微型加速度计

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/0c0e9181-5795-4917-b7c1-da6d8f7cebaf.jpg" title="30.jpg"//pp　　4月20日19时41分，搭载天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约596秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。br//pp　　作为“太空快递员”天舟一号的首单生意--华中科技大学物理学院引力中心“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”，将于两天后到达天宫二号。这可需要“小哥” 在天上完成一系列科学实验!唉!这年头，不会做实验的快递小哥不是好飞船啊!/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/aec09df7-4e5a-4702-8200-6df7ac3ca9dd.jpg" title="31.jpg"//pp　　strong1，快递小哥何许人也?/strong/pp　　天舟一号货运飞船作为中国载人空间站工程的重要组成部分， 它“只运货，不送人”，因此被形象地称为“太空快递员”，一亮相便成为了目前中国最受关注的“快递小哥”。/pp　　strong2，快递小哥送啥货?/strong/pp　　快递小哥这次不仅要完成与天宫二号交会对接的任务，还要肩负一项重要的使命，那就是在天上完成一系列科学实验!其中，就包含来自华中科技大学物理学院引力中心的技术试验——“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/3fa35155-cdba-47b2-8ff4-b7b1313859ae.jpg" title="32.jpg"//pp style="text-align: center "静电悬浮加速度计/pp　　“非牛顿引力实验检验”拟利用微重力环境检验微米作用距离下物体之间的引力是否仍然满足牛顿万有引力定律，这是一个纯基础物理实验，对于统一四种相互作用、探寻新的相互作用等研究具有重要意义，该实验必须首先发展高精度的微弱力测量技术。为此，项目组发展了基于皮米级电容传感和微伏级静电控制技术的加速度计，称之为静电悬浮加速度计，该加速度计是非牛顿引力实验的技术基础。本次空间实验目的就是利用天舟一号货运飞船的空间环境，对高精度静电悬浮加速度计进行在轨检验。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/d3dad26b-abdf-4765-b3d8-90420cceb966.jpg" title="33.jpg"//pp style="text-align: center "静电悬浮加速度计装置/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/dbe77882-0087-4148-9faf-82523766890d.jpg" title="34.jpg"//pp　　strong3，“用户体验”如何?/strong/pp　　小科：为您接通正在现场的华中大物理学院引力中心白彦峥副教授/pp　　小科：白老师，您可是咱学校离网红“快递小哥“最近的人，快来谈谈您的感受吧!/pp　　白彦峥：我也是第一次看现场，感觉很震撼也很激动，有两个感想，第一个就是我们国家的航天技术非常强大，包括这次的运载火箭和天舟一号飞船 第二个就是现场的气氛很热烈，我们学校一行四人现场观摩，不过在发射的时候我自己还是很紧张的，飞船整个升空的过程我也亲眼目睹了(好高大上啊!小科羡慕脸.jpg!)，我也期待并坚信后面的实验也会非常顺利。/pp　　我们课题组经过十几年的技术攻关，最终研发出了具有自主知识产权的静电悬浮加速度计，并于2013年首次成功完成了飞行验证，本次天舟一号实验加速度计水平进一步提高，希望通过空间实验进一步积累在轨数据(小目标汇成大成果!小科崇拜脸.jpg!)。/pp　　小科科普：白老师所在的技术攻关组三十多人，经过了十几年的课题攻关，终于让这项技术成功搭载天舟一号进行在轨试验。(为引力中心科研工作者的工匠精神点赞!小科自豪脸.jpg)/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/7797948a-945d-442a-84a5-5adce4c44f6f.jpg" title="35.jpg"//ppbr//p

5月10日，天舟四号货运飞船成功发射。在太空中，飞船调整姿态时会产生微小的加速度，但在微重力环境下，要想测出这个加速度，并非易事。中国航天科工三院33所成功研制出适应太空测量需要的石英挠性加速度计，帮助天舟四号精准把握速度和位置。加速度计作为一种能够精准测量速度变化的仪器，本不是航天的“独门武器”，大到汽车的姿态感应，小到手机的运动传感，都有它的用武之地。但33所研制团队专家魏超介绍，随着航天器飞行高度的增加，周围环境的空气将越来越稀薄，最终接近于真空。在微重力环境下，测量航天器姿态调整所产生的细微加速度将十分艰难。“如果在地表重力环境下测量加速度的难度好比观察一个铁球落在地面产生的影响，那么在微重力环境下测量加速度，就相当于观察一根头发落在地面产生的影响。”魏超比喻道。除了精度更高的要求外，复杂的太空环境也会让敏感的加速度计“闹脾气”，温度、压力等条件不合适，都有可能导致任务失败。为此，每一支想要“上天”的石英挠性加速度计都必须经过千锤百炼。温度循环、振动冲击、低气压、离心实验等模拟太空苛刻环境下的实验验证必不可少。石英挠性加速度计既要穿上一套密不透风的“航天服”保证内部气体不会泄露，又要使用“电暖宝”精准控温，这些设计为其在真空环境中工作提供了坚实的屏障。中国航天科工所属各单位也为天舟四号的安全发射提供了有力支撑。航天江南所属航天电器提供的热控风机成为天舟四号的“中央空调”；二院23所为飞船配套高等级声表面波器件、LC滤波器、扼流圈等产品，在传输系统、通信分系统等关键部位中广泛应用；三院306所研制的真空绝热板应用在飞船“低温锁柜”上，为具有强温度敏感性的关键物资提供隔热保护；航天江南所属群建精密承担飞船精密齿轮传动零部件的研制生产任务，突破了空间环境下大传动比、耐冲击、极端环境适应等关键核心技术，满足空间条件下传动齿轮长寿命、高可靠、高强度、抗冲击、防腐蚀、适应高低温环境的要求；航天精工为飞船提供了成千上万的高性能紧固件，具有高稳定性、高质量、高强度、轻量化等特点。

在对风力涡轮机的转子叶片进行加速度测量的任务中，往往存在一个主要困难：必须记录发生的振动并将其传输到系统进行评估。然而，由于现有的高电压和电流，电换能器无法提供可靠的数据。我们将向您展示此问题的虹科加速度测量解决方案，然后向您介绍适用于转子叶片加速度测量的产品。Part.01 风力涡轮机转子叶片加速度测量的问题在发电方面，风力涡轮机想要在激烈的竞争中脱颖而出，最大的挑战是尽可能减少风力发电带来的能源损失。克服这个问题的主要作用是转子叶片的设计。因此，目标是确保形成尽可能少地产生涡流的设计（因为这些会产生制动效果）。转子叶片在涡旋形成过程中开始振动，而这种涡流的形成可以通过转子叶片上的加速度测量来检测。使用测量数据，可以减少进一步的损耗。Part.02 虹科Micronor加速度系统解决方案光纤测量系统是可靠且不受破坏性因素影响对转子叶片进行加速度测量的理想选择。使用这样的测量系统，测量头粘在转子叶片上，而光纤电缆沿着它延伸到轮毂。 然后，带有激光源的控制器和相关评估电子设备位于集线器上。 通过对转子叶片进行这些加速度测量，可以确定可用于优化叶片形状的数据。 此外，您可以根据不同的风况调整转子叶片的位置。测量的核心是具有反射表面的MEMS。 入射光束通过棱镜引导到反射表面上，使反射光束以尽可能大的强度耦合到返回光纤中。 如果发生外部加速度，镜子会改变其轴。 这会偏转反射光束。 因此，在评估电子设备中测量的光强度会降低。 光强度的降低与外部加速度成正比。Part.03 所用产品在MICRONOR，我们提供的系统可以可靠地对转子叶片进行加速度测量。随着我们的单轴或多轴光纤加速度计系统，您可以测量风力涡轮机等高压环境中的振动和运动。您可以在产品类别中找到各种控制器和传感器。我们的虹科MR660控制器有单轴、双轴或三轴的不同版本。它们在电子或机电传感器失效的地方工作。为此，我们提供合适的传感器：圆形 1 轴传感器 HK-MR661 和单轴方形传感器 HK-MR662，以及两轴 HK-MR663 和三轴 HK-MR664。

2月28日，国家重大科学仪器设备开发专项&mdash &mdash &ldquo 高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用&rdquo 项目启动会，在中国计量科学研究院(以下简称&ldquo 中国计量院&rdquo )召开。会议由国家质检总局科技司主持，科技部条财司副司长吴学梯、国家质检总局科技司副司长王越薇、中国计量院副院长宋淑英等领导及项目监理组、总体组、技术专家委员会、用户委员会和管理办公室等近百人参加了本次启动会。　　图1：科技部条财司副司长吴学梯在启动会上讲话　　启动会上，科技部条财司副司长吴学梯介绍了国家重大科学仪器设备开发专项的设立背景和目标定位，要求&ldquo 高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用&rdquo 项目组瞄准产品开发目标，积极推进产业化 更加关注产品的知识产权 按照项目管理办法，落实好法人负责制的各项要求 严格进行项目经费管理，并希望相关项目参与单位加强协作，潜心开发，实现科学仪器设备自主创新。同时他对该项目利用信息化系统的创新管理方式表示肯定，并希望其能够得到进一步推广运用。　　图2：项目总体组组长、中国计量院副院长宋淑英讲话　　项目总体组组长、中国计量院副院长宋淑英对与会领导、专家对中国计量院科技事业发展的关心支持和帮助表示感谢。她指出，&ldquo 高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用&rdquo 项目是近年来中国计量院在重大仪器方面获得的第3个国家支持项目。作为项目牵头单位，中国计量院将继续做好支持和服务工作，与各项目参与单位团结协作，确保项目顺利实施，为我国摆脱高端测量仪器完全依赖进口的局面作出应有贡献。　　图3：项目负责人、中国计量院力学与声学研究所所长张跃汇报项目总体情况　　项目负责人、中国计量院力学与声学研究所所长张跃研究员就项目背景、总体目标、任务分解、预期成果及进度和经费安排等相关情况进行了汇报。项目办公室汇报了项目实施管理办法 各任务负责人分别汇报了任务的研究内容、考核指标、实施方案、进度及经费安排等。　　与会专家在认真听取汇报的基础上，展开热烈讨论，对项目进行点评，并提出实施意见建议。　　高端动力装备在装备制造业中占有举足轻重的地位，是各种重大成套技术装备的核心组成部分，例如，风力发电机组、大型舰船推进系统、高速列车动力系统及转向架、航空发动机、高档数控机床等。高端动力装备对国民经济的发展起着突出的作用，同时也代表了我国先进制造业，特别是装备制造业的能力和水平。　　而目前，我国大量的扭矩和速度参数测量系统，包括功率、最大扭矩、最高车速、加速度等，尤其是高端测量仪器依赖进口，并无法在国内溯源，严重制约了我国自主动力扭矩和速度测量仪器的可靠计量、研发与应用，从而制约了我国高技术含量、高国际竞争力的核心工业产品的自主研制和生产，开展具有自主知识产权的高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研制需求迫切。　　该项目总体目标为：开展高端动力装置机械功率关键参数扭矩和速度精密测量技术的研究，攻克扭矩标准装置中高精密空气轴承支撑部件的核心技术及双天线雷达测速收发模块的关键技术。研究建立具有自主知识产权的高端动力装置的扭矩测量仪器(20kNm扭矩标准机)、高端动力装置速度测量仪器(双天线雷达测速仪器)和加速度计动态特性校准装置，填补国内空白，达到高端动力装置扭矩测量和速度测量的国际先进水平。　　据介绍，项目研制成果将有望为我国高端动力装备扭矩与速度等功率测量建立可靠的计量溯源体系，并将在仪器开发、产业化示范、节能减排等方面起到重要的推动作用。　　图4：启动会现场　　该项目的组织实施单位为国家质检总局，由中国计量科学研究院牵头，并负责其中4个任务，任务承担单位还包括清华大学、中国船舶重工集团第七〇四研究所、浙江省计量科学研究院、北京化工大学、辽宁省计量科学研究院、湖南省计量科学研究院、苏州苏试试验仪器股份有限公司与长沙普德利生科技有限公司等8家单位。项目起止时间为2012年10月至于2016年9月。主要包括12个任务：20kNm高准确度扭矩标准装置的研发、高准确度大质量参数测量装置的研制、高精度宽量程多普勒雷达测速技术的研究及其测量装置的研制、加速度计动态特性计量技术的研究与校准装置的建立、空气轴承支撑技术的研发、无扰动质量参数自动测量技术的研发、加速度计动态模型及参数辨识的研究、测速测距雷达测速仪在交通领域的应用研究、空气轴承支撑技术在高准确度扭矩标准机及船舶装配质量控制中的应用、安全气囊加速度计校准装置在汽车行业的应用以及双天线雷达测速仪在高铁行业的应用研究等。

2月28日，国家重大科学仪器设备开发专项——“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目启动会，在中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)召开。会议由国家质检总局科技司主持，科技部条财司副司长吴学梯、国家质检总局科技司副司长王越薇、中国计量院副院长宋淑英等领导及项目监理组、总体组、技术专家委员会、用户委员会和管理办公室等近百人参加了本次启动会。 科技部条财司副司长吴学梯在启动会上讲话　　启动会上，科技部条财司副司长吴学梯介绍了国家重大科学仪器设备开发专项的设立背景和目标定位，要求“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目组瞄准产品开发目标，积极推进产业化 更加关注产品的知识产权 按照项目管理办法，落实好法人负责制的各项要求 严格进行项目经费管理，并希望相关项目参与单位加强协作，潜心开发，实现科学仪器设备自主创新。同时他对该项目利用信息化系统的创新管理方式表示肯定，并希望其能够得到进一步推广运用。　　项目总体组组长、中国计量院副院长宋淑英对与会领导、专家对中国计量院科技事业发展的关心支持和帮助表示感谢。她指出，“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目是近年来中国计量院在重大仪器方面获得的第3个国家支持项目。作为项目牵头单位，中国计量院将继续做好支持和服务工作，与各项目参与单位团结协作，确保项目顺利实施，为我国摆脱高端测量仪器完全依赖进口的局面作出应有贡献。　　项目负责人、中国计量院力学与声学研究所所长张跃研究员就项目背景、总体目标、任务分解、预期成果及进度和经费安排等相关情况进行了汇报。项目办公室汇报了项目实施管理办法 各任务负责人分别汇报了任务的研究内容、考核指标、实施方案、进度及经费安排等。　　与会专家在认真听取汇报的基础上，展开热烈讨论，对项目进行点评，并提出实施意见建议。　　高端动力装备在装备制造业中占有举足轻重的地位，是各种重大成套技术装备的核心组成部分，例如，风力发电机组、大型舰船推进系统、高速列车动力系统及转向架、航空发动机、高档数控机床等。高端动力装备对国民经济的发展起着突出的作用，同时也代表了我国先进制造业，特别是装备制造业的能力和水平。　　而目前，我国大量的扭矩和速度参数测量系统，包括功率、最大扭矩、最高车速、加速度等，尤其是高端测量仪器依赖进口，并无法在国内溯源，严重制约了我国自主动力扭矩和速度测量仪器的可靠计量、研发与应用，从而制约了我国高技术含量、高国际竞争力的核心工业产品的自主研制和生产，开展具有自主知识产权的高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研制需求迫切。　　国家重大科学仪器设备开发专项“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目总体目标为：开展高端动力装置机械功率关键参数扭矩和速度精密测量技术的研究，攻克扭矩标准装置中高精密空气轴承支撑部件的核心技术及双天线雷达测速收发模块的关键技术。研究建立具有自主知识产权的高端动力装置的扭矩测量仪器(20kNm扭矩标准机)、高端动力装置速度测量仪器(双天线雷达测速仪器)和加速度计动态特性校准装置，填补国内空白，达到高端动力装置扭矩测量和速度测量的国际先进水平。　　据介绍，项目研制成果将有望为我国高端动力装备扭矩与速度等功率测量建立可靠的计量溯源体系，并将在仪器开发、产业化示范、节能减排等方面起到重要的推动作用。　　该项目的组织实施单位为国家质检总局，由中国计量科学研究院牵头，并负责其中4个任务，任务承担单位还包括清华大学、中国船舶重工集团第七〇四研究所、浙江省计量科学研究院、北京化工大学、辽宁省计量科学研究院、湖南省计量科学研究院、苏州苏试试验仪器股份有限公司与长沙普德利生科技有限公司等8家单位。项目起止时间为2012年10月至于2016年9月。主要包括12个任务：20kNm高准确度扭矩标准装置的研发、高准确度大质量参数测量装置的研制、高精度宽量程多普勒雷达测速技术的研究及其测量装置的研制、加速度计动态特性计量技术的研究与校准装置的建立、空气轴承支撑技术的研发、无扰动质量参数自动测量技术的研发、加速度计动态模型及参数辨识的研究、测速测距雷达测速仪在交通领域的应用研究、空气轴承支撑技术在高准确度扭矩标准机及船舶装配质量控制中的应用、安全气囊加速度计校准装置在汽车行业的应用以及双天线雷达测速仪在高铁行业的应用研究等。

2017年1月24号，一个主要为工业和消费者市场提供集成电路和mems解决方案的公司si-ware systems（sws），在洛杉矶推出了第一个微型光谱仪neospectra micro供广大消费者和工业上使用。该产品像芯片一样大小，可以直接现场快速的进行材料分析，这样大大的缩短产品分析时间，也使获得数据更准确。neospectra micro产品小而薄，可以直接被集成在现有的智能手机和设计好的移动产品上。多应用在食品安全检测、天然气和石油成分检测、药品纯度检测上。如芯片般大小的光谱仪小尺寸、低成本的neospectra micro能够带来高的光谱性能，它的尺寸18mmx18mm，厚度仅仅4mm，可以很容易集成到客户的电子产品当中。sws副总裁scott smyser发布会上说到“通过neospectra micro产品，可以真正的实现用消费电子产品进行高性能材料分析，同样的方式若能够为消费电子产品提供一系列足够小且低成本的惯性传感器、加速度计和陀螺仪，那么neospectra micro产品将有望打开前所未有的材料分析市场“。潜在市场大根据巴黎市场研究公司tematys公司表明，小型光谱仪市场估计将从2016年的6.55亿美金增长到10亿美元在2021年。该机构同时预测小型光谱仪的用户将以54%增长率增加从2015年~2021年。neospectra micro针对于消费者市场可以为原始设备厂商提供有效的解决方案归功于低成本、体积小和容易集成的特性。一个小小的包就可以包含neospectra micro所有的东西：mems干涉仪、光电探测器、光源和进行系统控制及数据处理的电子芯片，这有助于客户进行集成,减少了客户那里系统开发人员开发风险,并且可以更快的满足客户在不同环境中应用中测试。多功能neospectra micro不仅仅适用很多行业且具有前所未有的宽光谱范围，也是唯一可以适用于近红外更高波段上（1150~2500nm）。这个功能能够让它精确地分析更多的材料。此外，该产品可以测量不同形式的样品，不用进行样品制备，如颗粒样本、平整表面样本甚至研磨样本。sws公司光微电子机械系统业务部门经理bassamsaadany说:”从消费者和在线可穿戴设备检测以及现场质量控制和科学应用来看，材料快速分析和宽光谱范围分析是市场急需的且未曾满足的，因此开发一个和传感器价格相近的微型光谱仪、拥有宽的近外红光谱范围、适用于很多行业、开包即可使用等特点的微型光谱仪是必须的。这一点neospectra比市场上任何其他供应商做的要好。”neospectra micro可用于智能手机、可穿戴设备和物联网低成本小型化的近红外光谱传感器为近红外光谱应用迎来新一波浪潮，为了在1月底的美国西部光电展展示neospectra micro优点，sws将其设计安装在苹果手机外壳上并自主研发一个苹果app。这个app程序会直接扫描和测量食物以及咖啡，精确的测量其面筋量和咖啡因子水平等。苹果手机外壳是由xpndbls设计，光谱分析算法是由greentropism设计。除了将光谱仪集成在智能手机上，neospectra micro还可以设计安装在可穿戴设备上，用近红外光谱进行非入侵的方式测量身体上的生物化学特性包括葡萄糖和乙醇/酒精。neospectra micro还可以用在物联网上应用中的智能传感器上。neospectra如何工作neospectra产品是建立在低成本、小型化、基于mems技术的傅里叶变换红外(ir)光谱传感器；传感器确定输入光的光谱类型，并生成相应测量光的光谱数据。目前，neospectra传感器操作范围在1100~2500nm的近红外光谱范围，能广泛的应用于材料成分分析和识别上。neospectra技术还可满足其在中红外区域工作，未来下一代产品将提供中红外传感器。供货时间和价格neospectra micro的原型和开发工具包可以在今年第一季度提供，第四季度开始投产。大量订单需求的时候目标价格在100$。sws在美国西部光电展sws在2017年1.31-2.2旧金山举行的西部光电展中展示了它的neospectra传感器和演示带有neospectra micro的苹果手机。当时，sws举办了一个产品演示：将新芯片级近红外光谱传感器使用在消费者应用程序上。在这个演示上，sws会提供更多neospectra micro的数据和讨论苹果手机使用后的分析情况。关于si-ware systemssws公司是一个是无晶圆厂半导体企业的公司，sws有两个主要业务----asic解决方案和光学微机电系统技术。asic的解决方案提供了定制asic开发和供应,专业从事模拟/混合信号和射频设计。asic重点领域专业包括传感器接口和mems、无线电、定时和电源管理。光学微机电系统技术成立一个新的品牌neospectra™ ，开发了世界上第一个独立的芯片级近红外光谱仪，利用其独特的平台----硅集成微型光学系统技术(simost™ )，可以在硅上集成多个光学组件。sws也在致力于为市场研发新的半导体产品，如硅自我补偿振荡器(sco™ 。北京金先锋光电科技有限公司作为埃及neospectra公司的正式独家代理商，双方将更加关注中国市场，一起举行市场活动与进行市场开发，倾听中国用户的声音，持续为国内的广大客户提供最优质的产品与服务。欢迎我司新老客户来函来电进行咨询，具体的产品信息请咨询我司的销售团队！

如果说振动控制仪是振动试验系统的大脑，那么加速度传感器就是人体的感官部分。本文主要介绍电荷型加速度传感器的原理和使用方法。※振动领域常用传感器加速度：压电型（电荷输出型或电压输出型IEPE）、动电型等。速度：激光测定器等。位移：LVDT（Linear Variable　Differential　Transformer）、Laser等。频率响应特性：加速度传感器 速度传感器 位移传感器（原因：相位关系），所以振动试验机系统多采用加速度传感器。※电荷输出型加速度传感器构造：原理：Q（电荷量） = C（电容） × V（电压）压力（F=mA）作用，压敏材料上产生电荷，对应电荷，输出电压变化。常见电荷型加速度传感器：※加速度传感器质量要求必须保证测定物质量的1/10以下。※加速度传感器频率使用范围避开传感器的共振点，使用直线形区域。在低频区域（1-5Hz）尤其要注意，由于频率响应特性的缘故，测得的加速度会有一定的偏差，对反馈控制有较大影响。也许这就是振动台厂家的设备产品目录中设备频率使用范围都是从5Hz开始标注的缘故吧。另外还要注意环境对传感器灵敏度的影响，比如，温度、湿度、电磁干扰等，别篇叙述。※加速度传感器的固定要求①用手测 ②磁铁（2点吸附） ③磁铁（平面吸附） ④垫片胶水粘贴 ⑤胶水粘贴 ⑥螺丝固定上图中，可以看出采用螺丝固定是最好的，但是由于实际情况，一般振动试验，能提供螺丝固定的螺孔基本上没有，所以通常采用胶水（502胶水等）粘贴或垫片（绝缘地线）胶水粘贴传感器。※加速度传感器的使用方法※加速度传感器的重要参数灵敏度、最大测定加速度、电容等。例：加速度传感器型号：2353B、灵敏度：0.209pC/（m/s²）传感器电容： 890pF，加速度500m/s²振动时，输出的电压是多少？（传感器低噪声电缆的电容已忽略。）Q=0.209×500=104.5[pC]V=Q/C=104.5/890=0.11742[V]= 11.742[mV]※前置功放（电荷放大器）将加速度传感器的电荷输出电压（mV级别）转换，通过增幅放大到±V级的电压信号，输出给振动控制仪。电压输出型（IEPE or ICP）加速度传感器也经常应用，稳定可靠，直接电压输出。内部含有微电子电路，受温度和湿度的影响比较大，一般使用上限在+125℃左右，建议在常温下采用。在三综合试验中，尤其需要特别注意试验条件的温度。备注：图片和部分文字等来源于网络，如有侵权，请联系作者本人。

p style="text-indent: 2em text-align: justify "据英国帝国理工学院官网近日报道，该校研究人员和M Squared公司携手，研制出全球首款用于导航的量子加速度计。这款量子“罗盘”是不依赖全球定位卫星（GPS）的防干扰导航装置，能确定地球上任何地方的精确位置。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "今天的大多数导航依赖包括GPS在内的全球卫星定位系统，这些系统会发送和接收来自绕地球轨道运行的卫星的信号，而新的量子加速度计是一个独立系统，不依赖任何外部信号。这一点尤其重要，因为卫星信号可能遭到封锁、拦截，甚至蓄意破坏或攻击，导致无法准确导航。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "加速度计测量物体速度随时间变化，借助这一变化以及物体的起点，可计算出物体所在新位置。虽然加速度计出现在手机和笔记本电脑等设备中，但它们必须频繁地重新校准，若用于导航，每次最多只能连续工作几个小时。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "研究团队在英国国家量子技术展示会上展示了这种可移动、可商用的量子加速度计 。它依靠测量极低（接近绝对零度）温度下超冷原子的运动来工作，在这种超冷状态下，冷原子表现为“量子”方式，就像物质和波一样。帝国理工学院冷物质中心的约瑟夫· 科特博士说：“当原子超冷时，我们必须用量子力学来描述它们的运动方式，这使我们能制造出原子干涉仪等设备。”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "为使原子足够冷并探测它们的特性，需要能精确控制的功能强大的激光器。M Squared公司历时3年研制出了一种用于冷原子传感器的通用激光系统，具有高功率、低噪声和频率可调性等特征，可对原子进行冷却，并为加速度测量提供光学标尺。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "研究人员指出，新量子“罗盘”的设计初衷是为大型车辆、船只等导航，但也可用于寻找暗能量和引力波等基础科学研究。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "2013年，量子研究被英国政府确定为优先领域，研究重点是军事技术。此后，通过英国国家量子技术计划，英国政府在5年内对该领域投资了2.7亿英镑。/p

※频率（f）单位时间内（通常为1秒）振动的往返次数。单位：Hz5Hz即表示振动在1秒内往返5次。※振幅（D）振动位移的最大距离。单位：mm。单振幅（日语：片振幅）：Do-p双振幅（日语：两振幅）：Dp-p　※速度（V）　单位时间内振幅的变化率。单位：m/s。※加速度（A）单位时间内速度的变化率。单位：m/s2旧单位：G、gal1G = 9.80665m/s2 = 980gal1gal = 0.01m/s2 = 1cm/s2 (此单位在地震模拟试验中，经常出现。)1Gn = 10 m/s2（用于粗略计算中。）四者之间的关系式X = D0-psin(ωt+φ) φ：初始相位、 ω=2πf 角速度V0-p = dX/dt = ωD0-pcos(ωt+φ) = ωD0-psin(ωt+φ+π/2)A0-p = d²X/dt = dV/dt = -ω²D0-psin(ωt+φ) = ω²D0-psin(ωt+φ+π)相位关系速度超前位移90度，加速度超前速度90度（即超前位移180度）。这句话在理解冲击试验的加速度、速度、位移图中帮助很大，以后再述。※加速度（A）、速度（V）、振幅（D）、频率（f）的最大值关系式A0-p[m/s2] = 0.0394 D0-pf2 = 6.28 f VV0-p[m/s] = 0.00628 f D0-p= 0.159 A/fD0-p[mm] = 25.5 A/f2 = 159.2 V/f或者A0-p[m/s2] = (2πf)² × D0-p[m]V0-p [m/s] = ( 2πf ) × D0-p[m]四个量中，已知两个量，便知其他两个量。一般在振动控制仪中输入两个量，就会自动计算出其他两个量，所以，记不住这些公式关系也不大。但是，如果你在和客户商谈的时候，按照客户的要求，直接计算出来，按照这些参数，当场帮客户选定出能对应的振动试验机，相信客户一定对你另眼相看吧。这两套公式其实是同样的，下一套公式中的π=3.1416代入并将位移单位换成mm即可得到上一套公式。本人比较喜欢下一套公式，那么多数字记起来还是有点困难。另外，计算时，一定要注意单位。在振动控制仪的输入中，一定要注意振幅（位移）是全振幅还是单振幅。Dp-p = 2 D0-p。一般振动控制仪默认速度和加速度是单峰值，振幅（位移）是双振幅。如果搞错的话，那很有可能导致试验白做，试验体损坏等，造成经济损失，特别是长时间三综合试验（汽车零件的振动试验，一个方向300小时的三综合试验很多很多。）通过这些公式也可以推导出振动试验机的无负载或有负载最大能力特性曲线图，以后再述。※加振力（F）试验时，振动台需要加振的力，也称推力。单位：N、kN、kgf、tonf加振力的计算：单位N的场合：F[N] = m [kg] × A [m/s2]单位kgf的场合：F[kgf] = m [kg] × A [G]1kN = 1000N1kgf = 9.8N1tonf = 1000kgf ≑ 10kN公式中的m一般都是质量之和，即动圈质量、夹具质量（含垂直扩展台或水平滑台）、试验体质量之和。单位tonf就是我们行业常说的几吨推力中的吨，有人喜欢简写成t或ton，本人不是很喜欢这种不严谨的简写，t和ton是质量的单位，切不可混为一谈。备注：图片和部分文字等来源于网络，如有侵权，请联系作者本人。

8月13日，长征三号乙运载火箭携载“陆地探测四号 01星”成功发射。中国科学院合肥物质院固体所研制的高阻尼孪晶型金属减振器作为关键减振件应用于“陆地探测四号 01星”，助力对陆资源调查监测。 此前，该减振器已应用在 “高分七号”卫星和“ 5米光学卫星 02星”上。　“陆地探测四号01星”是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》中陆地探测四号星座计划中的首颗星，是全球首颗全天候、高时间分辨率、宽视场的高轨、高分辨率地球同步轨道遥感卫星。与传统低轨SAR卫星、光学卫星相比，“陆地探测四号01星”可将高轨观测重访周期短、成像幅宽大等优势与微波观测不受气候限制(全天候)、不受光照限制(全天时)的优势结合起来，实现对我国本土及周边区域进行全天候、全天时的观测，满足防灾、减灾与地震监测、国土资源勘察以及海洋、水利、气象、农业、环保、林业等行业的应用需求。 　　针对“陆地探测四号01星”中高精度定轨加速度计在轨服役中遭受的低频、微振动干扰问题，固体所高阻尼材料研究团队在葛庭燧院士发现并提出的晶界内耗研究基础上，基于“高密度孪晶界面运动耗能”的高阻尼材料设计原理，研制了兼有金属刚性和橡胶高阻尼特性的微振动抑制敏感型减振合金，并与航天五院总体部合作，成功将其研制为高精密加速度计用低频、微振动抑制敏感的减振构件，实现对低频振动能的抑制高于99%，创新性地拓展了高阻尼合金的航天应用范围。 　　2015年1月，固体所同航天五院总体部合作开展了高分卫星微振动减振效应研究。2018年1月，“陆地探测四号01星”用高阻尼减振构件研制任务正式启动。近5年来，经过多次的方案论证、优化，研究团队突破了材料减振性能、高低温适应性、表面防腐处理等关键指标及工艺技术难题，最终研制出各项性能指标及空间环境适应性均优于技术要求的材料及产品。在项目执行过程中，研制测试材料、阻尼构件共计300余件，实现产品初样、正样一次性交付，建立了完善的材料工艺体系和质量控制体系，有效地保证了减振器服役性能的可靠性、稳定性和一致性，保障了航天任务的顺利完成。 　　未来，研究团队还将在轻质、高强韧、极低温、宽温域、宽频谱等方面开展新型高阻尼材料的基础理论和工程应用研究，持续为我国航天及民用减振降噪领域做出努力和贡献。交付的高性能金属减振器

经典测量是基于经典物理、化学原理，通过运用常规分析测量方法来实现对工业产品、仪器仪表、生活用品的准确测量，其测量对象是物体。量子测量是以量子力学为理论基础，通过运用相干叠加、量子纠缠等技术手段来实现对角速度、重力场、频率等的高精度测量，其测量对象是微观粒子。量子测量主要方式有三种：基于微观粒子能级的测量、基于量子相干性的测量、基于量子纠缠的测量。 　　近日，浙江省计量科学研究院力学计量研究所技术专家赴绍兴某公司开展基于量子力学的绝对重力加速度现场测试，并获得当地微伽级别的重力加速度数据，大大提升了该企业生产的力标准机准确度水平。 　　对于生产称重传感器及力标准机的厂家而言，当地重力加速度的测试数值准确与否，将直接决定产品出厂标定工作的精准度。以C3等级称重传感器举例，倘若以省内最高等级静重式力标准机对其进行千克力标定，则要求作为比例系数的重力加速度的扩展不确定度至少小于0.016%。目前我国仅有主要省会城市的重力加速度数值可供公开查询，而百公里距离即可令重力加速度在千分位上产生变化，高准确度的重力加速度数据是企业设计生产高精度传感器的必要条件。 　　浙江省计量院于2021年开始与浙江工业大学联合，致力于开展基于量子相干性原理的绝对重力加速度的测试和研究，测量准确度水平可达5.0×10-8m/s2，并在宁波、绍兴等多家称重传感器及力标准机生产厂家开展量子绝对重力加速度的测试和研究。浙江省计量院将继续与浙江工业大学深入开展基于量子力学的计量技术研究，并将量子测量技术服务于行业高端仪器仪表性能提升，为浙江省建设以量子计量为核心、符合国际化发展潮流的现代化先进测量体系添砖加瓦。

据了解，得益于传感器的进化，有利于实现更精准的身体数据监测，让运动监测设备们变得更好用。在未来，传感器配合更先进的软件算法，有可能帮助我们获得更准确的监测数据。　　几年前，运动手环还仅仅是一个简单的计步器，但现在它们已经完全不同，可以监测心率甚至是紫外线指数。可以肯定的是，大量传感器的植入让运动监测设备们越来越全面、智能，那么这些传感器都是什么呢?　　加速度计　　加速度计是运动监测设备普遍具备的基本传感器，通常被用来记录行进步数。通过测量方向和加速度力量，加速度计能够判断设备处于水平或是垂直位置，来判断设备是否移动，从而达到计步操作。　　当然，并不是所有的加速度计都是准确的。基本的款式仅有两轴，相对来说不够准确 而三轴传感器则可更好地检测设备在三维空间中的位置，实现更精准的记录。　　全球定位系统(GPS)　　GPS虽然已经是非常普及的技术，通过使用29颗地球总轨道卫星中的四颗进行定位，便能够获得误差较小的精确位置。不过，由于耗电量偏大，所以尚未在运动手环中普及，只有一些定位专业运动监测的运动手表才具备GPS芯片，用于记录用户的地理位置、跑步路线等等。　　光学心率监测器　　光学心率传感器是目前运动监测设备逐渐流行的配置，使用LED发光照射皮肤、血液吸收光线产生的波动来判断心率水平，实现更精准的运动水平分析。　　不过，目前对于光学心率传感器的准确性也存在较大争议，因为每种设备都会添加一些肤色弥补技术，来适应更广泛的人群，所以不同设备的差异也较大。　　皮电反应传感器　　皮电反应传感器是一种更高级的生物传感器，通常配备在一些可以监测汗水水平的设备上。简单来说，人类的皮肤是一种导电体，当我们开始出汗，皮电反应传感器便可以检测出汗水率，配合加速度计及先进的软件算法，有利于更准确地监测用户的运动水平。　　环境光及紫外线传感器　　环境光传感器模拟人类眼镜对光线的敏感度，可以根据周围光线的明暗来判断时间，并有效节省运动监测设备的电力消耗。而紫外线传感器则可监测到光线中的紫外线指数，实现防晒提醒操作。　　生物电阻抗传感器　　Jawbone的新款UP3运动手环，配备了更先进的生物电阻抗传感器，可通过生物肌体自身阻抗来实现血液流动监测，并转化为具体的心率、呼吸率及皮电反应指数，是一种更先进的综合生物传感器，准确性也相对更高。　　总结　　显然，得益于传感器的进化，有利于实现更精准的身体数据监测，让运动监测设备们变得更好用。在未来，这些传感器配合更先进的软件算法，有可能帮助我们获得更准确的监测数据，甚至能够分享到医疗机构，帮助我们预防疾病。

传感器进口产品所占百分比呈现两极分化 根据调查，89%的公司2011年传感器采购总额在5千万以下，其中采购总额在1千万以下的占到69%。采购传感器进口产品所占百分比呈现两极分化，进口产品所占百分比在80%以上和20%以下的情况最多，有30.5%的整机制造商传感器进口产品达到80%以上，19.5%的公司进口产品在20%以下。　　欧美传感器供应商是最受欢迎的传感器购买渠道 整机制造商所买各类传感器中来自分销渠道的比例是34.1%，也就是说，65.9%的整机制造商更倾向于通过直接供应商来购买传感器。在所有传感器产品的购买渠道中，欧美传感器供应商最受欢迎，55.7%的企业喜欢从欧美传感器供应商处进行采购，远远超过其他供应商和分销渠道。排在第二位的是本土传感器供应商，愿意通过本土传感器供应商来购买传感器的企业达到25.1% 　　产品质量是选择第一供应商的首要考虑因素 第一供应商选择因素中，质量不可调和，性价比/技术非常重要：产品质量是影响第一供应商选择的首要因素 在质量的前提下，产品性价比、技术领先性和技术支持都是重要考虑因素。 　　质量、价格和货期问题导致合格供应商降级 质量出现问题、价格上涨、货期变长迫使整机制造商更换供应商。质量是考察供应商的首要因素，出现质量问题自然成为导致供应商降级的首要因素。价格失去竞争力、货期变长和售后服务不满意也是导致供应商降级的重要因素。 　　需求预测不准是最大的采购风险 在供应商选择和管理取舍中，产能好替代能力强等是好关系供应商的要点。供货质量和交货仍然是困惑采购工程师的问题。需求预测不准是过去一年最大的采购风险。此外，买到次品假货、产品质量出现问题，和供应商产能紧张无法供货是采购风险的主要来源。选择生产资源好的供应商是最普遍的采购风险应对措施 为了降低采购风险的影响，整机制造商采取了综合的应对措施，其中最主要的三种方式是：选择生产资源好的供应商、寻找替代物料、加强供应商关系。　　　　本次调查活动主要选取目前市场上应用最广泛，最受青睐的八大类传感器作为调查研究对象，覆盖的8大类传感器分别是：光电传感器(太阳能电池)、环境光和接近传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、加速度计传感器、温度传感器、麦克风传感器和图像传感器。CNTNetworks的分析师还特别通过对电子制造商的专业采购人员的采访，为调查报告提供有力的案例分析。详细内容请下载该报告的电子版。第一太阳能和尚德是最受欢迎的太阳能电池品牌 第一太阳能、尚德和三洋是使用人数最多的太阳能电池供应商品牌。其中，产品性能不足、分销渠道不好、批量供货能力不足、产品质量不可靠是对太阳能电池供应商最普遍的抱怨。整机制造商希望太阳能电池未来能提高电压稳定性、提高转化效率、增大容量、减小体积，和降低成本。整机制造商拿到太阳能电池的分销或代理商渠道主要包括原厂及其一级代理商；对分销或代理商渠道最普遍的抱怨是技术支持不及时和账期太短。更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之太阳能电池篇》。美信是最受欢迎的环境光和接近传感器品牌 美信是最受欢迎的环境光和接近传感器品牌，但美信的零售渠道普遍遭到整机制造商的抱怨。对环境光和接近传感器品牌的主要抱怨还包括产品更新换代慢和产品性能不足。根据调查，环境光和接近传感器未来的改进方向应该包括更多定制服务、提高灵敏度、减小体积、增强稳定性、感应距离可控、价格降低和夜间适用。技术支持不及时和后勤支持不好是整机制造商对分销或代理商渠道最主要的抱怨。美信、安华高、罗姆、奥地利微电子均被较多的列入未来一年里计划采用的环境光和接近传感器品牌名单。更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之环境光和接近传感器篇》。意法半导体是最受欢迎的MEMS陀螺仪品牌 调查显示，超过一半的整机制造商正在使用意法半导体的MEMS陀螺仪，对意法半导体的抱怨包括交货期太长和技术支持不好。对其他MEMS陀螺仪品牌的抱怨还包括产品质量不可靠、零售渠道不好、产品性能不足和批量供货能力不足。整机制造商对MEMS陀螺仪提出的建议包括减少温漂误差、消除累积误差、提高精度、减小体积、提高可靠性和抗干扰能力、更加集成化和智能化。对分销或代理商渠道最普遍的抱怨是技术支持不及时和交货不及时。关于未来计划采用MEMS陀螺仪的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS陀螺仪篇》。ST和飞思卡尔是最受欢迎的MEMS压力传感器品牌 ST和飞思卡尔是最受欢迎的MEMS压力传感器品牌。整机制造商对MEMS压力传感器的满意度比较高，对MEMS压力传感器提出的改进方向包括提高灵敏度、减小体积、提高可靠性、耐高温、提高寿命和降低成本。而分销商或代理商受到抱怨的原因主要包括交货不及时和账期太短。关于未来计划采用MEMS压力传感器的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS压力传感器篇》。飞思卡尔、ST、ADI和博世是最受欢迎的MEMS加速度计品牌 飞思卡尔、ST、ADI和博世均是受欢迎的MEMS加速度计品牌。其中，整机制造商对ST的满意度最高。MEMS加速度计品牌最容易遭到抱怨的方面是产品质量不可靠、产品更新换代慢、交货期太长和产品性能不足。MEMS加速度计未来的改进方向包括提高灵敏度、减小体积、集成化程度更高、超高速、内置处理算法等。对分销或代理商渠道的抱怨主要集中在技术支持不及时和交货不及时。关于未来计划采用MEMS加速度计的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS加速度计篇》。德州仪器是最受欢迎的温度传感器品牌 调查显示，47.3%的整机制造商正在使用德州仪器的温度传感器。整机制造商对温度传感器的抱怨主要集中于零售渠道不好、产品质量不可靠、交货期太长、技术支持不好；对温度传感器提出减小体积、提高灵敏度和可靠性、集成化和数字化、扩大温度范围、降低功耗、提高响应速度的改进建议。对分销或代理商渠道的抱怨包括技术支持不及时和交货不及时。关于未来计划采用温度传感器的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之温度传感器篇》。意法半导体和楼氏电子是最受欢迎的MEMS麦克风品牌 调查显示，超过一半的整机制造商正在使用意法半导体和楼氏电子的MEMS麦克风。对MEMS麦克风的抱怨主要包括产品性能不足、产品更新换代慢和零售渠道不好。MEMS麦克风未来的改进方向应该是微型化，提高灵敏度、性噪比和抗干扰性。分销商或代理商受到抱怨的原因主要是交货不及时和技术支持不及时。关于未来计划采用MEMS麦克风的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容，请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS麦克风篇》。 索尼、OmniVision和美光是最受欢迎的CMOS图像传感器品牌 调查显示，超过78%的整机制造商正在使用索尼、OmniVision和美光的CMOS图像传感器。对CMOS图像传感器的抱怨主要集中于技术支持不好、产品质量不可靠和产品性能不足；而对分销或代理商渠道的抱怨主要包括技术支持不及时和交货不及时。同时，整机制造商对CMOS图像传感器提出增加灵敏度、减少外围电路、提高分辨率和清晰度、提高传输速度、减小体积和夜间曝光等改进建议。

在最近发布在arXiv上的一篇预印本论文中[1]，法国国家科学研究中心的一个团队描述了一个量子加速度计，它使用激光和超冷铷原子；相较经典器件，可以以50倍的精度优越性测量三维运动。这项工作将量子加速计扩展到了第三维度，可以在没有GPS的情况下带来精确的导航。013D模式的原子干涉仪，测量物质的波状属性我们已经每天都在依赖加速度计。拿起一部手机，显示屏就会亮起来；把它转过来，正在阅读的页面就会转换方向。一个微小（基本上是一个连接在类似弹簧的机制上的质量）的机械加速度计与其他传感器，如陀螺仪一起使这些动作成为可能。每当手机在空间中移动时，它的加速计就会跟踪这一运动：甚至包括GPS掉线时的短暂时间，如在隧道或手机信号死角。尽管它们很有用，但机械加速度计往往会漂移失调。意思是，放置足够长的时间，它们就会积累成千米级的误差。这对与GPS短暂失联的手机来说并不重要，但当设备长期在GPS范围之外旅行时，这就成为了一个问题。对于工业和军事应用来说，精确的位置跟踪在潜艇上是非常有用的，因为潜艇在水下无法使用GPS；或者，在船舶失去GPS时作为备用导航。研究人员长期以来一直在开发量子加速度计，以提高位置跟踪的准确性：量子加速度计不是测量压缩弹簧的质量，而是测量物质的波状属性。这些设备使用激光来减缓和冷却原子云；在这种状态下，原子的行为就像光波一样，在它们移动时产生干扰模式。更多的激光器诱导并测量这些模式如何变化，以跟踪设备在空间中的位置。早期，这些被称为原子干涉仪的设备，是由遍布实验室长椅的电线和仪器组成的一团“乱麻”，只能测量一个维度。但随着激光和专业技术的进步，它们变得更小、更坚固：现在它们已经变成了3D模式。02首个3D量子加速度计：精度提升50倍由法国团队开发的新的三维量子加速度计，看起来像一个金属盒子，长度与一台笔记本电脑差不多。它使用激光沿着所有三个空间轴来操纵和测量被困在一个小玻璃盒中的铷原子云，并将其冷却到绝对零度。像早期的量子加速度计一样，这些激光器在原子云中引起涟漪，并通过解释由此产生的干扰模式来测量运动。这是首个量子加速度计三元组（Quantum Accelerometer Triad, QuAT），它沿三个互为正交的方向测量加速度。(a)量子加速度计三元组(QuAT)的设计概念和几何形状。加速度分量是沿垂直于波段kx、ky和kz的波段测量的。(b)安装在旋转平台上的传感器头的三维模型。为了提高稳定性和带宽，以适应在实验室外使用的要求，新设备在一个利用两种技术优势的反馈回路中结合了经典和量子加速度计的读数。由于该团队可以极其精确地控制原子，他们可以进行类似的精确测量。为了测试加速度计，他们将其连接到一个摇晃和旋转的桌子上，并发现该系统比经典的导航级传感器要精确50倍。在几个小时的时间里，由经典加速度计测量的设备的位置偏离了一公里；而量子加速度计将误差“钉”在了20米以内。量子和经典加速度计之间的混合方案。左边的开环方案描述了过滤后的经典加速度计如何用于修正量子加速度计的振动。静态时，量子加速度计提供了由于重力引起的投影g的离散测量。右边的闭环方案显示了经典加速度计是如何通过比较其输出和量子加速度计的输出而定期进行偏置校正的。这里，混合加速度计的输出是连续的，在静态和动态情况下都能发挥作用：提供重力和运动引起的加速度a的投影之和。033D传感器是工程化的进步尽管取得了重大成果，加速计仍然比较大、重，不会很快步入实用。但如果做得更小、更坚固，该团队说它可以被安装在船舶或潜艇上，用于精确导航；或者，它可以通过测量重力的细微变化，进入寻找矿藏的野外地质学家的手中。更多的量子传感器，如陀螺仪，可能会加入这个行列。尽管它们在离开实验室之前还需要进行几轮的收缩和加固。就目前而言，3D化是一个进步。澳大利亚国立大学的John Close对这一成果这样评价[2]：“三维测量是一件大事，是实现量子加速度计任何实际用途的一个必要和出色的工程步骤。”参考链接：[1] Tracking the Vector Acceleration with a Hybrid Quantum Accelerometer Triad[2] New 3D Quantum Accelerometer Is 50 Times More Accurate Than Classical Sensors

新一代MEMS传感器将为智能手机、消费类智能产品、医疗保健和零售终端在性能和功能方面带来又一次飞跃。 　　MEMS技术是强大的运动、环境等微型传感器的基石，这些传感器为当今的智能手机和可穿戴设备提供了直观的情境感知功能。现在，意法半导体的新一代MEMS技术将传感器性能提升到了新的高度，超越了现有市售产品在输出精度和功耗方面的技术限制。新一代MEMS传感器可以为活动检测、室内导航和精密工业传感等应用提供业界最高的精度。同时，它们还可以保持较低的功耗以延长运行时间。 　　部分MEMS产品具有的额外功能包括意法半导体的机器学习内核(MLC)和静电传感。MLC为以极低功耗运行的边缘应用带来了自适应的机器学习功能。电荷变化(QVAR)感应通道通过智能手表或健身手环中与身体接触或非接触式感应(雷达)来监测静电电荷的变化。带有QVAR的意法半导体MEMS传感器可以增强用户界面控制，以确保无缝交互，或简化湿度和冷凝检测。雷达模式应用包括人员存在检测、活动监控以及人员计数。 　　意法半导体MEMS营销总监Simone Ferri表示：“开创性的新一代产品基于意法半导体在MEMS专业知识和工艺技术方面的广泛投入和历史积累。除了彻底革新传感器的性能，我们还通过可选的静电传感和机器学习来进一步扩展它们的功能。由此提供了为Onlife时代做好准备的新一代MEMS传感器，通过始终存在、始终在线以及始终连接，使智能生活更透明、更顺畅。” 　　此次推出的新一代传感器包括LPS22DF和LPS28DFW(防水)大气压力传感器，其工作电流为1.7 µA，绝对压力精度为0.5 hPa。LPS28DFW具有双满量程功能，能够在水下和水上提供精确的垂直定位。其满量程范围可选择最大1260 hPa或4060 hPa，相当于约30 m深度处的水压。这两款传感器可以提高便携式设备和可穿戴设备(包括运动手表)的高度计和气压计性能。典型的工业应用包括天气监测和精确水深传感等。 　　新款三轴MEMS加速度计LIS2DU12，专门用于构建具有主动抗混叠功能的超低功耗架构。其抗混叠滤波器的电流消耗是市场上较低的。LIS2DU12在100 Hz输出数据速率(ODR)下电流消耗仅3.5 µA，也是第一款带I3C接口的市售MEMS加速度计。所有这些功能都集成在最小的2.0 mm x 2.0 mm x 0.74 mm封装中。这款加速度计非常适用于可穿戴设备、助听器、真无线立体声(TWS)耳机、无线传感器节点以及任何必须进行系统优化的应用。 　　新款6轴iNEMO惯性模块LSM6DSV16X包含QVAR静电传感，以及MLC和有限状态机(FSM)，可增强响应并节省电源，其工作电流可低至12 µA。新的FSM可实现自适应自配置(ASC)，由此，该6轴MEMS器件可以感知情境，并在不唤醒系统的情况下自行重新配置，从而实现显著的额外节能效果。这款产品即将投入量产，已在一种静电雷达应用中进行了演示，用于用户检测以加速唤醒笔记本电脑。 　　新款压力传感器LPS22DF提供2.0 mm x 2.0 mm x 0.73 mm 10-lead LGA封装(eStore有售)，LPS28DFW提供2.8 mm x 2.8 mm x 1.95 mm 7-lead LGA封装(eStore提供免费送样)，这两款产品目前已在量产，可通过分销商采购，售价1.90美元起。LIS2DU12和LSM6DSV16X计划于2022年晚些时候推出。

近日，精密测量技术供应商思百吉（Spectris）宣布，其完成了以8200万美元对Dytran Instruments的收购，并将后者与Hottinger Brüel & Kjær（HBK）业务合并。Dytran Instruments总部位于美国加利福尼亚州，是一家领先的创新传感器及相关电子器件的设计和制造商，其传感产品主要用于测量动态力、压力和振动。Dytran Instruments提供广泛的产品线，具有完整的内部定制能力，为客户的测试和测量需求提供一站式服务。Dytran Instruments专门设计单轴和三轴IEPE加速度计、超高温充电模式传感器、高冲击传感器、电容式MEMS传感器、压力传感器和基于数字总线的传感器。Dytran Instruments利用广泛的压电和可变电容DC-MEMS技术设计并制造传感器，特别适用于从测试实验室到测试轨道再到外太空的各种应用环境。Dytran Instruments的传感器可应用于航空航天、工业和汽车应用领域的产品开发测试和嵌入式监控解决方案。Dytran Instruments的产品线与来自丹麦Brüel & Kjær的声学传感器和来自德国Hottinger Baldwin Messtechnik的加速度计具有协同效应，后两家公司在2019年7月合并成为Hottinger Brüel & Kjær。利用Dytran Instruments最大的北美市场，将帮助HBK在该地区增加市场渗透并建立销售网络。同时，HBK的全球业务将扩大Dytran的产品覆盖和全球支持。Spectris首席执行官（CEO）Andrew Heath表示：“Dytran是HBK的优秀补充，为快速增长的加速度计市场提供了互补技术，并加强了我们的传感器产品组合。此次并购将加强HBK在美国航空航天、国防工业领域的市场地位，通过利用HBK现有的全球销售渠道也将加速Dytran的营收。我们非常欢迎Dytran的团队加入HBK，为我们的客户提供更广泛的加速度计和解决方案组合，帮助提升他们的产品和开发计划。”今年7月，Spectris以5.25亿美元的价格将其Omega Engineering业务出售给了Arcline投资管理公司，留下了三个业务：Malvern Panalytic、HBK和Industrial Solutions，专注于高精度测量。此外，它还收购了开发高性能、实时计算硬件和软件解决方案的Concurrent Real-Time。这家公司也被整合进入HBK，以发展其模拟平台业务，完全整合硬件在环（HiL）技术。Concurrent Real-Time与VI-grade和Imtec Engineering一起，构成了HBK的虚拟测试部门，为整个开发周期提供测试产品。

虽然大部分人对于MEMS（Microelectromechanical systems， 微机电系统/微机械/微系统）还是感到很陌生，但是其实MEMS在我们生产，甚至生活中早已无处不在了，智能手机，健身手环、打印机、汽车、无人机以及VR/AR头戴式设备，部分早期和几乎所有近期电子产品都应用了MEMS器件。MEMS是一门综合学科，学科交叉现象及其明显，主要涉及微加工技术，机械学/固体声波理论，热流理论，电子学，生物学等等。MEMS器件的特征长度从1毫米到1微米，相比之下头发的直径大约是50微米。MEMS传感器主要优点是体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等，是微型传感器的主力军，正在逐渐取代传统机械传感器，在各个领域几乎都有研究，不论是消费电子产品、汽车工业、甚至航空航天、机械、化工及医药等各领域。常见产品有压力传感器，加速度计，陀螺，静电致动光投影显示器，DNA扩增微系统，催化传感器。MEMS的快速发展是基于MEMS之前已经相当成熟的微电子技术、集成电路技术及其加工工艺。 MEMS往往会采用常见的机械零件和工具所对应微观模拟元件，例如它们可能包含通道、孔、悬臂、膜、腔以及其它结构。然而，MEMS器件加工技术并非机械式。相反，它们采用类似于集成电路批处理式的微制造技术。批量制造能显著降低大规模生产的成本。若单个MEMS传感器芯片面积为5 mm x 5 mm，则一个8英寸(直径20厘米)硅片(wafer)可切割出约1000个MEMS传感器芯片（图1），分摊到每个芯片的成本则可大幅度降低。因此MEMS商业化的工程除了提高产品本身性能、可靠性外，还有很多工作集中于扩大加工硅片半径（切割出更多芯片），减少工艺步骤总数，以及尽可能地缩传感器大小。图1. 8英寸硅片上的MEMS芯片（5mm X 5mm）示意图图2. 从硅原料到硅片过程。硅片上的重复单元可称为芯片（chip 或die）。MEMS需要专门的电子电路IC进行采样或驱动，一般分别制造好MEMS和IC粘在同一个封装内可以简化工艺，如图3。不过具有集成可能性是MEMS技术的另一个优点。正如之前提到的，MEMS和ASIC (专用集成电路)采用相似的工艺，因此具有极大地潜力将二者集成，MEMS结构可以更容易地与微电子集成。然而，集成二者难度还是非常大，主要考虑因素是如何在制造MEMS保证IC部分的完整性。例如，部分MEMS器件需要高温工艺，而高温工艺将会破坏IC的电学特性，甚至熔化集成电路中低熔点材料。MEMS常用的压电材料氮化铝由于其低温沉积技术，因为成为一种广泛使用post-CMOS compatible（后CMOS兼容）材料。虽然难度很大，但正在逐步实现。与此同时，许多制造商已经采用了混合方法来创造成功商用并具备成本效益的MEMS 产品。一个成功的例子是ADXL203，图4。ADXL203是完整的高精度、低功耗、单轴/双轴加速度计，提供经过信号调理的电压输出，所有功能（MEMS & IC）均集成于一个单芯片中。这些器件的满量程加速度测量范围为±1.7 g，既可以测量动态加速度（例如振动），也可以测量静态加速度（例如重力）。图3. MEMS与IC在不同的硅片上制造好了再粘合在同一个封装内图4. ADXL203（单片集成了MEMS与IC）通信/移动设备图5. 智能手机简化示意图以智能手机为主的移动设备中，应用了大量传感器以增加其智能性，提高用户体验。这些传感器并非手机等移动/通信设备独有，在本文以及后续文章其他地方所介绍的加速度、化学元素、人体感官传感器等可以了解相关信息，在此不赘叙。此处主要介绍通信中较为特别的MEMS器件，主要为与射频相关MEMS器件。通信系统中，大量不同频率的频带（例如不同国家，不同公司间使用不同的频率，2G，3G，LTE，CDMD以及蓝牙，wifi等等不同技术使用不同的通信频率）被使用以完成通讯功能，而这些频带的使用离不开频率的产生。声表面波器件，作为一种片外(off-chip)器件，与IC集成难度较大。表面声波（SAW）滤波器曾是手机天线双工器的中流砥柱。2005年，安捷伦科技推出基于MEMS体声波（BAW）谐振器的频率器件（滤波器），该技术能够节省四分之三的空间。BAW器件不同于其他MEMS的地方在于BAW没有运动部件，主要通过体积膨胀与收缩实现其功能。（另外一个非位移式MEMS典型例子是依靠材料属性变化的MEMS器件，例如基于相变材料的开关，加入不同电压可以使材料发生相变，分别为低阻和高阻状态，详见后续开关专题）。得益于AlN氮化铝压电材料的沉积技术的巨大进步，AlN FBAR已经被运用在iphone上作为重要滤波器组件。下图为FBAR和为SMR (Solidly Mounted Resonator)。其原理主要通过固体声波在上下表面反射形成谐振腔。图6. FBAR示意图，压电薄膜悬空在腔体至上图7. SMR示意图(非悬空结构，采用Bragg reflector布拉格反射层) （SAW/FBAR设备的工作原理及使用范例）图8. 固体声波在垂直方向发生反射，从而将能量集中于中间橙色的压电层中如果所示，其中的红色线条表示震动幅度。固体声波在垂直方向发生反射，从而将能量集中于中间橙色的压电层中。顶部是与空气的交界面，接近于100%反射。底部是其与布拉格反射层的界面，无法达到完美反射，因此部分能量向下泄露。图9. 实物FBAR扫描电镜图实物FBAR扫描电镜图。故意将其设计成不平行多边形是为了避免水平方向水平方向反射导致的谐振，如果水平方向有谐振则会形成杂波。图10. 消除杂波前后等效导纳上图所示为消除杂波前后等效导纳（即阻抗倒数，或者简单理解为电阻值倒数）。消除杂波后其特性曲线更平滑，效率更高，损耗更小，所形成的滤波器在同频带内的纹波更小。图11. 若干FBAR连接起来形成滤波器图示为若干FBAR连接起来形成滤波器。右图为封装好后的FBAR滤波器芯片及米粒对比，该滤波器比米粒还要小上许多。可穿戴/植入式领域图12. 用户与物联网可穿戴/植入式MEMS属于物联网IoT重要一部分，主要功能是通过一种更便携、快速、友好的方式（目前大部分精度达不到大型外置仪器的水平）直接向用户提供信息。可穿戴/应该说是最受用户关注，最感兴趣的话题了。大部分用户对汽车、打印机内的MEMS无感，这些器件与用户中间经过了数层中介。但是可穿戴/直接与用户接触，提升消费者科技感，更受年轻用户喜爱。该领域最重要的主要有三大块：消费、健康及工业，我们在此主要讨论更受关注的前两者。消费领域的产品包含之前提到的健身手环，还有智能手表等。健康领域，即医疗领域，主要包括诊断，治疗，监测和护理。比如助听、指标检测（如血压、血糖水平），体态监测。MEMS几乎可以实现人体所有感官功能，包括视觉、听觉、味觉、嗅觉（如Honeywell电子鼻）、触觉等，各类健康指标可通过结合MEMS与生物化学进行监测。MEMS的采样精度，速度，适用性都可以达到较高水平，同时由于其体积优势可直接植入人体，是医疗辅助设备中关键的组成部分。传统大型医疗器械优势明显，精度高，但价格昂贵，普及难度较大，且一般一台设备只完成单一功能。相比之下，某些医疗目标可以通过MEMS技术，利用其体积小的优势，深入接触测量目标，在达到一定的精度下，降低成本，完成多重功能的整合。以一些MEMS项目为例，通过MEMS传感器对体内某些指标进行测量，同时MEMS执行器（actuator）可直接作用于器官或病变组织进行更直接的治疗，同时系统可以通过MEMS能量收集器进行无线供电，多组单元可以通过MEMS通信器进行信息传输。图13. MEMS实现人体感官功能其他领域投影仪投影仪所采用的MEMS微镜如图14、15所示（Designing MEMS-based DLP pico projectors），其中扫描电镜图则是来自于TI的Electrostatically-driven digital mirrors for projection systems。每个微镜都由若干锚anchor或铰链hinge支撑，通过改变外部激励从而控制同一个微镜的不同锚/铰链的尺寸从而微镜倾斜特定角度，将入射光线向特定角度反射。大量微镜可以形成一个阵列从而进行大面积的反射。锚/铰链的尺寸控制可以通过许多方式实现，一种简单的方式便是通过加热使其热膨胀，当不同想同一个微镜的不同锚/铰链通入不同电流时，可以使它们产生不同形变，从而向指定角度倾斜。TI采用的是静电驱动方式，即通入电来产生静电力来倾斜微镜。图14 微镜的SEM示意图图15 微镜结构示意图德州仪器的数字微镜器件(DMD)，广泛应用于商用或教学用投影机单元以及数字影院中。每16平方微米微镜使用其与其下的CMOS存储单元之间的电势进行静电致动。灰度图像是由脉冲宽度调制的反射镜的开启和关闭状态之间产生的。颜色通过使用三芯片方案(每一基色对应一个芯片)，或通过一个单芯片以及一个色环或RGB LED光源来加入。采用后者技术的设计通过色环的旋转与DLP芯片同步，以连续快速的方式显示每种颜色，让观众看到一个完整光谱的图像。图16 微镜反射光线示意图MEMS 加速度计加速度传感器是最早广泛应用的MEMS之一。MEMS，作为一个机械结构为主的技术，可以通过设计使一个部件(图15中橙色部件)相对底座substrate产生位移（这也是绝大部分MEMS的工作原理），这个部件称为质量块（proof mass）。质量块通过锚anchor，铰链hinge，或弹簧spring与底座连接。绿色部分固定在底座。当感应到加速度时，质量块相对底座产生位移。通过一些换能技术可以将位移转换为电能，如果采用电容式传感结构（电容的大小受到两极板重叠面积或间距影响），电容大小的变化可以产生电流信号供其信号处理单元采样。通过梳齿结构可以极大地扩大传感面积，提高测量精度，降低信号处理难度。加速度计还可以通过压阻式、力平衡式和谐振式等方式实现。图17 MEMS加速度计结构示意图图18 MEMS加速度计中位移与电容变化示意图打印喷嘴一种设计精巧的打印喷嘴如下图所示。两个不同大小的加热元件产生大小不一的气泡从而将墨水喷出。具体过程为：1，左侧加热元件小于右侧加热元件，通入相同电流时，左侧产生更多热量，形成更大气泡。左侧气泡首先扩大，从而隔绝左右侧液体，保持右侧液体高压力使其喷射。喷射后气泡破裂，液体重新填充该腔体。图19. 采用气泡膨胀的喷墨式MEMS开关/继电器MEMS继电器与开关。其优势是体积小（密度高，采用微工艺批量制造从而降低成本），速度快，有望取代带部分传统电磁式继电器，并且可以直接与集成电路IC集成，极大地提高产品可靠性。其尺寸微小，接近于固态开关，而电路通断采用与机械接触（也有部分产品采用其他通断方式），其优势劣势基本上介于固态开关与传统机械开关之间。MEMS继电器与开关一般含有一个可移动悬臂梁，主要采用静电致动原理，当提高触点两端电压时，吸引力增加，引起悬臂梁向另一个触电移动，当移动至总行程的1/3时，开关将自动吸合（称之为pull in现象）。生物试验类MEMS器件由于其尺寸接近生物细胞，因此可以直接对其进行操作。图20. MEMS操作细胞示意图NEMS（纳机电系统）NEMS（Nanoelectromechanical systems, 纳机电系统）与MEMS类似，主要区别在于NEMS尺度/重量更小，谐振频率高，可以达到极高测量精度(小尺寸效应)，比MEMS更高的表面体积比可以提高表面传感器的敏感程度,(表面效应)，且具有利用量子效应探索新型测量手段的潜力。首个NEMS器件由IBM在2000年展示, 如图5所示。器件为一个 32X32的二维悬臂梁（2D cantilever array）。该器件采用表面微加工技术加工而成（MEMS中采用应用较多的有体加工技术，当然MEMS也采用了不少表面微加工技术，关于微加工技术将会在之后的专题进行介绍）。该器件设计用来进行超高密度，快速数据存储，基于热机械读写技术（thermomechanical writing and readout），高聚物薄膜作为存储介质。该数据存储技术来源于AFM(原子力显微镜)技术，相比磁存储技术，基于AFM的存储技术具有更大潜力。快速热机械写入技术（Fast thermomechanical writing）基于以下概念（图6），‘写入’时通过加热的针尖局部软化/融化下方的聚合物polymer，同时施加微小压力，形成纳米级别的刻痕，用来代表一个bit。加热时通过一个位于针尖下方的阻性平台实现。对于‘读’，施加一个固定小电流，温度将会被加热平台和存储介质的距离调制，然后通过温度变化读取bit。 而温度变化可通过热阻效应（温度变化导致材料电阻变化）或者压阻效应（材料收到压力导致形变，从而导致导致材料电阻变化）读取。图21. IBM 二维悬臂梁NEMS扫描电镜图（SEM）其针尖小于20nm图22.快速热机械写入技术示意图其他参考文献：1. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage, Sensors and Actuators A: Physical, Volume 80, Issue 2, 10 March 2000, Pages 100-107, ISSN 0924-4247, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage.2. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for AFM data storage, Technical Digest 12th IEEE Int. Micro Electro Mechanical Systems Conf. MEMS ' 99, Orlando, FL, January 1999, IEEE, Piscataway, 1999, pp. 564–569.3. Fan-Gang Tseng, Chang-Jin Kim and Chih-Ming Ho, "A high-resolution high-frequency monolithic top-shooting microinjector free of satellite drops - part I: concept, design, and model," inJournal of Microelectromechanical Systems, vol. 11, no. 5, pp. 427-436, Oct 2002.4. Sensors for Wearable Electronics & Mobile Healthcare5. Martín, F. Bonache, J. Application of RF-MEMS-Based Split Ring Resonators (SRRs) to the Implementation of Reconfigurable Stopband Filters: A Review. Sensors2014, 14, 22848-22863.（ADXL203 精密±1.7g 双轴iMEMS 加速度计数据手册及应用电路，http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADXL103_203.pdf）（Andreas C. Fischer Fredrik Forsberg Martin Lapisa Simon J. Bleiker Göran Stemme Niclas Roxhed Frank Niklaus，Integrating MEMS and ICs，Microsystems & Nanoengineering, 2015, Vol.1. Integrating MEMS and ICs : Microsystems & Nanoengineering）

1.引言 在研究晶体振荡器和原子钟的稳定性时，人们发现这些系统的相位噪声中不仅有白噪声，而且有闪烁噪声。使用传统的统计工具（例如标准差）分析这类噪声时统计结果是无法收敛的。为了解决这个问题，David Allan于1966年提出了Allan方差分析，该方法不仅可以准确识别噪声类型，还能精确确定噪声的特性参数，其最大优点在于对各类噪声的幂律谱项都是收敛的。该方法最初被用于分析晶振或原子钟的相位和频率不稳定性，比如，晶振的中心频率均采用Allan方差来表征时域内的稳定度。由于高端陀螺，气体传感等各类物理量测仪器本身也具有晶振的特征，因此该方法随后被广泛应用于各种物理传感器的随机误差辨识中。Allan方差允许你查看一段时间内信号中的噪声。通常，Allan方差的值显示在对数——对数图上。你之前可能已经看过这些图，并且可能有以下问题： • Allan方差图是如何制作的？ • 这些图如何帮助我在产品之间进行选择？ • 这些图在我使用产品时有什么作用？ 这些是本文即将涵盖的主题。 Allan方差是量化噪声的一种常用方法，尤其适合于鉴别测量数据中不同类型的噪声。分析实际测量获取的“信号”，并将数据中的噪声和系统漂移分开，这是一个复杂且通常由开发者自定义的过程。Allan方差图给出了在给定理想条件下，经过噪声校正的系统可以达到什么样的表现，是衡量系统稳定性的指标。下文中，我们首先将从整体上介绍传感器噪声的基础知识。有了噪声知识，我们将讨论Allan方差图的含义，帮助你在购买产品中使用这些数据进行决策以及在使用产品时校正传感器的噪声。 2.信号，噪声和数据 让我们以一个例子开始：有一个传感器——可以是加速度计，温度传感器或光传感器等——每秒可以进行多次测量，测量频率即为采样率。测量获取的数据流是我们的“信号”。信号中的每个数据点都是在实际环境中的测量值，噪声，干扰，漂移，偏置等的组合。如果我们仅通过观察信号中的一个数据点，而不知道其他点或者对传感器其他信息有任何了解，我们绝对无法知道这个信号的哪一部分是噪声，哪一部分是实际信号。2.1.噪声 噪声具有一个普遍的特征：在足够长的时间内，噪声的平均趋近于零。 这只是一个纯粹的定义，但将对我们的分析很有帮助。如果这个定义不正确，则信号中不趋近于零的部分就不是“噪声”，而是其他的东西。可能是某种干扰，可能是传感器的偏移量，甚至，可能就是你要测量的数据！信号中不是噪声又不是实际数据的部分通常称为“错误”。在现实世界中的数据流（即信号）中，所有这些因素和其他因素共同构成了传感器输出的值。以加速度计为示例：如果一个加速度计的噪声水平为10mg（注意这里g是重力加速度）。假设我们从加速度计上读取了“ 1.052g”，得到了一个数据点。让我们进一步假设（并且非常不正确），数据组成部分是： • 真实数据 • 噪声 即使这样，我们也无法使用单个数据点来很好地校正噪声。首先，噪声水平通常是“最大”噪声。这意味着噪声将偏离实际数据值约0.01g，但其幅度也可能更小。即使我们假设噪声始终为0.01g，该特定数据点上的噪声是叠加还是降低？换句话说，我们的测量值实际上是1.062还是1.042？没有办法知道。 为此我们需要更多的数据。让我们继续看下一个数据点，假设是1.059，下下一个是1.061，然后是1.057。我们似乎正在接近答案，这也印证了为什么平均噪声为零的定义实际上符合你的直觉。你现在可能会说：只要获得足够的数据并将其平均，并且如果加速度计没有移动，那么该平均值将非常非常接近正确的答案。这就是我们可以使用的噪声方法：随时间平均，最终根据噪声的本质将噪声平均为零，真正的信号就会“水落石出”。请留意“平均时间”的概念，后面我们会用得到。2.2测量噪声 那么，我们如何获得非常非常准确的测量结果呢？我们需要获得很多的数据点。这些数据点仅用于一次平均。就加速度计而言，它不应该移动。为此我们将加速度计固定在稳定的桌子上，然后开始记录它输出的数据。这种设置可以使我们从地球引力场中获得几乎恒定的加速度（可以想像一些等效的设置，如温度传感器周边的温度恒定，光传感器的光通量恒定，尽管重力相对容易保持恒定）。经过很多这样的假设——我们获得大约是250万个数据——如果绘制一个没有沿着重力方向的轴（例如通常是X或Y），则数据可能如下所示： 如果将所有这些值取平均值，我们将得到沿蓝线的值。它非常接近零，为-0.008。这里可能涉及到准确性的问题（我们将在今后的文章中介绍有关准确性Accuracy和分辨率Resolution的定义和应用）。但是由于该传感器已经过校准，因此上述偏差的原因更可能是由于加速度计相对于地球重力矢量略有倾斜引起的，这会导致加速度在X或Y方向上存在一定的分量。 该传感器的噪声水平为10 mg，实际上你可以看到几乎所有的偏差都包含在蓝色平均线两侧的0.01g以内。 但是，你可能会想：这种分析仅在我们不想测量任何变化的数据时才会有效。因为你买加速度计可不只是为了测重力，你实际上希望它能够移动——在真实应用环境中测量加速度随时间的变化。为此，我们需要表征噪声随时间变化的情况，因此需要找出能够校正噪声之前，要采集数据的时间长度。3.Allan方差 表征任何传感器性能的一种方法是测量该传感器随时间变化的程度。诀窍就是——你可以测量出方差变化的程度。下面我们仍然用上面的数据举例子，有了这些数据，我们可以找到测量噪声实际效果的方法，以及噪声随测量时间长短的变化特点。 对于许多传感器而言，存在一段理想的时间长度，在该时间长度上取平均值（或其他统计参数）可以获得噪声的最小值（至少对于某些类型的噪声）。以上面的250万个点为例，我们可以问一个问题：要以较高的信噪比达到-0.008的期望值，我们需要至少平均多少个点？这是一个很好的问题，但不幸的是，对于所获 取的数据集，直到获得很多数据点之后，我们才知道-0.008这个“答案”。 所以我们使用另一种测量噪声的方法，即方差。简而言之，这个量表征数据集离散的程度。一组数字（1、2、10）的方差小于一组（1、2、100）。要了解为何方差对我们有帮助，请想象将250万个数据点分成两半。平均前一半数据，你会得到什么值？大概是-0.008。现在平均后一半数据。又得到什么值？同样的，可能为-0.008。因此，上半部平均值（-0.008）和下半部平均值（-0.008）之间的差异实际上为零。现在，我们将每个单独的数据点视为一个“组”，而不是由125万个点组成的两组。也就是说，我们现在有250万个“组”。在这种情况下，我们做同样的事情——“平均”每个组（在这种情况下，每“组”只有一个数据），然后检查所有组平均值之间的方差。当将每个单独的点视为一个“组”时，组平均值的方差就等于传感器在以每个点的平均时间为间隔时的噪声。以上述传感器为例，两侧的平均值大约为0.01g（总计0.02g）。 因此，在这两种极端之间（125万个点组和单点组），存在“信噪比最强点或最高灵敏度点”。这个平衡点是我们需要收集的最少的“组”点数，可以最大程度地减少组平均值的方差（即，使每个组真正非常接近-0.008），但又不会太小，以至于组平均值像每个数据点为一组那样剧烈地波动。寻找Allan方差最小值，就是找到这个平衡点。 为此，我们不仅要有一个或125万个小组，而且要尝试所有组的规模。因此，我们可以遍历整个数据集，并将其分成由2个数据点构成的组，然后分别平均。然后以3，4，5 .... 10 .... 100 .... 1000等个数据点为组，分别进行平均。最后我们找到所有大小相等的数据组之间的方差。随着数据组变得越来越长，不同数据组之间的平均值会越来越接近，因为每个数据组的平均值会越来越接近“真实”的平均值。3.1.计算 幸运的是，网上已经有很多程序可以让我们做Allan方差计算。其文档和资源可在线获得。我们利用这些程序可得到如下图： 该图显示了我们期望的结果（即，确实存在一个非常明显的点，对足够大的一组数据求平均会使噪声水平比数据数量较少的组小）。但是，这个图并不是非常有用，有两个原因：• 这种变化过于剧烈，以至于很难说出理想的组数是多少 • 方差的单位是传感器值的平方，而“加速度平方”不是一个很直观的单位 还有一个奇怪的事实是，方差在下降之后会再次上升，我们稍后再来讨论这点。3.2.对数——对数图 不过，我们可以通过将数据放在对数——对数图上来解决第一个问题。下降之所以如此急剧，是因为方差在较短的横轴区间内下降了几个数量级。因此，对数——对数图将给较小的数字更大的权重，并加重变化。我们可以使用Origin或者Matlab将上述数据重新作图，将横轴和纵轴都更改成对数坐标，从而得到如下图： 现在，数量级的大幅度下降显示为一条优美的倾斜线，其最小值在100秒附近清晰可见（在对数——对数图上介于10到1000之间）。以每秒50个数据点的速度进行采样，这意味着当数组的数据个数为50 x 100 = 5,000个时，所获得的方差降至最小。 在第一个线性图中方差的平方增加对应对数——对数图中的显著转折。即使在线性图上，也可以清楚看到与初始的噪声降低相比，噪声也只是略有上升的趋势。

被誉为创造了“丹东速度”的辽宁(丹东)仪器仪表产业基地，8月29日再传捷报：首批41家企业正式签约入驻产业基地，这也意味着仪器仪表机器马上就要运转起来。　　当天签约的41个项目，总投资额达到6.2亿元，投资1000万以上的项目20个，其中，中外合资项目11个，引进外资1000万美元，丹东域外项目26个，域内项目4个。既有加拿大杰克、太原重工、辽宁东方测控等投资5000万元以上的大项目，也有香港旭盛、上海纽斯达、江苏泛沃等投资千万元的高新技术企业。这些企业主要产品涉及工业自动化仪表与控制系统、电子与电工测量、各类专用仪器仪表等六大类上百个品种，有20家企业获得30项专利，有10家企业获得高新技术产品认定。　　据仪器仪表产业基地管委会办公室相关负责人介绍，首批入驻产业基地的企业特点比较突出，项目投资规模大、科技含量高、带动作用强，发展前景被普遍看好，并且同行业合作项目多，这将对丹东发展仪器仪表主导产业，优化产业结构起到重要的促进作用。　　仪器仪表产业基地从5月31日开工至今三个月时间，正在以一超乎寻常的“加速度”成长。目前，14栋标准厂房已经有13栋完成外框架混凝土施工，其中，有5栋标准厂房已完成墙体砌筑，正在进行外墙抹灰，全部标准厂房将于9月交付使用。3.8万平方米的研发检测中心和1.6万平方米的物流配送中心正在进行主体施工，9万平方米的辽宁仪器仪表学院扩建工程也已进入主体施工阶段。同时，产业基地外围道路正在加快建设，中心路、振兴路已经通车，世纪南路、富民大街正在进行路面结构层施工。

从比萨斜塔上抛下两个不同大小的铁球，它们以相同的速度同时落地——400多年前，意大利科学家伽利略完成这个著名的自由落体实验后的感受，今天的中国计量科学研究院重力仪研究团队也能体会到。不过，与伽利略不同，他们观察的落体不是铁球，而是原子团。重力仪研究团队是中国计量院九个计量基础前沿研究团队之一，团队的工作是精准地测量重力加速度，建立国家重力加速度计量基标准体系，并为此研制自主可控的精密测量仪器——绝对重力仪。重力加速度的测量分为绝对重力测量和相对重力测量。中国计量院对绝对重力仪的研究已有半个多世纪。2013年以来，他们开展了新一代激光干涉型绝对重力仪和第一代原子干涉型绝对重力仪的集中攻关，突破十余项“卡脖子”技术，大幅提升了重力加速度的测量水平。这两种绝对重力仪测量结果的合成标准不确定度，分别达到3.0和4.6微伽。伽，即重力加速度的单位，其命名正是为了纪念伽利略。与伽利略那时候相比，3.0和4.6微伽的测量不确定度，相当于将重力加速度的测量精度提高了将近7个数量级，也就是10的7次方、上千万倍。这是时代的发展，是科技的进步。伽利略可能不会想到，几百年后的人们可以通过原子干涉绝对重力仪，将自由下落物体从宏观物体换成微观原子团，在超高真空环境下采用激光冷却和操控技术来测量重力加速度。不止于此。中国计量院还利用自主研制的激光干涉型和原子干涉型绝对重力仪，通过主办国际比对和超导重力观测技术，建立了不同技术体制相互旁证的国家重力加速度计量基准，其测量不确定度优于1微伽。2017年，14个国家的32台重力测量仪器齐聚中国计量院开展“大比武”——计量比对。中国计量院的绝对重力仪表现优异，使得全球重力计量基准原点落户中国。所谓原点，即全球重力加速度测量精度最高的点位，也是全球重力加速度量值的源头。此前，全球重力计量基准原点一直在欧洲。“这意味着中国成为全球重力加速度量值溯源地，为全世界开展重力加速度的量值溯源和传递，彰显了我国科技实力和在全球计量界的国际影响力。”中国计量院时间频率所副所长、重力仪研究团队带头人吴书清很自豪。科研人员总是追求极致，对更高精度的追求既是一种自我突破，也是一种现实需要。如此高精度的重力仪，在现实生活中大也有用处。受地球引力影响，物体下落时具有近乎相同的重力加速度，但在不同纬度、地层中矿藏变化等因素的影响下，重力加速度会有细微变化。这种变化是进行辅助导航、资源勘探、地震预报、海洋监测等的重要依据。比如，利用不同位置的重力信号与标准重力地图匹配，可以获取定位和导航手段。根据重力场的异常或突变，可以勘探资源并确定是何种资源。科研人员曾通过重力测量，探明北京明十三陵地下陵墓的形状、位置和埋深。我们生活中用的电子秤，其准确性也建立在精准的重力测量基础上… … 作为国家的基础数据、战略数据，重力加速度的精准测量从未停止。近年来，在“中国大陆科学钻探工程”“中国大陆构造环境监测网”“极地科学研究”“精密重力测量国家重大科技基础设施建设”等国家重大工程项目中，都可以看到绝对重力仪的身影。“它们正在给地球更加精准地‘做CT’，让我们愈发了解人类的家园。”中国计量院重力仪研究团队如此形容。

9月1日，在北京“两区”建设两周年之际，2022服贸会“北京主题日”三大单元之一的2022北京“两区”建设国际合作暨投资北京峰会在国家会议中心成功举办。峰会上，百洋医药集团的“百洋医药科研成果转化基地”作为“两区”建设重点项目，与门头沟区政府完成现场签约。“两区”重大项目签约仪式此次峰会由北京市“两区”工作领导小组办公室、中国银行股份有限公司主办，北京市商务局、北京市投促中心承办。峰会以“开放北京 驱动未来”为主题，来自国内外的500余名嘉宾和企业代表齐聚一堂，境内境外联动、线上线下同台，共话“两区”机遇，共促投资合作。活动现场，58个“两区”重大项目集体签约，落地全市各区和经开区，涉及航空、汽车、通信等多个重点产业，累计签约额1024亿元。在重大项目签约仪式上，百洋医药集团的“百洋医药科研成果转化基地”作为重点项目，与门头沟区政府现场签约。双方将围绕科研成果转化深度合作，百洋医药集团充分发挥产业资源优势，在科研成果孵化、创新企业引进及产业资源搭建等领域为门头沟区提供产业支持；门头沟区则为创新企业在产业项目落地、人才引进及科技项目申报等方面提供保障，创造条件。“两区”建设两周年主题活动据了解，“两区”即国家服务业扩大开放综合示范区、中国（北京）自由贸易试验区。近年来，门头沟区立足产业发展定位，高位推进“两区”建设积极发挥龙头企业带动作用，高质量培育发展新动能。百洋医药作为拥有丰富医药健康产业资源的行业头部企业，与门头沟区聚焦医药健康产业的发展方向高度契合。双方将充分发挥各自优势，不断加速产业聚集，助力“两区”建设跑出加速度。在国家科技创新的战略指引下，百洋医药集团积极探索创新发展路径，以商业化能力为基础，以优化医疗场景为导向，聚焦创新药、高端医疗器械与技术转化平台三大赛道推进科研成果转化；此外，百洋也正与国家级科研院校携手合作，挖掘早期创新项目，并通过不同层面多维度的合作，培育真正具有临床应用价值的创新。目前，百洋医药集团已在医用直线加速器、高端医用成像器械、靶向蛋白降解技术等领域布局发展，并在北京和青岛分别建立科研成果转化中心和医疗智造产业化基地。未来，集团将持续推动中国自主知识产权的医药科技产品及解决方案转化落地，为中国健康产业发展贡献力量。

6月5日上午，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲顺利送入太空，中国空间站建造阶段首次载人飞行任务发射告捷。神舟十四号载人飞船入轨后，采取径向自主快速交会对接方式同空间站组合体对接。3位航天员将进入空间站天和核心舱，正式开启6个月的太空之旅。“神十四”成功发射背后的关键技术有哪些？下面由小编汇总。点火发射的“火工品”此次神舟十四号发射任务中，四川航天川南火工技术有限公司承担了长征二号F遥十四运载火箭和神舟十四号载人飞船上点火器、起爆器、爆炸螺栓、火药装药、点火药盒、固体小火箭和非电传爆类产品等30余种共计500余发火工品的研制生产工作，为此次任务提供了充分的动力保证。保驾护航的“护甲”与“隔热衣”此次神舟十四号发射任务中，上海硅酸盐研究所研制的长寿命低比值无机热控涂层、耐高温隔热材料与组件、返回舱舷窗防烧蚀污染涂层、姿控发动机热防护材料、舱内通道照明和仪器仪表等多种载荷表面高辐射热控涂层、舷窗玻璃及光学涂层、消杂散光涂层、不锈钢灰色化学转换热控涂层、返回舱防热天线窗等十余种涂层与部件得到应用。上海有机化学研究所研制的有机温控涂层、导航用陀螺油助力神舟十四成功发射，实现了我国在液浮导航系统关键原材料的全方位自主可控。此外飞船、火箭上60%以上关键铝合金材料是“西南铝造”，还有“河南造”特种阀门配套系统、“苏州造”配套电路等许多关键技术也为神舟十四号的成功发射提供了不可或缺的助力。近在咫尺的“实时画面”此次神舟十四号发射过程中，火箭飞行中喷射的尾焰、在火箭高速运行过程中三位航天员的状态以及解体过程等高清画面离不开北京理工大学研发的高效视频编码技术。自2005年首次应用于长征火箭以来，该项技术不断进行技术创新和产品升级迭代，持续为“神舟”系列飞船的发射提供技术支持和服务，将火箭飞行动态的珍贵图像实时传回地面。交会对接的“精准测量员”神舟十四号载人飞船采用自主快速交会对接模式，与中国空间站成功“牵手”。中国航天科工二院25所研制的微波雷达与安装在空间站核心舱上的微波应答机配合工作，为空间交会对接任务保驾护航。同样在交会对接任务中屡立新功的还有中国航天科工三院33所研制的高精度加速度计组合及多只加速度计。它们出色完成了微重力环境下加速度的测量任务，帮助飞船精准把握速度和位置，让交会对接又稳又准。太空生活的“贴心服务员”中国航天科工航天三江红峰公司自主设计生产的“太空厨房”“太空医院”和“太空空调”系列产品，它们为航天员舒适的太空生活提供保障。此次随神舟十四号出征的食品加热装置、气体流量调节阀、液路截止阀、生理信号测试盒、心电记录装置等5种产品，主要用于神舟飞船环控生保分系统和医监医保设备分系统，它们是“太空厨房”“太空医院”“太空空调”的一部分，为航天员营造了舒适的太空之家。技术精湛的“护航员”由中国航天科工二院706所研制的搜救信息系统，是技术精湛的“全程护航员”，它承担神舟十四号载人飞船的待发段、上升段、运行段、返回段应急搜救指挥保障任务。系统具备搜救力量管理、搜救任务筹划、搜救预案仿真推演、任务执行跟踪与态势展示等功能，为航天员搜救任务事前运筹规划、事中指挥调度与事后复盘分析提供服务，是空间站任务实现航天员救援保障的关键系统，为载人航天工程建设发挥重要作用。另外一个“护航员”是护航飞行通信，保证全程清晰的声表滤波器。据介绍，航天器发射在太空中一旦有信号干扰，地面接收到的内容就像接听串了线的电话，难以分辨准确信息。为保障飞行全程通信清晰，由中国航天科工二院23所自主研制的声表滤波器，能有效滤除不同飞行阶段和太空中宇宙杂波的各种干扰信号，确保通信清晰准确传回地面。夜空中的最亮“船”在本次神舟十四号载人飞船任务中，上海技术物理研究所承担研制2台交会对接灯、轨道舱照明灯和返回舱照明灯等4台光电产品。交会对接灯配置在载人运输飞船舱外，在交会对接过程中为“太空拍摄”提供照明服务；轨道舱照明灯和返回舱照明灯为宇航员在舱内工作生活提供照明。由于篇幅限制，除了上述列举的技术外，还有诸多重要技术尚未提及。神舟十四号成功发射离不开我国科技的进步，离不开各界人士的支持，在此，小编预祝神舟十四任务圆满成功。

航空航天行业领导者洛克希德· 马丁公司使用450通道的PULSE&trade 声振数据采集系统，提升了其卫星系统的振动测量能力。　　该系统由Brü el & Kjæ r提供，并基于标准的商用现成产品(commercial-off-the-shelf)的PULSE LAN-XI数据采集硬件。这种模块化硬件让各个模块的使用十分自由，既可作为独立前端，也可组合成机箱配置，非常适用于卫星和宇宙飞船等大型结构的测试。　　PULSE系统具有支持大数量通道、高频数据采样、通道之间相位匹配严格，以及能处理很宽的动态输入范围这些特点，对于大型航空航天系统是理想之选。　　系统的自检和验证工具专用于高通道数量的系统，即使最复杂的配置也能确保其性能可靠。系统还提供一种专用的、流线型的工作流程，以简化系统设置、数据记录、监测和后处理分析。　　关于Brü el & Kjæ r　　Brü el & Kjæ r是世界领先的声学与振动测量系统制造商和供应商。　　我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。　　我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器麦克风、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。　　我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。　　全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的网站：www.bksv.cn。　　Brü el & Kjæ r是总部位于英国的思百吉集团(www.spectris.com)旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。

5128型高频头和躯干模拟器问世全新“小绿人” Bruel & Kjaer的全新高频头和躯干模拟器已问世。 它解决了可听声范围内逼真、精确和可重复的声学测量需求。 为了满足越来越高的手机音频品质需求，以及耳机在通信及娱乐中的日益普及，我们的电信/音频团队开发了5128型高频头和躯干模拟器（HATS）。 高频HATS解决了可听声范围内逼真、精确和可重复的声学测量需求。人工头还提供大面积的硅胶围绕耳廓，以实现头戴式耳机的完美密封。高频HATS将音频性能测量的频率范围扩展到比目前市场上的头和躯干模拟器更高的频率范围。此外，人工头的结构更易接近内部组件。 高频HATS具有真实人耳结构的耳道，可在整个频率范围内实现正确的声阻抗并通过传感器电子数据表（TEDS）提供耳模拟器相关的校准信息。通过精确地复现人耳的音频响应，高频HATS可以前所未有的精确度提供高达20 kHz的音频测试。此外，口模拟器的性能也得到提高，可提供12 kHz及以上的均衡输出。这显著提高了智能设备及其配件的音频性能的主、客观评估之间的相关性，确保了新产品在市场上的先进地位，缩短了开发时间。 请访问Bruel & Kjaer官方网站，查询有关5128型高频头和躯干模拟器的详细信息。 关于Bruel & KjaerBruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的官方网站。Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团旗下的子公司。思百吉集团2016年销售额达13亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。

思百吉集团已获得了必要的监管批准，完成了对Dytran仪器公司的收购。Dytran仪器公司将被整合到思百吉集团旗下的HBK业务中。对Dytran的收购将扩大HBK现有的传感器产品线，并进一步提高HBK设计和提供定制传感解决方案的能力。Dytran仪器公司总部位于美国加州，是压电传感器的领先设计和制造商，产品应用于测量振动、力和压力。Dytran还提供先进的传感产品线，包括6DoF传感器，MEMS加速度计和数字智能传感器。Dytran的创新产品应用于航空航天、工业和汽车行业的产品开发测试和嵌入式监测解决方案。与HBK一样，Dytran传感器赋能技术创新者开发面向未来的平台和解决方案。Dytran公司的主要市场在北美，它将帮助HBK在该地区加强市场渗透并增加销售额。同时，HBK的全球网络将扩大Dytran产品和支持的触达范围。HBK拥有超过75年的行业标杆历史，是值得信赖的测试与测量专家。对Dytran的收购进一步为HBK带来了创新、灵活和以客户为中心的解决方案。HBK总裁Ben Bryson表示： “非常欢迎Dytran员工加入HBK。我们将共同通过传感解决方案加强客户流程和资产。凭借在太空、航空航天和国防领域的优势地位，我们将基于压电加速度计创造价值，提供更高的客户亲密度和更广泛的产品能力。在一个更加互联和可持续的世界中，精密传感行业处于有利地位。Dytran的加入将支持我们持续赋能创新者。”关于HBKHBK - Hottinger Brüel & Kjær帮助企业将更安全、更节能的创新产品更快地推向市场，从而提供超越测量的价值。我们为客户提供贯穿测试与测量产品生命周期的完整解决方案组合，这些解决方案将传感器、测试与测量的物理世界和模拟、建模软件与分析的数字世界相结合。

根据市场研究机构IHS报告显示，2013年高价值微机电系统(MEMS)传感器市场将延续2012年的稳定增长态势，营收将增长6.3%。　　2013年高价值MEMS传感器市场营收将从去年的15亿美元增长至16亿美元。今年营收增长约1亿美元与2012年营收从2011年的14.1亿美元增至15亿美元持平。这一营收表现是工业领域市场的相对低迷和石油/天然气探测以及民用航空等增长领域的共同作用而形成的，在石油/天然气探测和民用航空领域都要用到惯性MEMS和压力传感器。　　2014年该市场营收将再度增长1.3亿美元，然后开始加速成长，在2016年和2017年各自增长1.7亿美元。到2017年，高价值 MEMS 市场规模将达到22.1亿美元，五年期内的复合增长率为8%。　　高价值MEMS传感器的平均售价可以达到数万美元。该市场高度分散，21种产品可以用于超过100种不同的应用，为各种大、中、小型集成厂商留下足够的生存空间，这些集成厂商买进MEMS半导体，并将之封装为传感器。　　因此，和其他市场或行业相比，前十大高价值MEMS供应商所占的市场份额相对较小，刚刚超过42%。尽管如此，高价值MEMS的溢价意味着该市场足以养活超过120家的知名公司。　　测试测量应用将占高价值MEMS销售额的绝大部分，为行业收入的四分之一。与军事和民用航天、医疗电子和工业应用一起，这四个领域将占2013年高价值MEMS市场营收的80%。　　建筑和家庭控制领域目前仅占高价值MEMS市场营收的很小部分，不到10%，尽管如此，在未来5年这一领域将快速增长实现营收翻倍。在建筑和家庭控制领域值得关注的应用有智能建筑、安全摄像头、远程温度传感器、地震监测和天然气计量。　　2013年，高价值MEMS市场的主导者仍是压力传感器，已经超过了用于半导体晶圆检测的晶圆探针卡。压力传感器的应用领域非常广泛，从赛车到工业过程监控，到用于手术的一次性血液传感器，飞机发动机和气压数据，再到轮船的液压检测。　　今年与高价值MEMS器件同样重要的还有微型测辐射热仪&mdash &mdash 用于消防、执法和监测系统的红外辐射热源探测传感器阵列。此外，加速度计和喷墨打印头也在MEMS市场中占有较大份额。　　活跃在高价值MEMS市场的主要厂商有美国加州的FormFactor、日本Micronics 、新泽西州Honeywell以及纽约通用电气，后两家厂商都致力于生产压力传感器。此外，还有俄勒冈州的红外摄像头厂商FLIR。　　日本爱普生以其打印头业务而闻名，法国Ulis和马萨诸塞州Raytheon则专注于微型测辐射热仪。　　此外，还有日本村田以及生产惯性传感器的芬兰VTI和马萨诸塞州Analog Devices。

Brü el & Kjæ r的官方微信和微博帐号已正式上线！立即关注，您可以获得我们的最新产品、技术、新闻、活动和培训信息，了解我们在技术创新与服务用户方面取得的最新进展。　　官方微信号：bksv_china　　微信二维码　　官方微博号：BK声学与振动　　微博二维码　　关于Brü el & Kjæ r　　Brü el & Kjæ r是世界领先的声学与振动测量系统制造商和供应商。　　我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。　　我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器麦克风、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。　　我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。　　Brü el & Kjæ r是总部位于英国的思百吉集团(www.spectris.com)旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。

在信立方CEO唐海霞女士创立仪器信息网之初，当时仪器买错、买贵的情况层出不穷，效率极其低下。为了解决供需双方信息不对称的问题，2001年，仪器信息网仪信通会员问世，帮助仪器企业更好的展示自家产品，同时也让用户们更清晰的了解产品的信息，高效对接买卖双方。在过去二十年中，仪信通会员产品不断根据客户需求和行业发展趋势进行优化迭代，2022年，历经8个月的研发迭代之后，仪信通会员再次升级，北极星版闪亮登场！在仪信通会员北极星版本问世过程中，仪器信息网50多人的大团队参与其中。并分别从销售、产品经理、运营三端不同视角进行切入，从底层代码，到前台展示形式和数据分析层面进行了全方位的优化提升，旨在打造科学仪器行业仪器企业降本增效的营销利器，并助力营销行为更精准。为了帮助广大客户更好的了解仪信通会员功能，服务市场营销工作的开展，仪器信息网于12月08日成功举办了线上活动《共创加速度——科学仪器数字营销论坛暨仪信通北极星版发布仪式》。信立方副总经理 赵鑫宣布仪信通会员北极星版正式发布在本次发布仪式中，仪器信息网在分享信通会员北极星版的新系统和新玩法同时，还特别邀请了行业市场大咖带来科学仪器行业数字营销的实践经验分享和未来发展建议。现在，让我们重温现场精彩瞬间：《国内科学仪器企业市场营销现状概览及未来发展建议》报告人：信立方副总经理 陈艳凤活动伊始，信立方副总经理陈艳凤点出目前科学仪器行业的市场营销现状是折叠的，分为三个空间，层级分明，相差悬殊，直接影响了企业的品牌知名度和品牌美誉度，从而间接接影响了企业营收。面对此种现状，数字化转型已成为公司市场营销工作的必然趋势。而想要做好数字化营销，最重要的四要素即是市场和用户行为分析、内容输出、渠道选择和团队构建。以行业开拓为导向，加强与KOL平台深度合作进行行业开拓，选择第三方权威平台作为市场活动宣传渠道，依托视频营销+高质量课程等优质内容做好市场营销，最终将品牌转化上的投入高效转化为实际销售线索，帮助企业更好地发展。仪器信息网作为科学仪器行业首个门户网站，基于多年扎根科学仪器行业的经验，可以为仪器企业提供一站式市场营销解决方案，并可根据企业特点提供定制化的品牌发展建议。《如何通过数字化营销策略赋能全客户生命周期管理》报告人：安捷伦大中华区实验室解决方案高级市场总监 郑欣安捷伦高级市场总监郑欣先生为我们诠释了数字化营销对于全客户生命周期管理的重要性。站在科学仪器行业客户的角度来说，从认知，到产生兴趣，决定采购，安装使用，最后再进行重复采购，这一条路径下来，就是客户的完整生命周期。而在这其中需市场部、销售部和服务团队通力合作，其中市场部最重要的工作就是要在不同阶段对客户的需求有精准的把握，聚焦内容和方案，通过哪些渠道快速将信息触达到客户。除此之外，不同规模的仪器企业在数字化营销侧重点也各有不同，对于大企业来说更重视的如何将线下活动转为线上开展，在这其中合作伙伴的选择也尤为重要，以安捷伦和仪器信息网合作的超级品牌日为例，连续两届都取得了斐然的成绩。从开始准备，到预热，及会后总结，都得到了比较多的网络关注和支持。《科学仪器营销数字化转型的道与术》瑞士万通中国有限公司 市场部经理 王中光随着近年来数字经济崛起，中国互联网用户增长达到峰值，在目前数字流量已经见顶的情况下，如何通过数字化营销将流量转变为留量？针对此现状，瑞士万通市场经理王中光给出了答案。在传统营销中，企业了解到的客户数量有限或者了解度比较浅，而通过数字营销，可以让企业比客户更要了解客户。企业数字化营销的前提则要做好数字化营销的“四化”建设，即触点数字化、客户数字化、数据链路化和运算智能化。做好全域连接，广泛采集，创建用户画像，打通组织内部的信息孤岛和资源壁垒，依据数字化发展协调和重配资源。在数字营销过程中，选择正确的高产出渠道也是重中之重，瑞士万通通过5个细分垂直领域的网站对比发现，仪器信息网无论在推广流量还是营销效果中，都是首屈一指。《仪信通会员北极星版引领科学仪器行业数字营销发展，共创行业加速度》仪器信息网B2B运营经理 曾明泉仪器信息网作为深耕于科学仪器行业20余年的专业门户网站始终致力于引领科学仪器行业数字营销发展，在本次发布会上，仪器信息网B2B运营经理曾明泉针对仪信通会员北极星版的新功能为大家做了详细的介绍。在仪信通会员北极星版在改版前期，为更好的满足客户和用户的双方需求，仪器信息网深度调研厂商200余家，采购用户2000余人，并加入K8S集群架构、i-engine智能急速检索技术（自主发明专利）、i-engine行为追踪分析系统等新技术，50余名成员历时8个月打造完成。• 高质量“官网”：多套模块自由组合，展示品牌调性。• 强大的数据分析系统：智能分析用户行为、用户领域偏好、仪器原理偏好等，以及虚拟电话精准统计• 多账号管理方便快捷：商机自动推送/漏接提醒/一键分发，2天缩短实时对接，提升用户体验• 四端覆盖营销无死角：唯一一家实现四端覆盖PC、WAP、小程序、APP，同时覆盖微信、百度、支付宝、头条、抖音、UC、夸克等不同渠道。《如何通过网络会议助力数字化营销》信立方会议运营总监 张小师线上会议直播已经成为头部国内外仪器公司企业数字营销的标配，信立方会议运营总监张小师为大家分享了仪器信息网线上会议助力数字化营销的经验。仪器信息网3i讲堂作为科学仪器行业第一家网络会议平台，十二年来，已服务90W+人次，汇聚了行业内高质量用户群。3i讲堂一直以先新进互联网技术加持，利用在线直播的方式追踪行业热点，分享科学仪器最新技术及应用，以专业会议推动行业快速发展。历经12年的发展，3i讲堂已成为行业内首选的高质量网络会议平台，全球营收前二十的科学仪器企业都和3i讲堂有着深入的合作，不论是新品首发、新技术和新应用发布，3i讲堂都是国内外龙头企业的首选内容分发渠道。相比于跨国龙头企业，大部分国产仪器公司在内容营销方面投入严重不足，希望未来能够加强重视。仪信通会员北极星版发布会上，整场活动两千余人出席，当然少不了尊享权益和纷飞的红包雨，在本次发布会上，新签或升级仪信通会员均可获得价值千元的广告服务和神秘好礼，同时仪会通2.0的精彩预告也带来了超值福利，扫描下方二维码，提交合作意向，12月25日前购买仪会通会员2.0任一版，送自助直播会议2次（2小时，100人会场，最多2个报告）。扫码提交合作意向12月25日前购买仪会通会员2.0任一版，送自助直播会议2次未来，仪信通会员产品将继续坚守初心，不断砥砺前行，整合科学仪器行业多方资源，积极听取客户需求并跟进行业发展趋势，通过更好的产品功能，赋能仪器企业市场营销，实现大数据时代下的精准营销。

成果名称惯性寻北仪专用光纤陀螺关键技术及制作单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 &radic 可以量产成果简介：采用光纤陀螺作为核心部件的惯性寻北仪是一种自主指示方位的高精度惯性仪器，利用它可以测得的地球自转角速率值及加速度计测得的陀螺仪与水平面夹角，从而得到载体的基线与真北方向的夹角。光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星，它是全固态系统，没有任何运动部件，因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。这些都是其它传统陀螺仪无法比拟的。光纤寻北陀螺测斜仪是一种新型的测量井斜的数字化仪器，可广泛应用于工程、水文、水电、煤矿、冶金、油田、地质等测井领域。主要针对磁性矿地区及在钢铁管类钻管中测量钻孔斜度和方位而设计。本项目的主要研究内容是：采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪，这项技术填补了国内的空白，具有国际领先水平。研究与开发内容包括：1）光纤陀螺仪总体设计；2）光路设计及制作；3）电路设计及制作；4）DSP系统设计及调试；5）软件开发及调试；6）光纤陀螺仪系统联调；7）光纤陀螺仪性能指标测试评估、优化。目前项目已成功制得多个样机，并在国内7家单位以及英国、挪威的石油、地质勘探仪器制造企业得到应用，产生了良好的经济效益和社会效益。应用前景：光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星，它是全固态系统，没有任何运动部件，因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。本项目采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪，这项技术填补了国内的空白，具有国际领先水平。

说到物联网，相信科技圈的人对此已经比较熟悉了，过去的这几年中国在物联网方面可谓是下了大功夫。整体而言，中国的互联网水平比较高，这无疑为物联网的发展营造了一个良好的氛围，然而，硬件方面的先天不足却一度让中国产业界捉襟见肘。今天，就先说说物联网硬件领域产业核心——MEMS。　　MEMS，全称是微型电子机械系统，利用传统的半导体工艺和材料，由微传感器、微执行器、微机械机构、信号处理、控制电路、接口、通信和电源等构成的微型器件或系统。这种小体积、低成本、集成化、智能化传感系统是未来传感器的发展方向，而传感器正是物联网最底层的数据采集入口。　　传感器市场中外力量对比悬殊　　目前，全球传感器市场主要由美国、日本和德国的几家国际巨头主导，其中，以博世、霍尼韦尔、意法半导体、飞思卡尔、日立等表现得最为突出，中国传感器70%左右的市场份额被这些外资企业占据。　　中国本土企业市场份额较小，力量薄弱，具有代表性的企业有汉威电子、大立科技、华工科技等。　　中国MEMS产业起步较晚，目前尚未形成规模，产业整体处于从实验室研发向商用量产转型阶段。随着国家政策的扶持，近两年中国MEMS产线投资兴起，到了2014年，中国MEMS代工厂建设投资超过1.5亿美元，但是技术的匮乏和人才的缺失依然是产业的短板。　　中国MEMS产业的布局　　中国MEMS企业在营业规模、产品结构等与国外有明显的差距，工艺开发更是目前面临最主要的问题，产品在本身技术实力和生产工艺还有很大的提升空间。　　中国MEMS设计企业一半以上集中于华东地区，其中，以上海、无锡、苏州三地为产业集中地。上海地区，汇集的企业有深迪、矽睿、铭动、微联、芯敏、文襄、天英、巨哥等 无锡地区，汇集的企业有康森斯克、美新、乐尔、杰德、芯奥微、微奥、必创、微纳、沃浦等。苏州地区，汇集的企业有明皜、敏芯、多维、双桥、汶灏、能斯达、圣赛诺尔等 其它地区，还有深圳瑞声、山东歌尔、西安励德、河北美泰、郑州炜盛、北京水木智芯、浙江大立、武汉高德、成都国腾、天津微纳芯等。　　从市场来看，中国拥有全球规模最大的集成电路市场，加之物联网的催化，国内市场对加速度计、高精度压力传感器、硅麦克风、陀螺仪、射频仪器、气体传感器、电子罗盘等MEMS器件的需求日益迫切。　　MEMS产业链复杂，涉及的厂商众多，设计、制造、封装测试厂商都在积极布局MEMS，目前我国已逐渐形成完整MEMS的产业链。　　随着政府的扶持和资本的注入，相信中国的MEMS产业会发展得越来越好，物联网行业的硬件实力也会一步步加强。物联网作为下一个风口，中国要如何实现弯道超车?首先，中国物联网切不可被扼住命运的喉咙。