本发明涉及传感器。
背景技术：
传感器检测目标是否存在以及目标的浓度。常规传感器检测处于检测限制(limitsofdetection，lod)内的目标，但通常无法检测位于lod之外的目标。
技术问题
已经为扩大可以检测目标的检测范围付出了各种努力。特别地，已经开发出了使用正反馈来扩大检测限制(lod)的系统。根据这样的技术，显著扩大了可以检测目标的范围。然而，由于具有正反馈结构的运算放大器(op-amp)直接驱动发光二极管(led)，因此应该使用具有增强的电压驱动能力的昂贵的op-amp，并且增加了op-amp消耗的功率。
本实施例用于解决这样的问题。即，本实施例旨在提供一种传感器，该传感器使用相对便宜的元件，降低了功耗，但是具有扩大的检测限制(lod)。
技术方案
本发明的一个方面提供了一种传感器，该传感器包括：激励源单元，其具有被配置为提供激励的激励器(actuator)和被配置为向所述激励器提供驱动电力的第一可控电源；检测单元，其具有被配置为检测对激励的响应并输出与所述响应相对应的电信号的检测器件，以及被配置为向所述检测器件提供驱动电力的第二可控电源；以及控制单元，其被配置为根据数字码控制由所述第一可控电源和所述第二可控电源提供的驱动电力。
有益效果
根据本实施例的传感器具有的优点在于，与传统技术相比，扩大了检测限制(lod)。
附图说明
图1是示出根据本实施例的传感器的示意性框图。
图2是示出提供光学激励并检测光学响应的传感器的示意性框图。
图3a和图3b是示出检测单元的示意性框图。
图4a和图4b是示出控制单元的示意性框图。
图5是示出根据另一实施例的传感器的示意性框图。
图6a和图6b是各自示出传感器的光接收元件的电流-电压曲线的示意图。
图7a是示出根据另一实施例的传感器的操作中光接收元件的电流-电压曲线的示意图，以及图7b是示出根据本实施例的由传感器检测包括在介质中的目标材料的浓度的示例的图示。
图8是示出使用根据本实施例的传感器来测量光学响应的结果的示例的图示。
图9是示出1nm的牛血清白蛋白(bsa)的光学响应与去离子水的光学响应的比率的图示。
图10是示出使用传感器不产生负电阻范围的实施例来检测目标的结果的图示。
具体实施方式
由于提供了与本发明有关的描述作为示出其结构和功能的示例性实施例，因此不应解释为本发明的范围限于说明书中描述的实施例。即，由于实施例易于进行各种修改和替代形式，因此应当理解，本发明的范围涵盖了落入本发明的精神内的等同物。
同时，本文描述的术语应按如下理解。
除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式。将进一步理解的是，当在本文中使用时，术语“包括”和/或“包含”规定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合的存在或添加。
为了便于描述和易于理解，有意地夸大了在本发明所描述的实施例中参考的附图中图示的组件的尺寸、高度、厚度等，并且没有按比例放大或缩小。另外，可以有意地以放大的方式示出附图中示出的某些组件，并且可以有意地以缩小的方式示出其他组件。
除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)将被解释为本发明所属领域中的惯用术语。应当进一步理解的是，除非本文明确地定义，通用用法的术语也应被解释为相关领域中的惯用术语，而不是理想化或过度形式化的含义。
在下文中，将参考附图来描述根据本实施例的传感器1。图1是示出根据本实施例的传感器的示意性框图。参照图1，根据本实施例的传感器1包括：激励源单元100，其包括被配置为向介质提供激励的激励器(actuator)act；以及第一可控电源110，其被配置为向激励器act提供驱动电力；检测单元200，其包括被配置为检测对激励的响应的检测器件det；以及第二可控电源210，其被配置为向检测器件det提供驱动电力；以及控制单元300，其被配置为控制从第一可控电源110和第二可控电源210中的任何一个提供的电力。
激励器act可以从第一可控电源110接收驱动电力，并向包括目标的介质m提供激励。作为一个实施例，激励器act可以是光学激励器，并且光学激励器接收驱动电力并且向包括检测目标的介质m施加光学激励。在下文中，将提供紫外光、可见光、红外光和激光中的任何一种的激励器定义为光学激励器。作为示例，光学激励器可以形成为发光二极管(led)、激光二极管(ld)等，其被配置为接收偏置以提供光。
led可以发射可见、紫外或红外波段中的光，而ld可以发射在270nm至3330nm波段范围内的特定波段中的激光。可以提供光学激励器，以根据要由感测系统检测的材料的属性来发射合适波段中的光。
作为另一实施例，激励器act可以施加非光学激励，例如声波、超声波、射频(rf)波、辐射、磁场、电场等，并且当向非光学激励器施加偏置时，非光学激励器对包括检测材料的介质m施加非光学激励。在下文中，被配置为提供声波、超声波、rf波、辐射、磁场和电场中的任何一个的激励器被定义为非光学激励器。非光学激励器可以形成为可以施加诸如声波、超声波、rf波、辐射、磁场或电场的非光学激励的设备。
光学激励器施加光学激励，非光学激励器施加非光学激励，并且每个激励器执行相同的功能，即当向其施加偏置时，提供具有与该偏置相对应的程度的激励。
检测单元200包括第二可控电源210和检测器件det，检测器件det被配置为从第二可控电源210接收驱动电力并检测介质m对激励的响应。作为一个实施例，检测器件det可以是被配置为检测介质m的光学响应以输出与其对应的电信号的光学检测器件。作为示例，检测器件可以是光电二极管、光电晶体管或光电倍增管(pmt)，检测器件从第二可控电源210接收驱动电力、检测介质的光学响应，并输出相应的电信号。
作为另一实施例，检测器件det可以是被配置为检测介质的非光学响应并输出电信号的非光学检测器件。作为示例，非光学检测器件可以是被配置为检测将声波或超声波提供给介质m时介质和目标的物理变化的传感器，或者被配置为检测将电场或磁场提供给介质m时介质和目标的电、磁或物理变化中的任何一个变化的传感器。另外，作为示例，非光学检测器件可以是被配置为检测向介质m提供辐射时介质和目标的物理变化或辐射透过率(transmittance)的传感器。
在下文中，为了便于描述，将主要描述如图2所示的实施例，在该实施例中，光学激励器向介质m施加光学激励，并且检测单元200检测对光学激励的光学响应。然而，该实施例不排除将作为非光学激励的辐射提供给介质并且检测非光学响应的实施例，或者将作为非光学激励的电场提供给介质并且检测作为非光学响应的电场衰减率的实施例。该实施例仅是为了容易地描述本发明，而不是限制本发明的范围。
参照图2，从第一可控电源110向发光元件led提供偏置电流，以向介质m提供光学激励，并且光学激励的强度可以对应于所提供的偏置电流。另外，发光元件led可以具有阈值，并且当向发光元件led施加小于阈值的电压或电流时，可能不提供光学激励。作为另一示例，发光元件可以发射从270nm到3330nm的波段范围内的特定波段中的激光。
光学激励被提供给检测目标。作为示例，目标可以被包括在介质m中。当光学激励被提供给目标时，目标作出光学响应。作为示例，光学响应可以是光吸收、光会聚(lightcondensation)、光散射、光反射和光透射中的一种或多种。作为光学响应的示例，牛血清白蛋白(bsa)具有吸收270至280nm的波段中的光的属性。因此，当波长为275nm的激光被发射到包括bsa的介质时，bsa对所施加的光学激励作出光学响应以吸收所施加的光。
然而，上述示例仅用于描述本发明，并且可以改变检测材料、施加到该检测材料的光学激励以及根据该检测材料而发生的对该光学激励的光学响应。
光接收元件pd检测光学响应并输出相应的电信号。作为一个实施例，可以从被配置为提供驱动电力的第二可控电源210向光接收元件pd提供偏置电流。
根据本实施例的传感器扫描(sweep)提供给发光元件led的偏置电流和提供给光接收元件pd的偏置电流以检测由介质提供的光学响应。如下所述，当偏置电流扫过时，光电检测器件300可具有负电阻特性。
传感器可以进一步包括并联连接至光接收元件pd的电压钳位元件220。由于光电二极管被反向偏置和驱动的属性，当在击穿电压附近工作时，传感器可能会从光电二极管pd接收足够高的电流。然而，由于因反向偏置而可能发生的击穿现象，所以当光电二极管工作时可能存在可靠性问题。
为了提供足够高的电流以及提供给光接收元件pd的低反向电压，防止和钳制施加到光接收元件的电压值增加到大于或等于目标电压的电压的电压钳位元件220与光电二极管并联连接。电压钳位元件防止施加到其两端的电压值增加到钳位电压值或更大。因此，具有预定钳位电压的电压钳位元件与光电二极管并联连接，以防止反向电压被施加到发生光电二极管可靠性问题的程度。
作为一个实施例，如图3a所示，可以使用齐纳二极管来实现电压钳位元件，该齐纳二极管利用了齐纳击穿现象。当在反向方向上向齐纳二极管施加大于或等于齐纳击穿电压的电压时，可能会发生齐纳击穿现象，使得反向电流不会被阻挡而是会流过，并且电压被钳制以防止大于或等于齐纳击穿电压的电压被施加在齐纳二极管的两端。因此，当齐纳二极管与光电二极管并联连接时，具有即使不施加大于或等于引起光电二极管可靠性问题的电压的电压也能够提供足够电流的优点。
如图3b所示，传感器可以进一步包括并联连接到光接收元件pd的电阻器230。作为示例，当检测到目标的光学响应并且施加到光接收元件两端的电压从零扫至几十伏时，电流值扫过大约几十纳安(nanoampere)，相应部分的平均电阻值被计算为大约几千兆欧到几万兆欧(gigaohm)。
当其中任何一个电阻器的电阻值大于另一电阻器的电阻值的两个电阻器并联连接时，并联连接的电阻器的等效电阻值近似等于两个电阻值中的较低电阻值。因此，当将具有大电阻值的光接收元件pd与具有小于该大电阻值的电阻值的电阻器并联连接时，光接收元件pd与电阻器并联连接的电路的等效电阻值可以近似等于较低的电阻值，从而可以产生在不使用扩展的测量设备的情况下容易进行测量的范围内的等效电阻。
作为一个实施例，可以根据要由根据本实施例的感测系统检测的材料及其浓度来调节并联连接至光接收元件pd的电阻器230的电阻值。作为另一示例，可以调节并联连接到光接收元件pd的电阻器230的电阻值，使得光接收元件pd的等效电阻值处于被配置为测量等效电阻值的测量设备的测量范围内。
图4a和图4b是示出控制单元300的实施例的示意图。在图4a所示的实施例中，控制单元300包括数模转换器310。数模转换器310从传感器的外部接收数字码，并向第一可控电源110和第二可控电源210提供相应的控制电压vcon1和vcon2，以控制第一可控电源110和第二可控电源210。在图4b所示的实施例中，控制单元300还包括存储码的存储器320。数模转换器310从存储器320接收数字码，并提供与该数字码码相对应的控制电压vcon1和vcon2，以控制第一可控电源110和第二可控电源210。
作为一个实施例，如图4所示，控制单元300可以包括数模转换器310。数模转换器310从外部接收控制码，并产生相应的控制电压vcon1和vcon2。所产生的控制电压vcon1和vcon2被提供给第一可控电源110和第二可控电源210。尽管在附图中未示出，但是数模转换器310可以将控制电压提供给多个光提供单元100a、100b至100n。
控制单元300将控制电压vcon1和vcon2提供给第一可控电源110和第二可控电源210，以根据从外部提供的数字码扫描由第一可控电源110和第二可控电源210提供的偏置电流的值。作为示例，由控制单元300提供的控制电压vcon1和控制电压vcon2被提供给第一可控电源110和第二可控电源210，以增加提供给发光元件led和光接收元件pd的偏置电流。
作为示例，控制单元300提供控制电压vcon1和控制电压vcon2，使得由第一可控电源110提供给发光二极管led的电流线性地增加，并且由第二可控电源210提供给光接收元件pd的电流线性地或非线性地增加。
作为另一示例，控制单元300提供控制电压vcon1和控制电压vcon2，使得由第一可控电源110提供给发光二极管led的电流非线性地增加，并且由第二可控电源210提供给光接收元件pd的电流线性地或非线性地增加。
尽管已经示例性地示出了增加由第一可控电源110提供给发光二极管led的电流和由第二可控电源210提供给光接收元件pd的电流的情况，但是相反，也可以类似地应用减小由第一可控电源110提供给发光二极管led的电流和由第二可控电源210提供给光接收元件pd的电流的情况。
在图2和图4所示的实施例中，第一可控电源110和第二可控电源210被示出为可控电流源，但是这些仅是实施例，并且第一可控电源110和第二可控电源210可以是可控电压源。
图5是示出根据实施例的传感器2的示意性框图。参照图5，传感器2可以包括多个光提供单元100a、100b至100n。作为一个实施例，多个光提供单元100a、100b至100n可以提供不同的光学激励。作为示例，光提供单元100a可以提供紫外光激励，光提供单元100b可以提供蓝光波段的光学激励，并且光提供单元100n可以提供红光波段的光学激励。由多个光提供单元100a、100b至100n向其提供光学激励的介质可以是包括目标的一种介质、包括相同目标的多种介质、包括浓度不同的相同目标的多种介质、包括不同的目标的一种介质，或者包括不同目标的多种介质。
作为另一实施例，多个光提供单元100a、100b至100n可以向不同的介质提供光学激励。作为示例，光提供单元100a可以向包括浓度为第一浓度的目标的介质ma提供光学激励，光提供单元100b可以向包括浓度为第二浓度的目标的介质mb提供光学激励，并且光提供单元100n可以向包括浓度为第三浓度的目标的介质mn提供光学激励。
根据未在附图中示出的另一实施例，传感器可包括一个或多个光提供单元以及一个或多个非光学激励器，以提供激励并使用一个或多个光学检测器件以及一个或多个非光学检测器件来检测介质对激励的响应。
根据在附图中未示出的又一实施例，传感器可以包括多个检测单元。作为示例，传感器可以包括能够检测对所提供的激励的光学响应和非光学响应的多个检测单元。作为另一示例，传感器可以包括多个检测单元，其被配置为检测对红外波段中的激励的响应，对可见波段中的激励的响应以及对紫外波段中的激励的响应。
在由第二可控电源210提供给检测器件det的偏置的增加率小于由第一可控电源110提供给激励器act的偏置的增加率的情况下，检测器件具有负电阻特性。随着由第一可控电源110提供给激励器act的偏置的增加率逐渐增加，可能不会产生负电阻特性。
另外，可以根据介质中包括的目标的特性、浓度、光学属性或非光学属性来产生或不产生负电阻特性。作为示例，即使在将偏置设置为提供给检测器件det和激励器act以使得检测器件的电流-电压特性具有负电阻特性的情况下，也可以不根据介质的特性、浓度和光学属性来产生负电阻特性。另外，即使在将偏置设置为提供给检测器件det和激励器act以使得检测器件的电流-电压特性不具有负电阻特性的情况下，也可以根据介质的特性、浓度和光学属性来产生负电阻特性。
作为示例，包括在介质中的目标的光学属性可以是诸如光色散、光吸收、光散射和光会聚的属性。
图6a和图6b是示出根据传感器操作的实施例的光接收元件的电流-电压曲线的示意图。将参考图6a和图6b描述根据本实施例的传感器操作。在图6a和图6b所示的实施例中，光接收元件pd是光电二极管，并且发光元件led是发光二极管。
参照图6a，在由于由第一可控电源110提供给发光元件led的偏置电流未达到发光元件led的阈值而使发光元件led截止的状态下，随着反向偏置因由第二可控电源210提供给光接收元件pd的偏置电流而增加，光接收元件的反向饱和电流增加。这对应于传统的光接收元件pd的电流-电压特性。
当由第一可控电源110提供给发光元件led的电压增加到大于发光元件led的阈值电压时，发光元件led导通并且向包括目标的介质m提供光学激励。目标接收光学激励并对其作出光学响应，并且光接收元件pd检测光学响应并提供电流形式的光学响应。
由于流过光接收元件pd的电流分量包括反向饱和电流分量，并且还包括由光学激励引起的电流分量，因此减小了用于产生反向饱和电流的电压，从而产生了关于光接收元件pd的电流-电压特性的电压差vdiff。
另外，当逐渐增加提供给发光元件led的偏置电流时，由于增加了由发光元件提供的光学激励的强度，因此，在光接收元件检测光学响应之后由光接收元件输出的电流分量也增加。为了对此进行补偿，应当逐渐减小施加到光电检测器件两端的电压。因此，施加到光接收元件pd两端的电压vpd改变为减小。结果，光接收元件pd在发光元件led导通的时间点s之后具有负电阻特性。
图6b是示出在根据本实施例的传感器检测所包括的浓度彼此不同的目标的情况下，光接收元件pd的电流-电压曲线的图示。参照图6b，在包括在传感器中的发光元件led导通的时间点s之前，光接收元件pd的电流-电压特性与传统的光接收元件相同。然而，当在发光元件led导通的时间点s之后向目标提供光学激励时，根据目标的浓度检测到不同的光学响应强度和不同的响应强度。因此，光接收元件pd产生与光学响应相对应的不同的电流-电压曲线。
因此，在发光元件led导通的时间点之后，即使当相同的电流量流过光接收元件pd时，根据介质中所包括的目标浓度，施加到光接收元件pd两端的电压vpd也可能不同。可以通过检测电压vpd来测量目标的浓度。作为另一示例，即使在施加到光接收元件pd两端的电压vpd相同的情况下，流过光接收元件pd的电流也可以不同，并且目标的浓度可以通过检测电流来测量。作为另一示例，目标的浓度可以通过检测以下电流值和电压值来测量，从该电流值和电压值开始，光接收元件pd开始具有负电阻特性。
图7a是示出根据另一实施例的传感器的操作中光接收元件的电流-电压曲线的示意图。在图7a和7b所示的实施例中，光接收元件pd是光电二极管，并且发光元件led是发光二极管。在初始操作期间，在发光元件导通的情况下，如提供了大于激励器的阈值的电压的情况下，可能不会产生负电阻区域。
光接收元件pd的电流-电压曲线可以具有图7a所示的形状。作为示例，标记为“暗”的线表示根本没有光学响应被传输到光接收元件的情况，并且在这种情况下，流过光接收元件pd的电流ipd包括因施加到光接收元件pd两端的电压vpd引起的反向饱和电流分量。标记为“空气”的线表示在没有介质的状态下光接收元件检测由发光元件提供的全部光学激励的情况，并且可以看到产生了负电阻。在光接收元件检测到包括目标的介质的光学响应的情况下，在图7a中用“暗”和“空气”之间的虚线示出的检测范围内产生了电流-电压关系，从而可以检测到目标。
图7b是示出由根据本实施例的传感器检测介质中包括的目标材料的浓度的示例的图示。参照图7b，根据介质的浓度，光学响应可以彼此不同，并且如图7b所示，在光接收元件检测到光学响应之后，由光接收元件输出的电信号彼此不同。在根据本实施例的传感器被用于检测目标的浓度和/或浓度的情况下，在向光接收元件提供相同的电流itest之后，可以通过检测在光接收元件两端形成的电压va、vb和vc来测量目标的浓度。根据未在附图中示出的另一实施例，在向光接收元件提供相同的电压之后，可以通过检测由光接收元件输出的电流来测量目标的浓度。
即使使用图7a和图7b中的实施例，也能够以高灵敏度检测目标。作为示例，在提供给检测器件的偏置固定的状态下检测光学响应的情况下，标记为“暗”的电流-电压线仅以与在光学响应上检测到的电流对应的程度平行地移动。然而，根据本实施例，由于改变了提供给检测器件的偏置，电流-电压线的斜率在检测范围内被改变，并且因此即使在光学响应较小时，输出也敏感地改变。因此，即使使用本实施例也具有能够以高灵敏度检测目标的优点。
即，在根据传统技术的传感器不具有负电阻的情况下，该传感器具有以下电流-电压关系，该电流-电压关系具有与暗状态下的斜率相似的斜率，并且在向检测器件提供光时，具有相应斜率的电流-电压关系线在保持该斜率的状态下沿电压轴和/或电流轴平行地移动。因此，由于提供的光而产生的电流-电压坐标对的值的变化不大。
然而，根据本实施例，由于改变了提供给检测器件和激励器的偏置，所以电流-电压关系的斜率在图7a所示的检测范围所示的范围内变化。由于即使在介质包含浓度相同的目标时，在检测器件中也会产生较大的电学响应，因此可以更灵敏地检测出该目标，从而可以扩大目标的检测限制。
实验示例
在下文中，将参考附图来描述根据本实施例的传感器的实验示例。
图8是示出使用根据本实施例的传感器来测量光学响应的结果的示例的图示，并且示出了在发光元件未导通的暗状态下测量光学响应的实验结果，并且因此，在测量去离子水(diw)的光学响应时，以及在测量10nm牛血清白蛋白(bsa)的光学响应时，光接收元件根本无法检测到光学响应。
参照图8，在暗状态下，发光元件led未导通。因此，可以看出，光接收元件pd没有检测到光学响应并且没有产生负电阻特性(在4000mv饱和的电压vpd是由本实验中使用的数模转换器的输入动态范围导致的)。
但是，在发光元件工作的状态下，在去离子水被测量和作为目标的10nm牛血清白蛋白被测量的两种情况下，在提供600mv的电压vpd的时间点之后产生负电阻范围。即使在将相同的电压作为输入提供给光接收元件时，在测量了作为目标的10nm牛血清白蛋白的情况下，比去离子水被测量的情况下的电流小的电流被输出。
图9是示出1nm牛血清白蛋白的光学响应与去离子水的光学响应的比率的图示。参照图9，可以看出1nm牛血清白蛋白的光学响应与去离子水的光学响应的比率大约为0.9980。因此，根据本实施例的传感器，可以明确地区分去离子水和浓度为1nm的牛血清白蛋白。
由于根据本实施例的传感器可以检测浓度为1nm的目标并且具有低于传统传感器的100nm至50nm范围的最低检测限制的检测限制，因此可以看出传感器的性能得到改善。
图10是示出使用传感器不产生负电阻范围的实施例来检测目标的结果的图示。在图10中，“暗”表示在光接收元件根本没有检测到光学响应的情况下(在4000mv饱和的电压vpd是由在本实验中使用的数模转换器的输入动态范围导致的)光接收元件的电流-电压关系，以及标记为“空气”的线表示在没有介质的情况下光接收元件检测由发光元件提供的全部光学激励的情况。
测试示出了当根据本实施例的传感器检测浓度为100μm的苯酚时的电流-电压关系。当在检测范围内检测到目标时，光接收元件的电流-电压关系基本上线性地近似，并且可以使用电流-电压关系来检测目标的浓度。
已经参考附图中示出的示例性实施例描述了本发明，以促进对本发明的理解，但是这些仅仅是示例。本领域技术人员将理解，可以作出各种修改和等同的其他示例性实施例。因此，本发明的范围由所附权利要求书限定。
工业实用性
已经在具体实施方式中进行了描述。
1.一种传感器，包括：
激励源单元，其包括被配置为提供激励的激励器和被配置为向所述激励器提供驱动电力的第一可控电源；
检测单元，其包括被配置为检测对所述激励的响应并输出与所述响应相对应的电信号的检测器件，以及被配置为向所述检测器件提供驱动电力的第二可控电源；以及
控制单元，其被配置为根据数字码控制由所述第一可控电源和所述第二可控电源提供的驱动电力。
2.如权利要求1所述的传感器，其中，所述激励器包括被配置为提供光学激励的光学激励器。
3.如权利要求2所述的传感器，其中，所述光学激励包括从由红外光、可见光、紫外光和激光组成的组中选择的一个或多个。
4.如权利要求1所述的传感器，其中，所述激励器包括被配置为提供非光学激励的非光学激励器。
5.如权利要求4所述的传感器，其中，所述非光学激励包括从由声波、超声波、射频rf波、辐射、磁场和电场组成的组中选择的一个或多个。
6.如权利要求1所述的传感器，其中：
对所述激励的所述响应是光学响应；并且
所述检测器件包括被配置为检测所述光学响应的光学检测器件。
7.如权利要求6所述的传感器，其中，所述光学检测器件包括从由光电二极管、光电晶体管和光电倍增管pmt组成的组中选择的任意一个。
8.如权利要求6所述的传感器，其中，所述光学响应包括光透射、光吸收、光散射和荧光中的任意一个。
9.如权利要求1所述的传感器，其中：
对所述激励的所述响应是非光学响应；并且
所述检测器件包括被配置为检测所述非光学响应的非光学检测器件。
10.如权利要求1所述的传感器，其中：
所述激励被提供给作为检测目标的目标；并且
所述响应是所述目标对所述激励的响应。
11.如权利要求1所述的传感器，其中：
所述第一可控电源向所述激励器提供偏置电流；
所述第二可控电源向所述检测器件提供偏置电流；
所述控制单元控制由所述第一可控电源提供的偏置电流和由所述第二可控电源提供的偏置电流。
12.如权利要求1所述的传感器，其中，所述控制单元包括被配置为产生与所述数字码相对应的电信号的数模转换器。
13.如权利要求12所述的传感器，其中，所述控制单元还包括存储所述数字码的存储器。
14.如权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器包括多个激励源单元。
15.如权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器包括多个检测单元。
16.如权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器检测从由所述检测器件的电流和电压组成的组中选择的任意一个或多个，从而检测目标。
17.如权利要求1所述的传感器，其中，当所述检测器件具有负电阻特性时，所述传感器检测从由所述检测器件的电流和电压组成的组中选择的任意一个或多个，从而检测目标。
18.如权利要求1所述的传感器，其中，当所述检测器件不具有负电阻特性时，所述传感器检测从由所述检测器件输出的电流和电压中选择的任意一个或多个，从而检测目标。
19.如权利要求1所述的传感器，其中，当所述检测器件不具有负电阻特性时，由所述检测器件输出的电流-电压对形成具有斜率的线形图，
其中，所述斜率根据目标的浓度以及目标是否存在而变化。
20.如权利要求1所述的传感器，其控制提供给所述激励器和所述检测器件的驱动电力，使得由所述检测器件输出的电信号能够被控制为具有负电阻特性或正电阻特性。
技术总结