-21所示。傳感器使用THS103A型GaAs霍爾效應(yīng)傳感器，采用恒電流工作模式，滿刻度的溫度系數(shù)最大值可以控制在-0.06%/℃，典型值可以控制在-0.03%/℃~-0.04%/℃。TL499A為可變輸出系列的開關(guān)調(diào)節(jié)器，其輸出為正10V電壓，LCL7660為C-MOS電壓轉(zhuǎn)換器，其輸出端輸出-9V電壓。6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用圖6-21高斯計電路◆采用差動放大器作為霍爾效應(yīng)傳感器的放大器。第一級放大器的增益為G=1+2·R2/R1。當(dāng)R1=60k時，G=10；當(dāng)R2開路時，G=1。下一級放大器用VR1進(jìn)行調(diào)整，使得增益為1~2倍?！綦娢黄鱒R2用于不平衡電壓的調(diào)整。為了能夠具有盡可能好的零點穩(wěn)定性，需要從大約10個霍爾效應(yīng)傳感器中挑選一個不平衡電壓最小的來使用。不平衡電壓的大小應(yīng)當(dāng)在2~3mV以下。在不同量程間進(jìn)行切換時，不平衡電壓變化幅度比較大，因此每個不同量程都要分別設(shè)置自己專用的電位器，如圖6-22所示。6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用為了確定放大器的增益，需要計算霍爾效應(yīng)傳感器的輸出電壓。THS103A型霍爾效應(yīng)傳感器在IC=5mA，B=0.1T時，其輸出電壓UH=80mV；因此，在B=0.2T時，UH=160mV；而在B=2T時，UH=1.6V。于是，可以計算出放大器的增益，在B=0.2T時為12.5，在B=2T時為1.25。由于VH在50~120mV的范圍內(nèi)存在著分散性，所以需要用增益調(diào)整電位VR1進(jìn)行增益調(diào)整，與此同時基準(zhǔn)電壓的分散性也得到了調(diào)整。圖6-22不平衡電壓調(diào)整電路6.4磁敏式傳感器的應(yīng)用安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護(hù)!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟(jì)對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強(qiáng).能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時，一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一，然后迅速回座并再次起跳。頻跳時，閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達(dá)到需要的排放量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時，閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時，閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計不當(dāng)，造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%，是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達(dá)到完全排放，系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程，既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補(bǔ)償（使用內(nèi)徑較大的管道）。4、連接管過于復(fù)雜（拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。）導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài)，從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需，安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快，而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解，使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳：當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時，閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，導(dǎo)致閥體內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大：安全閥正常起跳后長時間無法回座，閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計不當(dāng)造成排氣不暢，由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累，這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機(jī)構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素：4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足，從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母（位于閥桿頂端）的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素：7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫，在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì)，造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊，由于管道震動下環(huán)向上運動，上平面高于密封面，閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素：謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機(jī)理主要內(nèi)容疾病：

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能（包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝）的異常，歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異，而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答（表達(dá)）的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因：

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運：微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有：“人類所有疾病均可視為基因病”之說注：如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話，外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問：兩個不相干的人，如果他們患得同一疾病，致病基因是否相同？再問：同卵雙生的孿生兄弟，他們患病的機(jī)會是否一樣，命運是否相同？┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念：英語句子中的一個字母的改變，可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替換、增添、缺失堿基對，可能會使性狀不變、變化不大或完全改變。基因的結(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句：1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性（差異性）在人群中的發(fā)生概率>1%（SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時，可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同，單個堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異，包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細(xì)胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變局部形成突變細(xì)胞群（腫瘤）。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因（誘發(fā)因素）紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細(xì)菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時二聚體對應(yīng)鏈空缺，堿基隨機(jī)添補(bǔ)發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似，多為酮式構(gòu)型。間期細(xì)胞用酮式5BU處理，5BU能插入DNA取代T與A配對；插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C，發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變?；瘜W(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別，以適應(yīng)不同的外界環(huán)境，是生物進(jìn)化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)?；蛲蛔兊囊饬x概述：腫瘤細(xì)胞惡性增殖特性（一）腫瘤細(xì)胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細(xì)胞受損,一旦恢復(fù)原狀，細(xì)胞就會停止增殖，但是腫瘤細(xì)胞不受這一反饋機(jī)制抑制。（二）腫瘤細(xì)胞失去了細(xì)胞分裂的接觸抑制。正常細(xì)胞體外培養(yǎng)，相鄰細(xì)胞相接觸，長在一起，細(xì)胞就會停止增殖，而腫瘤細(xì)胞生長滿培養(yǎng)皿后，細(xì)胞可以重疊起生長。（三）腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出比正常細(xì)胞更低的營養(yǎng)要求。（四）腫瘤細(xì)胞生長有一種自分泌作用，自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進(jìn)自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因，其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號，促進(jìn)細(xì)胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達(dá)異常是細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化（癌變）的重要原因。——凡是能編碼生長因子、生長因子受體、細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn)，雞肉瘤細(xì)胞裂解物在通過除菌濾器以后，注射到正常雞體內(nèi)，可以引起肉瘤，首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細(xì)菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細(xì)胞原癌基因的研究歷程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分離出一種病毒，注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤，因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域，主流科學(xué)家開始進(jìn)入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間，Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型，且引起細(xì)胞惡變程度不同，推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細(xì)胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實屈從于理論還是堅持基于實驗的結(jié)果？VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實驗設(shè)計：實驗設(shè)計簡單而巧妙：將合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四種脫氧核苷酸，與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子，它不能被RNA酶破壞，但卻可以被DNA酶所分解，證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA，再重復(fù)上述的試驗，則不能獲得這種大分子，說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年，一個日本學(xué)者里子水谷來到Temin的實驗室，這是一個非常擅長實驗的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想，他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說，1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時，Bishop懊惱不已，因為早在1969年他就認(rèn)為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的，并且也進(jìn)行了一些實驗，但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到：逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV，三個諾貝爾獎?。。?989年，UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機(jī)制發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞癌基因，并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示：Perutz說:“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣，都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時，工作安排要以分秒計……可是工作狂是思考的大敵，而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣，都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧！癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法，一般有下面3種分類方法：一、按結(jié)構(gòu)特點分（6）類（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按細(xì)胞增殖調(diào)控蛋白特性分成（4）類（一）生長因子（二）受體類（三）細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器（四）細(xì)胞核因子二、按產(chǎn)物功能分（8）類（一）生長因子類（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相關(guān)G蛋白（四）受體，無蛋白激酶活性（五）胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶（六）胞質(zhì)調(diào)控因子（七）核反式調(diào)控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有：cAMP（環(huán)磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（環(huán)磷酸鳥苷）DG（二?；视停〤a2＋（鈣離子）CAM（鈣調(diào)素）主要機(jī)制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機(jī)制涉及到：（一）質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)（二）質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效應(yīng)酶（腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等）組成，有相似的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。（三）受體操縱的離子通道系統(tǒng)（四）受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)

（一）獲得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機(jī)制

（二）染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強(qiáng)啟動子或增強(qiáng)子附近而被活化。與基因脆性位點相關(guān)。（三）基因擴(kuò)增（四）點突變?nèi)?、癌基因的產(chǎn)物與功能（一）癌基因產(chǎn)物作用的一般特點1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.（二）癌基因產(chǎn)物分類1.細(xì)胞外生長因子：TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子

（三）癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實驗證明，用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細(xì)胞，可使細(xì)胞長期增殖，但不能轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞，在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉(zhuǎn)染細(xì)胞，則使細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞。說明：致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用，2種onc在2條通路上發(fā)揮作用，由于細(xì)胞增殖調(diào)控是多因子，多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達(dá)幾十種之多，所以大多數(shù)人認(rèn)為：癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是調(diào)節(jié)細(xì)胞正常生長和增殖的基因。當(dāng)這些基因不能表達(dá)，或其產(chǎn)物失去活性時，細(xì)胞就會異常生長和增殖，最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變。反之，若導(dǎo)入或激活它則可抑制細(xì)胞的惡性表型。——癌基因與抑癌基因相互制約，維持細(xì)胞增殖正負(fù)調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學(xué)說兩個等位基因同時突變視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（Retinoblastoma）RB基因變異(13號染色體)

(1)脫磷酸化Rb蛋白（活性）與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合，抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）與E2F解離，釋放E2F(3)E2F啟動基因轉(zhuǎn)錄(4)細(xì)胞進(jìn)入增生階段(G1S)因此，Rb蛋白在控制細(xì)胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細(xì)胞進(jìn)入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如：花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因

一對不同的等位基因稱雜合等位基因

顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問：女性的兩條X染色體基因應(yīng)如何表達(dá)？拓展知識：X染色體基因中，有65%完全處于“休眠”狀態(tài)，20%僅在部分女性身上“休眠”，15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞，還可以由另一條X染色體來糾正男性卻只有一條X染色體，一旦它遭到破壞，男性就會患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認(rèn)為，在女性的兩條X染色體中，有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中，目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個X染色體中“工作”的基因>1000個有一個這樣的故事：20年前一次意外事故，三個工人遭受鈷60（Co60)放射性核素的照射結(jié)果：一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時發(fā)現(xiàn)了什么嗎？鎖骨骨折肋骨串珠樣X光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質(zhì)缺損骨髓檢查——漿細(xì)胞比例為30%左右（正常為0.6-1.3%）(多發(fā)性骨髓瘤）因此，多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學(xué)因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease)：性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用，同時還受環(huán)境因素的影響，因此這類性狀也稱為復(fù)雜性狀或復(fù)雜疾病（complexdisease）也叫：“復(fù)雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遺傳要點數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對以上基因。這些基因之間沒有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊懞苄?稱為微效基因。微效基因具有累加效應(yīng),即一個基因?qū)Ρ硇妥饔煤苄?但若干個基因共同作用,可對表型產(chǎn)生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如：結(jié)腸癌（Coloncancer)相關(guān)基因：NGX6，SOX7，ITGB1，HSPA9B，MAPK8，PAG，

RANGAP1，SRC和CDC2等。相關(guān)信號通路：ras/MEK/ERK，JNK，Rb/E2F，PI3K/AKT及受體相互作用相關(guān)通路，免疫反應(yīng)相關(guān)通路以及細(xì)胞黏附相關(guān)通路等。①早期原發(fā)癌生長②腫瘤血管形成③腫瘤細(xì)胞脫落并侵入基質(zhì)④進(jìn)入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長⑦轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴(kuò)散例如：糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號染色體上可能包含至少一個對I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中，大約10個位點現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對I型糖尿病敏感其中：1)11號染色體位點IDDM2上的基因

2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關(guān)注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白，具有鈣泵特性能將高濃度細(xì)胞內(nèi)鈣泵出細(xì)胞外。精神神經(jīng)性疾病精神分裂癥基因表達(dá)改變/誘導(dǎo)增強(qiáng)家族史家暴基因本質(zhì)：基因組變異驚嚇—？—基因突變——精神病多基因病的遺傳：易患性(liability)易感性(susceptibility)發(fā)病閾值(threshold)易患性(liability)——在多基因病發(fā)生中，遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個個體患某種遺傳病的可能性。possibility遺傳因素(hereditaryfactors)環(huán)境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遺傳因素決定的患病風(fēng)險，僅代表個體所含有的遺傳因素，易感性完全由基因決定?！谝欢ǖ沫h(huán)境條件下，易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease發(fā)病閾值(threshold)——當(dāng)一個個體易患性高到一定限度就可能發(fā)病——這種由易患性所導(dǎo)致的多基因病發(fā)病最低限度稱為發(fā)病閾值minimum例如：三核苷酸拷貝數(shù)變異CGG(精氨酸)重復(fù)：——重復(fù)5-54次，正常——重復(fù)6-230次，攜帶者（敏感體質(zhì)）——重復(fù)230-4000次，發(fā)病

如：脆性X染色體綜合征智力低下患者細(xì)胞在缺乏胸腺嘧啶或葉酸的環(huán)境中培養(yǎng)時往往出現(xiàn)X-染色體發(fā)生斷裂男性發(fā)病1/1200-2500，女性發(fā)病1/1650-5000FragileXsyndrome閾值效應(yīng)舉例：長臉，耳外凸智力低下語言障礙對外界反應(yīng)遲鈍Copynumbervariation問：為什么是三核苷酸重復(fù)而不是4、5個？提示：三核苷酸處于閱讀框架內(nèi)，不容易破壞原有基因的開放閱讀框架(ORF)4、5個核苷酸不在ORF內(nèi)，變化容易對原有基因造成很大的影響，一般不容易積累保留癌蛋白抗原癌基因抑癌基因P53蛋白積聚，細(xì)胞周期變化P53等位基因丟失、點突變腫瘤形成腫瘤促進(jìn)因子細(xì)胞表型變化相關(guān)基因作用P53基因阻滯細(xì)胞周期：G1和G2/M期

促進(jìn)細(xì)胞調(diào)亡：bax/bcl2

維持基因組穩(wěn)定：核酸內(nèi)切酶活性

抑制腫瘤血管生成：Smad4P53基因可否用于治療癌癥？P53基因功能基因治療：是指以改變?nèi)祟愡z傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)治療。通過將人的正?；蚧蛴兄委熥饔玫腄NA導(dǎo)入人體靶細(xì)胞，去糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用。抑癌基因P53載體P53基因治療第三節(jié)分析文體特征和表現(xiàn)手法2大考點書法大家啟功自傳賞析中學(xué)生，副教授。博不精，專不透。名雖揚(yáng)，實不夠。高不成，低不就。癱偏‘左’，派曾‘右’。面微圓，皮欠厚。妻已亡，并無后。喪猶新，病照舊。六十六，非不壽。八寶山，漸相湊。計平生，謚曰陋。身與名，一起臭?！举p析】寓幽默于“三字經(jīng)”，名利淡薄，人生灑脫，真乃大師心態(tài)。1.實用類文本都有其鮮明的文體特征，傳記的文體特征體現(xiàn)為作品的真實性和生動性。傳記的表現(xiàn)手法主要有以下幾個方面：人物表現(xiàn)的手法、結(jié)構(gòu)技巧、語言藝術(shù)和修辭手法。2.在實際考查中，對傳記中段落作用、細(xì)節(jié)描寫、人物陪襯以及環(huán)境描寫設(shè)題較多，對于材料的選擇與組織也常有涉及。3.考生復(fù)習(xí)時要善于借鑒小說和散文的知識和經(jīng)驗，同時抓住傳記的主旨、構(gòu)思以及語言特征來解答問題。傳記的文體特點是真實性和文學(xué)性。其中，真實性是傳記的第一特征，寫作時不允許任意虛構(gòu)。但傳記不同于一般的枯燥的歷史記錄，它具有文學(xué)性，它通過作者的選擇、剪輯、組接，傾注了愛憎的情感；它需要用藝術(shù)的手法加以表現(xiàn)，以達(dá)到傳神的目的。考點一分析文體特征從哪些方面分析傳記的文體特征？一、選材方面1.人物的時代性和代表性。傳記里的人物都是某時代某領(lǐng)域較

突出的人物。2.選材的真實性和典型性。傳記的材料比較翔實，作者從傳主

的繁雜經(jīng)歷中選取典型的事例，來表現(xiàn)傳主的人格特點，有

較強(qiáng)的說服力。3.傳記的材料可以是重大事件，也可以是日常生活小事。[知能構(gòu)建]二、組材方面1.從時序角度思考。通過抓時間詞語，可以迅速理清文章脈絡(luò)，

把握人物的生活經(jīng)歷及思想演變過程。2.從詳略方面思考。組材是與主題密切相關(guān)的。對中心有用的，

與主題特別密切的材料，是主要內(nèi)容，則需濃墨重彩地渲染，

要詳細(xì)寫；與主題關(guān)系不很密切的材料，是次要內(nèi)容，則輕

描淡寫，甚至一筆帶過。三、句段作用和標(biāo)題效果類別作用或效果開頭段內(nèi)容：開篇點題，渲染氣氛，奠定基調(diào)，表明情感。結(jié)構(gòu)：總領(lǐng)下文，統(tǒng)攝全篇；與下文某處文字呼應(yīng)，為下文做鋪墊或埋下伏筆；與結(jié)尾呼應(yīng)。中間段內(nèi)容：如果比較短，它的作用一般是總結(jié)上文，照應(yīng)下文；如果比較長，它的作用一般是擴(kuò)展思路，豐富內(nèi)涵，具體展示，深化主題。結(jié)構(gòu)：過渡，承上啟下，為下文埋下伏筆、鋪墊蓄勢。結(jié)尾段內(nèi)容：點明中心，深化主題，畫龍點睛，升華感情、卒章顯志，啟發(fā)思考。結(jié)構(gòu)：照應(yīng)開頭；呼應(yīng)前文；使結(jié)構(gòu)首尾圓合。標(biāo)題①突出了敘述評議的對象。②設(shè)置懸念，激發(fā)讀者的閱讀興趣。③表現(xiàn)了傳主的精神或品質(zhì)。④點明了主旨，表達(dá)了作者的情感。⑤運用修辭，使文章內(nèi)涵豐富，意蘊(yùn)深刻，增加了文章的厚度與深度。四、語言特色角度分析鑒賞傳記的類別自傳采用第一人稱，語言或幽默調(diào)侃或自然親切；他傳采用第三人稱，語言或樸實自然或文采斐然。