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光照采集传感器

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光照采集传感器相关的资讯

  • 光照度传感器的工作原理是什么?使用时应注意什么呢?
    光照度传感器是一种常用的检测装置,在多个行业中都有一定的应用。在很多地方我们都会看到光控开关这种设备,比如大街上的路灯、各个自动化气象站以及农业大棚里面,但当我们看到这种有个小球的盒子的时候,虽然知道这是光照度传感器,但是对于它还是不太了解,今天我们来了解一下光照度传感器。光照度传感器的工作原理光照度传感器采用热点效应原理,最主要是使用了对弱光性有较高反应的探测部件,这些感应原件其实就像相机的感光矩阵一样,内部有绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率的黑色涂层,热接点在感应面上,而冷结点则位于机体内,冷热接点产生温差电势。在线性范围内,输出信号与太阳辐射度成正比。透过滤光片的可见光照射到进口光敏二极管,光敏二极管根据可见光照度大小转换成电信号,然后电信号会进入传感器的处理器系统,从而输出需要得到的二进制信号。当然,光照度传感器还有很多种分类,有的分类甚至对上面介绍的结构进行了优化,尤其是为了减小温度的影响,光照度传感器还应用了温度补偿线路,这样很大程度上提高了光照度传感器的灵敏度和探测能力。光照度传感器的使用方法光照度传感器应安装在四周空旷,感应面以上没有任何障碍物的地方。将传感器调整好水平位置,然后将其牢牢固定,将传感器牢固地固定在安装架上,以减少断裂或在有风天发生间歇中断现象。壁挂型光照度传感器安装方式:首先在墙面钻孔,然后将膨胀塞放入孔中,将自攻螺丝旋进膨胀塞中。百叶盒型光照度传感器安装方式:百叶盒型光照度传感器一般应用在室外气象站中,可通过托片或折弯板直接安装在气象站横梁上。宽电压电源输入,10-30V均可。485信号接线时注意A/B条线不能接反,总线上多台设备间地址不能冲突。光照度传感器使用注意事项1.一定要先检查下包装是不是完好无损的,然后去核对变送器的型号和规格是不是跟所购买的的产品一样;如果有问题一定要尽快与卖家联系。2.使用光照度传感器的时候一定不能有外压力冲压光检测传感器,避免压力冲压下测量元件受损影响光照度传感器的使用或导致光照度传感器发生异常或压坏遮光膜产生漏水现象。一定要避免在高温高压环境下使用光照度传感器。3.用户在使用光照度传感器的时候禁止自己拆卸传感器,更加不能触碰传感器膜片,以免造成光照度传感器的损坏。4.使用光照度传感器之前一定要确认电源输出电压是不是正确;电源的正、负以及产品的正、负接线方式,保证被测范围在光照度传感器相应量程内并详细阅读产品说明书或咨询卖方。5.安装光照度传感器的时候,一定要保证受光面的清洁并置于被测面。6.严禁光照度传感器的壳体被刀或其他锋利的金属连接线及物体划伤,磕伤,砰伤,造成变送器进水损坏。
  • 开车回家太堵车?FLIR智能红外交通传感器从根源处解决问题
    今年春节假期(1月31日至2月6日)高速公路将继续实施7座以下小型客车免费通行的政策届时堵车又要“如期而至”源于网络,侵删随着国内智能交通系统的不断发展智能交通传感器为解决堵车问题做出了巨大贡献今天,小菲就来给大家推荐三款FLIR智能红外交通传感器一起来看看它们是如何在交通领域发光发热~堵车的原因造成堵车的原因有很多,除去路面施工或一些突发及特殊状况,主要有以下几个原因:1. 红绿灯是造成交通拥挤的主要原因。等待红灯排队的每一辆车都有各自加速的过程,因为加速不同时,所以车与车之间就存在间隔。因此降低了所有车通过红绿灯的效率。2. 交通事故容易造成交通堵塞。3.交通流波动很容易造成堵车。车辆形成的车流叫交通流,在一个连续交通流系统中,本来是一个小的扰动,就像道路上有个小坎儿,或司机开了一下小差然后轻触刹车,就很容易造成拥堵。要想解决道路拥堵问题可以试着从这三个方面来突破让小菲用案例给你解说下FLIR智能交通红外传感器是如何应用哒~智能控制交通信号灯FLIR的智能交通传感器可优化十字路口的交通信号灯配时,缓解城市交通拥堵。此外,FLIR交通传感器还有助于优化行人和骑车人的交通流量,改善他们在繁忙交通场景中的安全问题。FLIR ThermiCam AI 是一款面向复杂城市环境交通监测的智能红外成像传感器,用于可靠地检测和区分道路的使用者。ThermiCam AI 配备了基于25年以上交通检测经验的AI算法以及同类的红外成像,能够提供连续的视频流和数据采集,让城市更加安全、更加高效。基于边缘计算的高级AI技术能够在任何光照条件下追踪目标,进而高效地区分和采集机动车、非机动车和行人的详细数据,用于做出更好的城市规划决策。案例分享:交通拥堵问题难治理?FLIR人工智能交通传感器轻松解决减少交通事故,提高安全性快速识别和响应道路上和隧道中的交通事件是任何高效交通管理系统必须具备的能力。FLIR交通用红外热像仪和传感器能够在富有挑战性的光照和天气条件下可靠地检测交通事件,包括碰撞、停驶车辆和逆行车辆,这就使得十字路口、人行横道和隧道变得更安全、更有效。FLIR ThermiCam V2X是一款集成V2X技术的智能红外传感器,采用多核处理器架构,可同时支持红外检测和V2X消息处理。V2X基于车辆和基础设施之间的通信,从而警告驾驶员可能导致碰撞的潜在危险情况,例如前方存在刹车困难的车辆,使他们能够相应地调整速度并以更省油的方式驾驶。车载装置和路边装置(车辆和基础设施)不断发送和接收信息。V2X在为连接驾驶和自动驾驶铺路方面也起着重要作用。案例分享:德国汉堡成功优化城市交通,FLIR智能红外交通传感器“功不可没”!交通数据分析,智能规划线路FLIR的热分析和可视化分析能生成有价值的交通数据,包括停车线处或交叉口之间的计数、占用率和分类。FLIR传感器将监测数据和车流数据上传到云端,根据连续的数据流生成详尽、直观的报告。通过FLIR智能红外传感器得到的分析结果,有助于做出明智的城市规划决策,从而减少事故易发区域和交通瓶颈。FLIR ThermiCam2是一款智能红外传感器,可以检测车辆、骑行者和行人,实现动态交通信号控制和数据采集。集成Wi-Fi技术,可同时进行红外检测、旅行时间和延迟时间计算。ThermiCam2依靠热能工作,不依赖光,因而能实现24/7全天候交通流监控,还可以在夜间、眩光和恶劣天气条件下检测道路使用者。ThermiCam2通过Acyclica云平台融合数据,生成高分辨率、高质量的十字路口数据,然后智能分析系统将数据转化为有意义的交通洞见,还可帮助人们了解交通控制系统的性能。案例分享:交通事故频发?FLIR ThermiCam传感器助力保障新西兰骑行安全FLIR热像仪、传感器和软件彻底改变了世界各地的道路交通管理方式我们久经现场验证的独特解决方案可帮助世界各地的汽车、行人和自行车在复杂的城市环境中安全平稳地行驶FLIR智能交通红外传感器让我们回家的路更畅通一点~小菲祝大家回家顺顺利利虎年大吉,阖家团圆!
  • 智慧交通新时代:FLIR智能交通传感器满足城市通行的多元化
    智慧交通是解决大城市交通拥堵、提升通勤效率的重要途径。当前,信息、智能、网络技术的快速发展与广泛应用为城市智慧交通建设创造了前所未有的契机。FLIR提供的智能交通运输解决方案,利用智能红外成像和可见光成像系统来监测车流并检测意外事件,无论照明条件和天气状况如何,都可以很好地向旅客传达前方危险、延误和备选路线等信息。今天,小菲就来给大家推荐三款FLIR智能交通红外传感器一起来看看它们是如何在交通领域发光发热~信号控制FLIR的交通传感器优化十字路口的交通信号灯配时,缓解城市交通拥堵。此外,FLIR交通传感器还有助于优化行人和骑车人的交通流量,改善他们在繁忙交通场景中的安全。FLIR ThermiCam AI 是一款面向复杂城市环境交通监测的智能红外成像传感器,用于可靠地检测和区分道路的使用者。ThermiCam AI 配备了基于25年以上交通检测经验的AI算法以及同类的红外成像,能够提供连续的视频流和数据采集,让城市更加安全、更加高效。基于边缘计算的高级AI技术能够在任何光照条件下追踪目标,进而高效地区分和采集机动车、非机动车和行人的详细数据,用于做出更好的城市规划决策。案例分享:交通拥堵问题难治理?FLIR人工智能交通传感器轻松解决提高安全性快速识别和响应道路上和隧道中的交通事件是任何高效交通管理系统必须具备的能力。FLIR交通用红外热像仪和传感器能够在富有挑战性的光照和天气条件下可靠地检测交通事件,包括碰撞、停驶车辆和逆行车辆,这就使得十字路口、人行横道和隧道变得更安全、更有效。FLIR ThermiCam V2X是一款集成V2X技术的智能红外传感器,采用多核处理器架构,可同时支持红外检测和V2X消息处理。V2X基于车辆和基础设施之间的通信,从而警告驾驶员可能导致碰撞的潜在危险情况,例如前方存在刹车困难的车辆,使他们能够相应地调整速度并以更省油的方式驾驶。车载装置和路边装置(车辆和基础设施)不断发送和接收信息。V2X在为连接驾驶和自动驾驶铺路方面也起着重要作用。案例分享:德国汉堡成功优化城市交通,FLIR智能红外交通传感器“功不可没”!交通数据分析FLIR的热分析和可视化分析能生成有价值的交通数据,包括停车线处或交叉口之间的计数、占用率和分类。FLIR传感器将监测数据和车流数据上传到云端,根据连续的数据流生成详尽、直观的报告。通过FLIR智能红外传感器得到的分析结果,有助于做出明智的城市规划决策,从而减少事故易发区域和交通瓶颈。FLIR ThermiCam2是一款智能红外传感器,可以检测车辆、骑行者和行人,实现动态交通信号控制和数据采集。集成Wi-Fi技术,可同时进行红外检测、旅行时间和延迟时间计算。ThermiCam2依靠热能工作,不依赖光,因而能实现24/7全天候交通流监控,还可以在夜间、眩光和恶劣天气条件下检测道路使用者。ThermiCam2通过Acyclica云平台融合数据,生成高分辨率、高质量的十字路口数据,然后智能分析系统将数据转化为有意义的交通洞见,还可帮助人们了解交通控制系统的性能。案例分享:交通事故频发?FLIR ThermiCam传感器助力保障新西兰骑行安全FLIR热像仪、传感器和软件彻底改变了世界各地的道路交通管理方式。我们久经现场验证的独特解决方案,可帮助世界各地的汽车、行人和自行车在复杂的城市环境中安全平稳地行驶。关于FLIR智能交通红外传感器,你还有哪些想了解的呢?联系我们,让专业人士为您量身定制解决方案吧~新品免费试用目前,Teledyne FLIR正在进行一场2021年终新品免费试用的活动,无论是FLIR A50/A70研发套件,还是FLIR A50/A70图像流/智能传感器热像仪,亦或是FLIR Si124-PD:局部放电检测声像仪,还有FLIR Si124-LD:压缩空气泄漏检测声像仪,以及FLIR E96 高级热像仪都在此次活动当中哦~当然如果您想试用其他产品,小菲也会尽量满足您的需求!所以,小伙伴们赶紧扫描下方二维码填写资料,我们将安排专人上门为您演示!填好资料,坐等上门演示
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • Parrot推微型多光谱传感器 可兼容任意民用无人机
    2月18日消息,Parrot宣布推出高科技微型多光谱传感器Sequoia。据了解,Sequoia是一款能够“测定不可见光”的多光谱微型传感器:它通过拍摄红外线校准图像以采集影响农作物生长的关键数据。Parrot无人机搭配Sequoia,能够让所有农业相关从事人员获取“大数据”。  据介绍,Sequoia 能从四个不同光谱波段记录农作物图像的多光谱传感器,内置64GB存储器,可记录光照条件并自动校准四个多光谱传感器的独立亮度传感器,同时内置全球定位系统(GPS)和惯性测量元件(IMU)。  同时,Sequoia可搭配任意款民用无人机使用,其尺寸与GoPro传感器相当。  而搭配Sequoia 的无人机单次航行即可覆盖数百公顷,因而能够拍摄极为精细的农作物影像,识别农场哪些区域需要特别关注,通过探测养分缺乏状况改善施肥模式,可以预防和检测生物胁迫(由生物引起)从而优化使用农药,以及分析氢气压力威胁的变化以控制对农作物的灌溉,更重要的是通过分理并利用农事指标预测农作物产量。  Parrot创始人兼CEOHenri Seydoux表示:“我们开发Sequoia的初衷是为了向农业领域提供一款精准的多光谱解决方案。它不仅需要融合先进技术,且要能够兼容市面上的固定翼无人机和多旋翼无人机。”  目前,Parrot将外在增长策略放在商用无人机市场内领先公司的所有权权益,尤以精准农业为甚。2012年Parrot收购专业无人机公司senseFly、2013年收购航空绘图公司Pix4D,2015年对数据处理和农艺公司MicaSense与Airinovin作出的重大投资。而Parrot计划进一步融合先进软件解决方案及针对不同农作物品种的传感器技术,以成为精准农业市场上的主要参与者。
  • 《Research》:基于Pμ SL 3D打印的超拉伸抗冻导电水凝胶用于柔性传感及脑电信号的采集
    近年来,柔性电子在可穿戴设备、电子皮肤等众多应用中扮演着越来越重要的角色,以水凝胶为基质设计的柔性电子由于其良好的导电性、柔性以及生物相容性等特点受到广泛的关注,在柔性传感器、柔性能源器件及人机接口等方面表现出广阔的应用前景。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和定制设计的结构,为以水凝胶基质设计的柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。结合3D打印技术,并对水凝胶进行诸如超抗冻、超拉伸、导电等性能设计,在一定程度上拓宽了水凝胶的功能和应用范围。近日,湖南大学王兆龙助理教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士等人合作,该团队基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印机nanoArch S/P140,开发了一种能够耐受-115℃极高导电能力的水凝胶体系,实现了极低温条件下的可穿戴设备运动信号检测及脑电信号高精度采集。文章以“3D Printed Ultrastretchable, Hyper-Antifreezing Conductive Hydrogelfor Sensitive Motion and Electrophysiological Signal Monitoring”为题发表在Research(Volume 2020 |Article ID 1426078)上。其中,王兆龙助理教授及硕士研究生陈雷为共同一作。基于面投影微立体光刻技术制造水凝胶结构,首先,作者通过计算机辅助设计(CAD)软件生成的3D模型按照特定层厚切片为一系列平行的二维数字图像,然后,这些切出来的2D图案被传输到DMD芯片上,DMD芯片通过2D图案的形状调节其上照射的紫外光(LED,405nm)。具有相应定义的2D图案的成形紫外光通过一个缩小透镜,该透镜将2D图像投影到具有缩小特征尺寸的水凝胶前体溶液上。图案化的紫外光照射将会使水凝胶前体溶液在相应区域发生局部聚合反应并成型附着在打印平台上。再控制降低打印平台,紫外光投影照射继续打印下一层。这个过程反复进行,直到整个水凝胶结构被制造出来(图1)。研究者引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,将不溶于水的TPO-L均匀分散在水中,提高光引发剂引发效率,结合光固化3D打印nanoArchS/P140设备的离型膜的快速离型,大大提高水凝胶的光固化速度;利用纳米羟基磷灰石与水凝胶高分子链之间形成强烈的物理作用,从而提高3D打印水凝胶的拉伸性(2500%),并进一步提高其机械强度;三元醇和高浓度离子盐的协同作用赋予了水凝胶极佳的导电性和抗冻性(-115℃左右),3D打印水凝胶在极低温情况下仍然能够完成拉伸、弯曲和扭转的动作,并具有一定的低温导电性(图2)。图1 基于面投影微立体光刻技术的水凝胶加工过程图2 水凝胶的力学、电学和抗冻性能设计优异的机械性能和良好的导电性能使其3D打印水凝胶能够作为应变传感器用于识别包括手指弯曲、发声及吞咽等人体运动信号(图3);水凝胶还可作为柔性电极检测和采集诸如人睁、闭眼时的脑/眼电信号(EEG/ EOG),当志愿者在闭上眼睛并放松时,脑电信号显示出明显的α波(8~13Hz),当志愿者睁开眼睛并积极思考时,脑电α波即刻消失并逐渐向β波(14~30Hz)方向移动。与当前最精确的传统脑电信号采集装置对比实验表明,新体系水凝胶可以准确采集大脑中的脑电信号,反映大脑活动的整体信息,显示出在人机交互,特别是低温领域的脑机接口等方面的应用潜力(图4)。图3 柔性应变传感器应用图4 水凝胶柔性电极脑机接口应用总而言之,本研究基于面投影微立体光刻技术,引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,利用纳米羟基磷灰石提高拉伸性,并结合高浓度的离子盐和三元醇作为导电介质和抗冻剂,使得所开发的水凝胶体系具有优异机械、导电和抗冻性能,并且可作为柔性应变传感器实现对人体运动和微弱信号的实时监控,同时可进一步用作脑机接口,准确采集大脑中的脑电信号,包括α、β波以反映大脑活动的整体信息。本文提出的水凝胶在电子皮肤、人机交互甚至极低温情况下的可穿戴设备中具有良好的应用前景。未来,微尺度3D打印技术的加入使得复杂3D结构多功能柔性电子和复杂脑机接口的快速制造成为可能。原文链接:https://spj.sciencemag.org/journals/research/2020/1426078/
  • 盘点手机搭载的传感器
    现在只要有智能手机在手,除基本地理位置外,还可以根据机种的不同取得周边环境的紫外线、温度、湿度等资讯。智能手机内建的传感器,可以正确测量出人体也难以察觉到的多元讯息,扮演&ldquo 第六感&rdquo 的角色。  据ETNews报导,过去智能手机制造厂多将规格重点放在相机画素、显示器、手机厚度、传感器等核心性能上,做为产品差别化的焦点。每每有高阶新机种公开,大多会以规格比较为主,并强调设计的创新和技术力的提升。  然近来手机硬件规格竞争已达上限,可以赋予智能手机各种新功能的传感器成为新焦点。三星电子(SamsungElectronics)的Galaxy系列机种和苹果(Apple)iPhone搭载指纹辨识传感器等,触发智能手机传感器的竞争。  报导引用市调机构IHSTechnology资料指出,智能手机和平板电脑等移动设备传感器全球市场规模,在2018年将较2012年的23亿美元成长约3倍,达65亿美元。  其中有20亿美元以上将来自生物辨识、紫外线、气体等新兴传感器产业。从动作辨识、光照度、距离传感器等智能手机登场初期开始,手机搭载的既有传感器和新传感器将带动传感器市场成长。  新兴传感器的代表性产品为指纹辨识传感器。苹果2013年推出的iPhone5S首度搭载指纹辨识系统,2014年更应用该系统推出移动付费服务Pay,引领传感器热潮。华为和Oppo等大陆手机业者,也陆续在最新产品上搭载指纹辨识传感器,让指纹辨识成为高阶智能手机的必备条件。  韩指纹辨识模组专门企业CrucialTec内部人员表示,近来以大陆智能手机製造厂为中心,展现出对指纹辨识模组的关心。除华为和Oppo外,许多业者也前来询问相关产品。     三星的Galaxy机种也搭载指纹辨识传感器,但三星的重心较偏向于健康管理的特殊传感器。日前推出的GalaxyNote4和NoteEdge因搭载紫外线传感器和心脉传感器受到瞩目。  原本三星计划还要搭载氧气饱和度测量传感器,但因受限韩国医疗设备登记规范等问题,只有部分海外地区的机种有搭载。内建应用程式SHealth原可利用温度及湿度传感器显示舒适度,但经过消费者调查,使用度相当低。新增传感器会导致製造成本升高,三星将先考虑活用度等再决定调整搭载的传感器。     继指纹辨识和UV等传感器后,各种健康管理、环境相关传感器可望接棒带动传感器市场成长。Partron传感器事业组长金泰元(音译)表示,正持续进行心电图传感器和体脂肪传感器等健康相关传感器模组的研发。此外,也将研发相关演算法,努力提升附加价值。  可辨识使用者情绪的传感器,也陆续有厂商进行研发。2013年微软(Microsoft)北京研究所发表MoodScope相关报告,成为热门话题。虽然与收集消费者的智能手机使用型态和生活形态等资讯,并以此为基础做运用的一般传感器有所差异,仍是一种情感辨识传感器概念。  韩国Shinyang证券研究员表示,智能手机开始搭载多元传感器,但受限于製造成本和手机外观设计等问题,未来可能只会再增加2~3颗传感器。能够配合零组件成本、使用者的接受度、生产力等三个条件的传感器,才会被应用到智能手机中。
  • 画在皮肤上的智能传感器
    加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的研究人员正在对这种特殊的油墨进行研究,相关的成果将发布在《高级医疗材料》杂志上。他们发现,采用葡萄糖氧化酶作为油墨的成分时,可以检查血糖。采用酪氨酸酶(tyrosinase)做油墨时,可以检查到常见的酚类污染物。为了使这种生物墨水具有导电能力,他们加入了一些石墨粉末做电极。他们还说:壳聚糖,常用于止血绷带中的凝血剂,可以帮助墨水附着于物体表面。用木糖醇代替糖类,用于帮助参与反应的酶增强稳定性。还有生物溶剂聚乙二醇,能够使得所有以上物质能够溶解于墨水中。 科学家将这种特殊墨水注入笔中,就能够用笔绘制出一个血糖值检测的传感器。当血液与绘制出的传感器相接触,墨中的酶与血液中的葡萄糖反应,就能测量血液中的血糖了。 同时,该团队还声明,这些生物传感器能够重复使用。更重要的是,这种检查无需将手指扎破,让血液流出来,而知需要将墨水画到皮肤上。在论文中,他们详细介绍了这种诊断方式:只需要在皮肤上用该墨水进行标记,就能在对应的蓝牙设备上读取血糖结果。每只笔中的墨水容量能够支持500次血糖检测(绘制500次)。 这种笔可以利用对苯酚敏感的油墨,对苯酚污染物进行检测。只需要注入不同类型的油墨,就能够用于不同对应物质的检测,如:重金属和一些杀虫剂(农药残留)。除了绘制在人体皮肤上,还能够在不同材质表面进行使用,如电话和建筑物的窗户。 UCSD的研究人员还指出,这种特殊的笔可以方便人们在任何地方设置传感器,随时随地的进行相关检测。下一步的研究包括无线传感器如何与相关的监控设备进行连接,以及怎样提高有机油墨在极端条件下(极端温度、湿度、长期光照等)的适应性、持续性。
  • 英国研制可防止X光伤害正常细胞的传感器
    据英国工程师网站近日报道,英国布里斯托大学和天鹅湖大学正在研发一种能防止医生误治癌症放疗病人的X射线传感器,该传感器可在X光照射到病人无病组织时发出警报,以提醒医生停止照射。  该传感器的研发基于在物理研究中用来检测带电粒子的传感器,按照设计要求,这种放置在病人和放射源之间的传感器必须设计得很薄,这样它才不会影响到X光的正常照射。  该传感器能够测出0.0001%强度的射线辐射,而且医生还可以通过使用传感器内的准直器精确地调整X光的形状和强度,使得X光可以更准确的击中肿瘤部位。  此外,研发小组还在开发能预测在传感器使用过程中可能发生的问题并和正常情况作对比的相关软件,这样操作人员就能发现问题并防止误治的发生。  该项目得到了英国国家健康研究院的经费支持,预计该传感器的最终产品将于样品出来后3年内在医院投入使用。
  • 日本团队研发出小型化集成化的量子传感器
    据《日本经济新闻》报道,日前由东京工业大学和产业技术综合研究所组成的研究团队,成功研发出使金刚石制造的量子传感器实现小型化和集成化的技术,该技术能够捕捉到非常微小的磁力变化。在技术层面,量子传感器使用了以金刚石作为原材料的半导体元件制造技术,能够通过电信号读取到微小的磁力变化数值。实验显示,上述半导体元件受激光照射而产生的电流会因磁力作用而发生变化,这就确认了量子传感器功能得以实现。由于上述用金刚石制造的量子传感器能够对大脑或神经活动产生的微小磁力变化进行检测,所以将有望应用于对大脑状态及大脑活动进行深入精细的研究,以阐明大脑活动机理,预防神经性疾病。
  • 传感器进化让监测仪器数据更加准确
    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。
  • 传感器的科普知识来啦!
    传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。对于传感器来说,按照输入的状态,输入可以分成静态量和动态量。我们可以根据在各个值的稳定状态下,输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。通常,传感器接收到的信号都有微弱的低频信号,外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号,因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。  物理传感器  物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应,把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子,让我们看看比较常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号,它直接检测来自物体的辐射信息,也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应:当光照射到物质上的时候,物质上的电效应发生改变,这里的电效应包括电子发射、电导率和电位电流等。显然,能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感器的主要部件,比如说光敏电阻。这样,我们知道了光电传感器的主要工作流程就是接受相应的光的照射,通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能,然后通过放大和去噪声的处理,就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电信号和原始的光信号有一定的关系,通常是接近线性的关系,这样计算原始的光信号就不是很复杂了。其它的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。  物理传感器的应用范围是非常广泛的,我们仅仅就生物医学的角度来看看物理传感器的应用情况,之后不难推测物理传感器在其他的方面也有重要的应用。  比如血压测量是医学测量中的最为常规的一种。我们通常的血压测量都是间接测量,通过体表检测出来的血流和压力之间的关系,从而测出脉管里的血压值。测量血压所需要的传感器通常都包括一个弹性膜片,它将压力信号转变成为膜片的变形,然后再根据膜片的应变或位移转换成为相应的电信号。在电信号的峰值处我们可以检测出来收缩压,在通过反相器和峰值检测器后,种传感器外形我们可以得到舒张压,通过积分器就可以得到平均压。  让我们再看看呼吸测量技术。呼吸测量是临床诊断肺功能的重要依据,在外科手术和病人监护中都是必不可少的。比如在使用用于测量呼吸频率的热敏电阻式传感器时,把传感器的电阻安装在一个夹子前端的外侧,把夹子夹在鼻翼上,当呼吸气流从热敏电阻表面流过时,就可以通过热敏电阻来测量呼吸的频率以及热气的状态。  再比如最常见的体表温度测量过程,虽然看起来很容易,但是却有着复杂的测量机理。体表温度是由局部的血流量、下层组织的导热情况和表皮的散热情况等多种因素决定的,因此测量皮肤温度要考虑到多方面的影响。热电偶式传感器被较多的应用到温度的测量中,通常有杆状热电偶传感器和薄膜热电偶传感器。由于热电偶的尺寸非常小,精度比较高的可做到微米的级别,所以能够比较精确地测量出某一点处的温度,加上后期的分析统计,能够得出比较全面的分析结果。这是传统的水银温度计所不能比拟的,也展示了应用新的技术给科学发展带来的广阔前景。  从以上的介绍可以看出,仅仅在生物医学方面,物理传感器就有着多种多样的应用。传感器的发展方向是多功能、有图像的、有智能的传感器。传感器测量作为数据获得的重要手段,是工业生产乃至家庭生活所必不可少的器件,而物理传感器又是最普通的传感器家族,灵活运用物理传感器必然能够创造出更多的产品,更好的效益。  光纤传感器  近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能,绝缘、无感应的电气性能,耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。  光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。  所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。  光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。  另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下:传感器位于光纤端部,光纤只是光的传输线,将被测量的物理量变换成为光的振幅,相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中,传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广,使用简便,但是精度比第一类传感器稍低。  光纤在传感器家族中是后期之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。  仿生传感器  仿生传感器,是一种采用新的检测原理的新型传感器,它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是机能高、寿命长。在仿生传感器中,比较常用的是生体模拟的传感器。  仿生传感器按照使用的介质可以分为:酶传感器、微生物传感器、细胞器传感器、组织传感器等。在图中我们可以看到,仿生传感器和生物学理论的方方面面都有密切的联系,是生物学理论发展的直接成果。在生体模拟的传感器中,尿素传感器是最近开发出来的一种传感器。下面就以尿素传感器为例子介绍仿生传感器的应用。  尿素传感器,主要是由生体膜及其离子通道两部分构成。生体膜能够感受外部刺激影响,离子通道能够接收生体膜的信息,并进行放大和传送。当膜内的感受部位受到外部刺激物质的影响时,膜的透过性将产生变化,使大量的离子流入细胞内,形成信息的传送。其中起重要作用的是生体膜的组成成分膜蛋白质,它能产生保形网络变化,使膜的透过性发生变化,进行信息的传送及放大。生体膜的离子通道,由氨基酸的聚合体构成,可以用有机化学中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸,PLG)为替代物质,它比酶的化学稳定性好。PLG是水溶性的,本不适合电机的修饰,但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物,形成传感器使用的感应膜。  生体膜的离子通道的原理基本上与生体膜一样,在电极上将嵌段共聚膜固定后,如果加感应PLG保性网络变化的物质,就会使膜的透过性发生变化,从而产生电流的变化,由电流的变化,便可以进行对刺激性物质的检测。  尿素传感器经试验证明是稳定性好的一种生体模拟传感器,检测下限为10的负3次方的数量级,还可以检测刺激性物质,但是暂时还不适合生体的计测。  目前,虽然已经发展成功了许多仿生传感器,但仿生传感器的稳定性、再现性和可批量生产性明显不足,所以仿生传感技术尚处于幼年期,因此,以后除继续开发出新系列的仿生传感器和完善现有的系列之外,生物活性膜的固定化技术和仿生传感器的固态化值得进一步研究。  在不久的将来,模拟生体功能的嗅觉、味觉、听觉、触觉仿生传感器将出现,有可能超过人类五官的敏感能力,完善目前机器人的视觉、味觉、触觉和对目的物进行操作的能力。我们能够看到仿生传感器应用的广泛前景,但这些都需要生物技术的进一步发展,我们拭目以待这一天的到来。  红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量 (2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪 (3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图象 (4)红外测距和通信系统 (5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。  红外系统的核心是红外探测器,按照探测的机理的不同,可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。  热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。  电磁传感器  磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器的最早的一种应用。但是作为现代的传感器,为了便于信号处理,需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献,但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。  在今天所用的电磁效应的传感器中,磁旋转传感器是重要的一种。磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上,元件的输入输出端子接到固定器上,然后安装在金属盒中,再用工程塑料密封,形成密闭结构,这个结构就具有良好的可靠性。磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟一款电磁传感器的外形的优点。除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外,而且有很强的转速检测范围,这是由于电子技术发展的结果。另外,这种传感器还能够应用在很大的温度范围中,有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强,因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以,这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。  磁旋转传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用,因为这种传感器有着令人满意的特性,同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、工厂自动化的机器人臂的定位、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测、旋转编码器的检测单元和各种旋转的检测单元等。  现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中,四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测,另一对实现倒差动检测。这样,四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点,也就是小巧可靠的特点,并且输出信号大,能检测低速运动,抗环境影响和抗噪声能力强,成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。  磁旋转传感器在家用电器中也有大的应用潜力。在盒式录音机的换向机构中,可用磁阻元件来检测磁带的终点。家用录像机中大多数有变速与高速重放功能,这也可用磁旋转传感器检测主轴速度并进行控制,获得高画面的质量。洗衣机中的电机的正反转和高低速旋转功能都可以通过伺服旋转传感器来实现检测和控制。  这种开关可以感应到进入自己检验区域的金属物体,控制自己内部电路的开或关。开关自己产生磁场,当有金属物体进入到磁场会引起磁场的变化。这种变化通过开关内部电路可以变成电信号。  更加突出电磁传感器是一门应用很广的高新技术,国内、国外都投入了一定的科研力量在进行研究,这种传感器的应用正在渗透入国民经济、国防建设和人们日常生活的各个领域,随着信息社会的到来,其地位和作用必将。  磁光效应传感器  现代电测技术日趋成熟,由于具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点,已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。然而电测法容易受到干扰,在交流测量时,频响不够宽及对耐压、绝缘方面有一定要求,在激光技术迅速发展的今天,已经能够解决上述的问题。  磁光效应传感器就是利用激光技术发展而成的高性能传感器。激光,是本世纪六十年代初迅速发展起来的又一新技术,它的出现标志着人们掌握和利用光波进入了一个新的阶段。由于以往普通光源单色度低,故很多重要的应用受到限制,而激光的出现,使无线电技术和光学技术突飞猛进、相互渗透、相互补充。现在,利用激光已经制成了许多传感器,解决了许多以前不能解决的技术难题,使它适用于煤矿、石油、天然气贮存等危险、易燃的场所。  比如说用激光制成的光导纤维传感器,能测量原油喷射、石油大罐龟裂的情况参数。在实测地点,不必电源供电,这对于安全防爆措施要求很严格的石油化工设备群尤为适用,也可用来在大型钢铁厂的某些环节实现光学方法的遥测化学技术。  磁光效应传感器的原理主要是利用光的偏振状态来实现传感器的功能。当一束偏振光通过介质时,若在光束传播方向存在着一个外磁场,那么光通过偏振面将旋转一个角度,这就是磁光效应。也就是可以通过旋转的角度来测量外加的磁场。在特定的试验装置下,偏转的角度和输出的光强成正比,通过输出光照射激光二极管LD,就可以获得数字化的光强,用来测量特定的物理量。  自六十年代末开始,RC Lecraw提出有关磁光效应的研究报告后,引起大家的重视。日本,苏联等国家均开展了研究,国内也有学者进行探索。磁光效应的传感器具有优良的电绝缘性能和抗干扰、频响宽、响应快、安全防爆等特性,因此对一些特殊场合电磁参数的测量,有独特的功效,尤其在电力系统中高压大电流的测量方面、更显示它潜在的优势。同时通过开发处理系统的软件和硬件,也可以实现电焊机和机器人控制系统的自动实时测量。在磁光效应传感器的使用中,最重要的是选择磁光介质和激光器,不同的器件在灵敏度、工作范围方面都有不同的能力。随着近几十年来的高性能激光器和新型的磁光介质的出现,磁光效应传感器的性能越来越强,应用也越来越广泛。  磁光效应传感器做为一种特定用途的传感器,能够在特定的环境中发挥自己的功能,也是一种非常重要的工业传感器。  压力传感器  压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。  我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应 当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。  压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。  在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。  压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。  压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别压电传感器的外形是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器心乂  也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。  压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。  除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。  相关控制系统  继电器控制  继电器是我们生活中常用的一种控制设备,通俗的意义上来说就是开关,在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说,由于为某一个用途设计使用的电子电路,最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互,所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。  最常见的继电器要数热继电器,通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中,供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节,可与特定的交流接触器插接安装。  时间继电器也是很常用的一种继电器,它的作用是作延时元件,通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于电力拖动系统,自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。  在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制,信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器,我们才有可能对不同的物理量作出控制,完成一个完整的控制系统。  除了传统的继电器之外,继电器的技术还应用在其他的方面,比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理,分析导致电动机损坏的主要原因研制的,它是一种设计独特,工作可靠的多功能保护器,在故障出现时,能及时切断电源,便于实现电机的检修与维护,该产品具有缺相保护,短路、过载保护功能,适用于各类交流电动机,开关柜,配电箱等电器设备的安全保护和限电控制,是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。继电器技术发展到现在,已经和计算机技术结合起来,产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作PLC。它是将微电脑技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高,抗干扰性强,功能齐全,体积小,灵活可扩,软件直接、简单,维护方便,外形美观等优点 以往继电器控制的电梯有几百个触点控制电梯的运行。  而PLC控制器内部有几百个固态继电器,几十个定时器/计数器,具备停电记忆功能,输入输出采用光电隔离,控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此,国家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯,改用PLC微电脑控制电梯。  可以看出,继电器技术在日常生活中无所不在,而且和电脑的紧密结合更加增强了它的活力,使得继电器为我们的生活更好地服务。  液压传动控制系统  液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。  从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。  液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。  液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。  液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。  除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。  根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件,进而再完成系统的设计和调试。这个过程中,原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。  液压传动的应用性是很强的,比如装卸堆码机液压系统,它作为一种仓储机械,在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大,生产的效率比较高,平稳性比较好。  液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
  • 湖南大学王兆龙课题组《Research》:基于Pμ SL 3D打印的超拉伸抗冻导电水凝胶用于柔性传感及脑电信号的采集
    近年来,柔性电子在可穿戴设备、电子皮肤等众多应用中扮演着越来越重要的角色,以水凝胶为基质设计的柔性电子由于其良好的导电性、柔性以及生物相容性等特点受到广泛的关注,在柔性传感器、柔性能源器件及人机接口等方面表现出广阔的应用前景。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和定制设计的结构,为以水凝胶基质设计的柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。结合3D打印技术,并对水凝胶进行诸如超抗冻、超拉伸、导电等性能设计,在一定程度上拓宽了水凝胶的功能和应用范围。近日,湖南大学王兆龙助理教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士等人合作,该团队基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印机nanoArch S/P140,开发了一种能够耐受-115℃极高导电能力的水凝胶体系,实现了极低温条件下的可穿戴设备运动信号检测及脑电信号高精度采集。文章以“3D Printed Ultrastretchable, Hyper-Antifreezing Conductive Hydrogelfor Sensitive Motion and Electrophysiological Signal Monitoring”为题发表在Research(Volume 2020 |Article ID 1426078)上。其中,王兆龙助理教授及硕士研究生陈雷为共同一作。基于面投影微立体光刻技术制造水凝胶结构,首先,作者通过计算机辅助设计(CAD)软件生成的3D模型按照特定层厚切片为一系列平行的二维数字图像,然后,这些切出来的2D图案被传输到DMD芯片上,DMD芯片通过2D图案的形状调节其上照射的紫外光(LED,405nm)。具有相应定义的2D图案的成形紫外光通过一个缩小透镜,该透镜将2D图像投影到具有缩小特征尺寸的水凝胶前体溶液上。图案化的紫外光照射将会使水凝胶前体溶液在相应区域发生局部聚合反应并成型附着在打印平台上。再控制降低打印平台,紫外光投影照射继续打印下一层。这个过程反复进行,直到整个水凝胶结构被制造出来(图1)。研究者引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,将不溶于水的TPO-L均匀分散在水中,提高光引发剂引发效率,结合光固化3D打印nanoArchS/P140设备的离型膜的快速离型,大大提高水凝胶的光固化速度;利用纳米羟基磷灰石与水凝胶高分子链之间形成强烈的物理作用,从而提高3D打印水凝胶的拉伸性(2500%),并进一步提高其机械强度;三元醇和高浓度离子盐的协同作用赋予了水凝胶极佳的导电性和抗冻性(-115℃左右),3D打印水凝胶在极低温情况下仍然能够完成拉伸、弯曲和扭转的动作,并具有一定的低温导电性(图2)。图1 基于面投影微立体光刻技术的水凝胶加工过程图2 水凝胶的力学、电学和抗冻性能设计优异的机械性能和良好的导电性能使其3D打印水凝胶能够作为应变传感器用于识别包括手指弯曲、发声及吞咽等人体运动信号(图3);水凝胶还可作为柔性电极检测和采集诸如人睁、闭眼时的脑/眼电信号(EEG/ EOG),当志愿者在闭上眼睛并放松时,脑电信号显示出明显的α波(8~13Hz),当志愿者睁开眼睛并积极思考时,脑电α波即刻消失并逐渐向β波(14~30Hz)方向移动。与当前最精确的传统脑电信号采集装置对比实验表明,新体系水凝胶可以准确采集大脑中的脑电信号,反映大脑活动的整体信息,显示出在人机交互,特别是低温领域的脑机接口等方面的应用潜力(图4)。图3 柔性应变传感器应用图4 水凝胶柔性电极脑机接口应用总而言之,本研究基于面投影微立体光刻技术,引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,利用纳米羟基磷灰石提高拉伸性,并结合高浓度的离子盐和三元醇作为导电介质和抗冻剂,使得所开发的水凝胶体系具有优异机械、导电和抗冻性能,并且可作为柔性应变传感器实现对人体运动和微弱信号的实时监控,同时可进一步用作脑机接口,准确采集大脑中的脑电信号,包括α、β波以反映大脑活动的整体信息。本文提出的水凝胶在电子皮肤、人机交互甚至极低温情况下的可穿戴设备中具有良好的应用前景。未来,微尺度3D打印技术的加入使得复杂3D结构多功能柔性电子和复杂脑机接口的快速制造成为可能。原文链接:https://spj.sciencemag.org/journals/research/2020/1426078/官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 透明电极指纹传感器问世
    p  让手机屏任何位置都能识别身份/pp  科技日报北京7月8日电 (记者张梦然)英国《自然· 通讯》杂志近日发表了一项材料科学新突破:韩国科学家团队用超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构,创造出新型透明电极,进而产生一种透明的指纹传感器。在智能手机屏幕上的演示表明,这种传感器可以让用户将手指放在屏幕的任何位置进行身份识别,而不需要使用指纹激活按钮。/pp  指纹传感器是电子设备实现指纹自动采集的关键器件。其需要在一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成10000个以上的半导体传感单元,因此尽管指纹采集现在已很常见,但指纹传感器的制造仍属于一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。/pp  消费电子市场一直大力追求透明的指纹传感器。不过,现阶段的技术受限于关键性的设计限制,比如需要开发出具有光传输和电子导电功能高的透明电极。而此次,科学家终于推出了制造智能手机的指纹传感器阵列,这些阵列可以同步检测触觉压力和手指皮肤温度。/pp  韩国蔚山国立科技研究所科学家团队设计了一种新方法,来制造柔性透明的多功能传感器阵列。该设计的秘诀在于根据由超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构,创造出新型透明电极。/pp  这种混合网络表现出较高的光传输力和低电阻,极耐机械弯折。将其融入指纹传感器阵列后,就得到一个高分辨率装置,能够准确可靠地检测触摸条件下指纹的脊谷区域。/pp  研究团队将指纹传感器阵列、压敏晶体管和温度传感器集成至智能手机显示屏,借此展示了这项新技术在移动设备上的可应用性。这也意味着,这种传感器有望在未来取代指纹激活按钮。/pp  总编辑圈点/pp  手机迭代升级的速度太快,快到让人难以记起几年前的它,更难以想象几年后的它。如今我们对手机指纹解锁、指纹支付习以为常,简直都忘了曾经每天输入密码千百遍。这种“进化”还在继续:新上市的全面屏手机,正在用屏下指纹识别替代指纹识别键,只是指纹采集的位置依然固定。也许再过几年,随意触摸手机任何位置都能解锁。但愿那时,你还记得它曾经有个指纹识别键。/ppbr//p
  • 商用表面增强拉曼光谱传感器面世
    据每日科学网日前报道,新加坡研究人员利用黄金纳米阵列开发出适于商业应用的高性能表面增强拉曼光谱传感器。  表面增强拉曼光谱技术(SERS)是在印度科学家拉曼1928年发现拉曼散射现象的基础上发展起来的。利用拉曼光谱技术可以非常方便地鉴定物质成分,现已成为探测界面特性和分子间相互作用、表征表面分子吸附行为和分子结构的有效工具,广泛应用于癌症诊断和食品检测等领域。不过,由于很多分子直接通过拉曼光谱无法检测出信号,需要通过拉曼增强技术,将这些分子吸附在纳米金属表面,在特定波长的激光照射下,利用表面增强拉曼光谱传感器检测出待检物质。  新加坡科技研究院(A*STAR)材料工程研究所的研究人员制造出一种非常密集且有规律的黄金纳米阵列,在自组装和传感等方面具有独特的优点。此外,他们还成功将该纳米阵列置于光纤端头涂层中,使得该技术有望在遥感监测危险废弃物方面具有广泛的应用前景。  研究人员在涂有自聚物纳米粒子的表面进行纳米阵列的自组装,较小的黄金纳米粒子会自发附着。仅仅依靠涂层和吸附这些简单的过程,就可稳定高产地形成小于10纳米的纳米簇。通过调整聚合物的规模和密度等特征,研究人员可以调节纳米簇的大小和密度,使表面增强拉曼散射达到最大化。该技术的效率非常高:涂满100毫米直径的晶片,或200光纤端头,仅需要不超过10毫克的聚合物和100毫克的黄金纳米粒子,而聚合物和纳米粒子均可低成本大量生产。  由于纳米阵列的形成过程完全是自组装过程,因此该技术不需要专门的设备或特定的无尘室,非常适合低成本商业化生产。目前该技术已在新加坡、美国和中国申请了专利。
  • LUFFT超声波风传感器在风功率预测市场的应用
    前言 风电功率预测是指对未来一段时间内风电场所能输出的功率大小进行预测,以便安排调度计划。风功率预测意义重大:通过风功率预测系统的预测结果,电网调度部门可以合理安排发电计划,减少系统的旋转备用容量,提高电网运行的经济性;提前预测风功率的波动,合理安排运行方式和应对措施,提高电网的安全性和可靠性;对风电进行有效调度和科学管理,提高电网接纳风电的能力;指导风电场的计划检修,提高风电场运行的经济性。 测风塔系统测风塔系统是风功率预测重要组成部分,其包括:风塔、传感器、电源、数据处理存储装置、安全与保护装置和传输设备等。传感器分为风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器和湿度传感器等,用来测量指定的环境参数为风功率预测提供依据。其中风速风向传感器以机械式和超声波测量为主。机械式风速风向传感器造价低,但是也存在着非常明显的缺陷:风速升高或降低时,由于惯性作用,升速或减速慢;有活动部件,极易磨损,易受沙尘等恶劣天气的损耗,易受冰冻、雨雪干扰,需定期维护; 对于阵风测量精度低;启动风速阈值高;风杯受到的风压力正比于空气密度,空气密度的变化将会影响测量精度; 风速和风向分立式,需要单独拉线,成本增加;本地采集端需要数据采集器进行模拟量到数字量的转换,成本增加而超声波风速风向仪很好地解决了以上的不足,技术成熟,安装方便,同时数字接口输出,可以节省本地数据采集器的成本。 Lufft测风塔解决方案Lufft作为全球专业的气象传感器供应商,其提供的超声波传感器WS200-UMB和气象五参数WS500-UMB很好地满足地测风塔数据的要求。WS200-UMB可以安装在30米、50米、70米和80米测量风速和风向,而WS500-UMB安装在10米高度测量风速、风向、温度、湿度和气压等参数。本文将从组成、传感器、数据采集、供电、防雷和通讯等几个方面阐述。 系统组成根据规范要求,系统配置包括:传感器(4* WS200,1*WS500)、机箱、太阳能板、电池和支架等组成。其中机箱内含有:电源模块、太阳能控制器、数据采集模块、通信模块,防雷模块、开关和接线端子等部件。 Lufft测风塔系统框图 现场安装示意图 传感器参数气象五参数WS500-UMB可以测量风速、风向、温度、湿度、露点温度、空气密度和气压,并配备电子罗盘,修正真风向。同时输出测量质量,判别测量输出数据的有效性。超声风探头配备加热功能,供电允许的情况下,有效抵制结冰积雪。 WS200-UMB WS500-UMB Lufft超声风传感器和气象五参数,性能良好,提供的数据丰富,产品特色总结如下:数字接口输出,无需外接数据采集器进行模数转换,可以直接连接数字通信模块(光端机或DTU),降低成本;除基本数据外,气象五参数还可以输出空气密度和风速风向的标准偏差数据;配备电子罗盘,现场安装施工难度大,人为调正北指向误差大,可用设备自身的修正风向;通过配置传感器参数,可以通过预留的接口连接第三方降水传感器,数字接口统一输出;探头具备加热功能,供电允许的情况下,可以有效防止结冰引起传感器的无法测量的问题,保证数据的完整性;测风质量是Lufft产品特有的技术指标,是传感器自身在测量过程中,单位时间内测量的有效次数与总次数比值的百分比;其体现了测量数据的有效性,尤其是同一地点不同设备输出数据的差别比较大的情况下,判断孰优孰劣的有力依据。 数据采集存储由于Lufft的传感器都是RS485数字接口,可以采用总线模式连接到数据采集模块或通信模块。同时,数据的采集和存储相对比较简单,不需要专门的数据采集器,可以选择带多个RS485口和以太网口的RTU模块(存储功能可以定制)。通信协议可以使用市场主流的Modbus协议。
  • 德国开发出检测玻璃幕墙裂纹的传感器
    据德国弗劳恩霍夫研究所网站报道,该所科学家研发的一个特殊传感器系统可以检测到玻璃幕墙上微小的裂纹,并对即将发生的玻璃破碎的危险发出警告。相关技术将在5月18日至20日举行的纽伦堡国际传感器、测试测量技术展上进行展示。  玻璃幕墙体现了现代建筑学与美学结构设计的最佳结合。不过,玻璃幕墙上的玻璃破碎坠落危及行人的情况也时有发生,而迄今为止,相关安全检查一般仅依靠敲打玻璃的声音来判断。这样的检测只能确认已经形成整条裂痕的玻璃,而不能警告即将发生的危险。  现在,位于维尔茨堡的德国弗劳恩霍夫硅酸盐研究所(ISC)与行业合作伙伴共同开发了一个传感器,它可识别5毫米长的微裂纹,并在玻璃实际破裂之前就及时发出维修提示。负责该研究的伯恩哈德布伦纳博士介绍说,他们在一块玻璃上按照一米的间距安装多个压电传感器执行器模块(piezoelektrische Sensor-Aktor-Module),一个传感器执行器模块产生超声波,其他传感器接收这种注册过的超声波。如果超声波信号保持不变,说明玻璃是完好的 如果信号发生变化,就表明玻璃产生了裂痕。通常,这些裂纹从玻璃的边缘产生,最初是不可见。随着时间的推移,例如在环境温度变化的影响下,它才会逐渐扩大。  该传感器通过电缆连接到建筑物的控制系统,所有传入的数据都会被自动分析,当玻璃出现微小裂缝时就会触发警报。研究者还成功将传感器安装到层压玻璃面板间。由于这些传感器在层压玻璃的生产过程中就已经被整合到两块玻璃板之间,因此,它们能在玻璃安装前就检测到玻璃在运输过程中出现的缺陷。  这一新的安全系统不仅可以提前预测玻璃碎裂,还能提供舒适的功能:该传感器执行器模块同温度和光传感器相连,可以根据光照情况选择开关百叶窗,从而控制室内环境。
  • 交通事故频发?FLIR ThermiCam传感器助力保障新西兰骑行安全
    近年来,随着鼓励绿色出行政策的实施和共享单车的兴起,自行车出行比例显著提高。在机动车与非机动车共用道路的混合交通状况下,对骑车者来说,常常面临着严峻的挑战。今天,小菲就给大家讲述新西兰奥克兰市成功解决骑行安全的案例,我们可以从中获得哪些启示呢?安全事故频发,交通混乱亟待解决新西兰奥克兰市塔马基大道是一项标志性的城市便利设施,也是奥克兰市具吸引力和知名的公路之一。塔马基大道是出入市区的主要通道,也是当地社区和城市的游憩资源,对毛利人具有重要的文化意义。汽车驾驶员、骑车人、公共交通运营者、行人和游客共用该区域,因此,对行人、公共交通和停车设施等提出较高要求。在过去几年,交通繁忙的塔马基大道曾发生数起自行车事故,导致骑车人受伤严重甚至死亡。为了应对塔马基大道持续升级的自行车安全问题,奥克兰交通局决定采取一系列广泛的自行车安全措施,其中包括集成基于FLIR热成像技术的自行车报警系统,旨在降低车速和让驾驶员更容易察觉到接近的骑车人。传统自行车检测存在漏洞应该如何收集自行车检测信息仍是一个亟待解决的问题。奥克兰交通局并刚开始采用FLIR公司的ITS技术。该机构使用FLIR技术历史悠久,比如,奥克兰维多利亚隧道和惠灵顿隧道采用交通事件检测技术,奥克兰哈斯里/甘特部署的车辆检测传感器,和在13个交叉口的部署行人检测传感器。但是,奥克兰交通局利用FLIR传感器检测自行车还是首次,而且FLIR传感器是在调查其它方案不够理想之后才引起他们注意的。奥克兰交通局调查的一个方案是利用可见光视频检测技术(非FLIR品牌)。Michael Deruytter 评论道:“传统视频检测技术在自行车和汽车检测方面效果不错,但是在昏暗或黑夜条件下区分自行车和机动车很困难,因为骑车人不一定使用自行车上安装的照明灯。”调查的第二个方案是集成到自行车道的地感线圈检测器。这些地感线圈分析自行车轮的电磁特征信号,因为这样能提供自行车存在的信息。奥克兰交通局道路安全与干路运营经理Karen Hay称:“这项技术不够理想,因为骑车人不总下意识地在自行车道骑行,这使他们完全脱离地感线圈检测器,此外,由于碳纤维自行车缺乏能触发地感线圈传感器的金属材料,导致地感线圈检测器无法总能收集到碳纤维自行车的存在信息。”闪烁警示灯,效果较低塔马基大道上的一个重点位置是汽车驾驶员能从塔马基大道主干道右拐驶入Ngapipi路的岔口。经证实,该位置是汽车与自行车发生碰撞的高风险区域。Karen Hay评论道:“我们需要一种能提高塔马基大道骑车人安全性并增强他们对右转弯汽车可见性的解决方案,我们曾一度在寻找这样一款系统:能使汽车驾驶员更清晰地意识到他们正与即将到来的骑车人共用道路,同时也要让骑车人知道他们的安全性得到了重视。我们需要一款能够直观验证和快速检测骑车人且可以区分自行车与车辆的系统。最终,我们从FLIR公司找到了答案。”FLIR公司业务拓展经理Michael Deruytter表示:“警告灯确实很有效,能增强司机意识并以能降低撞到骑车人风险的方式影响司机的行为,但是,传统做法是连续不断地闪烁警示灯,这样会降低效果,因为驾车人接收不到任何有助于改变驾驶行为的真正刺激。而基于检测的警告信号则不同,因为这种警告信号能根据检测到的骑车人而激活。”ThermiCam自行车检测传感器幸运的是,在FLIR关于ITS技术新进展的培训课上,奥克兰交通局了解到一种能克服上述问题的新型解决方案:FLIR ThermiCam车辆和自行车检测传感器。Michael Deruytter解释道:“FLIR ThermiCam是一款集热像仪和探测器于一体的车辆和自行车存在检测与计数解决方案,可用于控制交通信号灯以及交通警示信号,FLIR ThermiCam基于这些道路使用者发出的热信息检测车辆和自行车,然后将其检测到的信息,通过触点闭合或IP传输到交通灯控制机。这使得基于自行车实际信息动态控制警告信号成为可能。”基于热信号检测24/7全天候自行车检测FLIR ThermiCam交通热传感器的一大优势是它能利用自行车和车辆始终存在的热能在两者之间做出明确区分。此外,FLIR ThermiCam能够在漆黑的夜晚从远距离处检测自行车。因此,它使交通管理者能够24小时不间断检测骑车人,无论光照度如何。最重要的是,FLIR ThermiCam能在传统可见光相机难以检测的各种条件下(如眩光、湿滑路面、汽车头灯、阴影、雪或雾等)提供可靠的车辆和自行车存在检测信息。Karen Hay表示:“经证实,安装在塔马基大道上的ThermiCam传感器非常有效,它能快捷又精确地检测自行车,无论检测的是否是碳纤维自行车,这是我们最喜欢的工具,我们将在众多技术中考虑它”。ThermiCam使交通管理者能够24小时不间断检测骑车人,无论光照度如何,无论骑车人处于自行车道还是主车辆车道FLIR ThermiCam系列产品改变了世界各地的道路交通管理方式随着FLIR ITS技术的进步创新出了针对不同需求的新产品:ThermiCam AI、ThermiCam2、ThermiCam V2X等
  • 2022世界传感器大会科技成果展完美收官!
    2022世界传感器大会科技成果展在郑州国际会展中心 2A/2B展馆举行,展览时间为8月21-23日,历时三天。本次科技成果展11000多平展出面积,近200多家国内外企业参展,包括西门子、江森、华为、三菱、百度云、亚马逊、明电舍、汉威、传感器国家工程研究中心、京仪集团、E+H、福禄克、晶华微等多家国内外行业知名企业,代表着全球传感器产业的较高水平。不仅展出各类传感器,而且延伸到用传感器组装的仪器仪表、信息的采集传输通道及上位数据采集系统和控制系统,拉长参会企业链条,向传感器产业的研发、生产、应用等领域的上下游产业延伸,形成从传感器研制开发到最终应用的一条完整的产业链,突出了传感器的市场导向和应用导向。科技成果展展示手段科技化,科技感更加突出,除了大量的图片海报展示外,更多的实物也摆在观众面前操作表演,还配合动态视频演示实际应用场景,为参展企业提供了展示与推广的平台,也为采购商及技术人员提供了解新产品、新技术的渠道。今年科技成果展效果也得到了高度肯定,作为郑州建设国家中心城市重要的产业转型升级活动,对助推河南省、郑州市传感器产业发展,助力郑州高新区中国(郑州)智能传感谷招商引资等具有重要意义。
  • 化学传感器在环境领域中的应用-第十六届全国化学传感器学术会议分会报告
    2023年9月23-24日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业学组(专业委员会)主办的第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)于山东省济南市举办,两天时间里,湖州师范学院教授王桦(冯路平代讲)、华中科技大学副研究员闫凯、江苏大学副教授殷秀莲、南京大学教授毛亮、中国科学院长春应用化学研究所副研究员余登斌、中国科学院烟台海岸带研究所研究员张志阳在分会场带来了关于化学传感器在环境领域中应用的精彩报告湖州师范学院教授 王桦(冯路平代讲)报告题目:《纳米医学与环境智能传感监测技术及其产业化应用》冯路平介绍道,医学与环境标志物传感的基体材料包括:微纳通道结构的介孔导电材料可用于吸储液体中的标志物,可折叠柔性聚合物用于包埋标志物敏感的导电探针并印制功能电极,改性石墨烯Jet ink打印导线用于连接探头以及微型电化学处理器及信号输出装置,最后通过电聚合、分子自组装、功能涂覆、溶胶-凝胶法等技术将功能材料修饰于微电极上制成高通量芯片探头。通过该技术可研发出智能标志物传感探针,用于对人体健康及水中环境污染物实现在线监测华中科技大学副研究员 闫凯报告题目:《新型光电化学传感体系的构建及其分析应用》闫凯基于环境分析和生物分析的技术发展要求,以光电极性能优化、传感装置小型化、多目标物检测的光电化学传感搭建为目标,在基于近红外光电活性增强的半导体材料构建高性能光电化学传感体系、构建非铂阴极单室PFC用于自供能光电化学检测、基于图案化刻蚀导电基底构建比率型多目标物传感平台研究三个方面进行讨论,实现用电催化、光催化和酶催化来降解污染物。江苏大学副教授 殷秀莲报告题目:《基于图像模式识别的三维荧光光谱库技术及其在水体污染物检测中的应用》殷秀莲教授对自己的研究介绍道,利用三维荧光技术进行多维数据获取,取得每种污染物28个浓度样本,共28×4张EEM图谱图像,其中5×4张作为测试样本,定性识别准确率为100%。该方法为荧光光谱数据库建立和EEM数据分析开辟了一条新的途径,所提出的特征获取、特征提取及谱检索技术,对其他的光谱数据库建立有借鉴意义。此外,为AI大模型在荧光光谱分析中的应用提供数据准备基础,在水环境监测等领域提供帮助。南京大学教授 毛亮报告题目:《海水中氚的食物链传递风险》毛亮教授从核设施和核污染等热点问题出发,结合氚在食物链中的传递规律和内在机制,研究了氚在海洋中的生物效应。他介绍道,采用放射性同位素标记示踪技术进行研究,发现杜氏蓝藻会通过光合作用使氚水快速转化为有机氚,并经过食物链暴露使丰年虾体内有机氚含量上升,最后通过食物链逐级传递。毛亮教授的研究对当下核废水污染问题极具意义,他总结道,核污染中的氚危害不能仅看海水中浓度,更要关注其化学效应。中国科学院长春应用化学研究所副研究员 余登斌报告题目:《水体综合毒性比色检测新方法开发》基于水体检测任务的需要和国家环境政策导向,发展各种水体毒性检测新方法对检测多场景水体必不可少。余登斌介绍道,根据电化学检测原理,分别研发出了利用基因工程改造的绿脓杆菌分泌的大量绿脓菌素构建了免外加媒介体的水体毒性比色检测方法;利用电致变色普鲁士蓝阴极和生物阳极构建了水体毒性可视化检测传感器;基于E. coli-BQ快速颜色反应实现了水体毒性比色/电化学双信号检测和智能手机辅助RGB模型检测;基于容解性不大的铁盐稳定释放下Fe3+生物合成普鲁士蓝指示剂成功构建了水体毒性比色/电化学检测及酶标仪辅助的高效检测方法。同时,他还提到,新技术相较于传统方法具有操作简便、检测全面、快速灵敏等特点,并支持在线监测。中国科学院烟台海岸带研究所研究员 张志阳报告题目:《面向海岸带环境分析监测的光学纳米传感方法研究》海岸带环境分析监测是了解海洋生态系统健康的重要手段,但海岸带污染物情况复杂,环境分析难度大,基于此,张志阳团队发展光学纳米分析原理与技术,为海岸带生态安全与健康提供支撑。他以样品检测案例介绍道,针对污染物,利用纳米材料的光学特性,开发高灵敏纳米比色传感器/阵列和表面增强拉曼传感器,可实现对目标物的检测、鉴定及讲解分析。最后,张志阳提出展望,未来将强化交叉学科,进一步探究传感原理在环境检测上的应用。随着环境保护意识的不断提高和环境监测技术的不断发展,电化学传感器在环境监测领域的应用前景越来越广阔。未来,电化学传感器将朝着更灵敏、更稳定、更耐用的方向发展,实现环境数据的实时采集和远程监控,同时将探索更多的应用领域,为保护人类的生存环境做出更大的贡献。
  • 一维无机纳米材料构建爆炸物传感器的理想纳米单元
    p  2月17日,Wiley集团出版社所属的材料类期刊Advanced Functional Materials 在线发表了由中国科学院新疆理化技术研究所微传感实验室研究员窦新存团队独立撰写的题为Emerging and Future Possible Strategies for Enhancing 1D Inorganic Nanomaterials-Based Electrical Sensors towards Explosives Vapors Detection 的综述文章。/pp  爆炸物检测作为反恐防爆的重要措施正日益彰显出广阔的应用前景。爆炸物蒸气检测技术具有非接触、采样简单、可靠性高、性能优异、多功能集成、可以批量生产等优点,使爆炸物探测器实现小型化、低成本和高精度成为可能。一维无机纳米材料具有大的比表面积、量子限域效应、高的反应活性、突出的电学、光学与化学性质及各向异性等优点,并且其结构、性质调整可控。因此,一维无机纳米材料是构建爆炸物传感器的理想纳米单元。然而爆炸物检测领域面临着诸多挑战,例如生产工艺成本高、能耗大,材料组装和排布形成器件难度大,器件稳定性、重复性差等,灵敏度不够高,难以识别种类繁多的爆炸物等。/pp  新疆理化所科研人员首先全面系统地总结和评述了2010年以来发表的基于一维无机纳米材料的爆炸物蒸气检测工作,并根据在增强电学传感器性能过程中使用的不同策略,将这些工作分为有序排布的阵列、表面修饰、光电增强、柔性设计、肖特基结以及传感器阵列构建几个方面。科研人员还提出了可应用在增强爆炸物检测的电学传感器性能上的策略和方法,包括垂直的阵列结构、一步构建的有序结构、“锁钥”设计、自驱动传感以及可转移和穿戴的传感器设计等。该综述文章通过总结典型的基于电学传感器的爆炸物蒸气检测工作,提炼出了先进可行的实验方法,并且在面对实验室工作与实际检测之间的差距时,提出了一些解决现有问题的可行性方案,同时提出了非制式爆炸物检测被忽视的问题,为未来基于电学传感器的爆炸物检测工作提供了新的研究思路和理论依据。/pp  该实验室自2012年以来,长期从事微传感方面的研究,尤其致力于开拓爆炸物检测的新理论、新方法、新材料方面,取得了一系列重要成果,截至目前,已在Advanced Functional Materials, Advanced Optical Materials, Small, Nanoscale,Journal of Materials Chemistry,Journal of Physical Chemistry C 等国际期刊上发表10余篇学术论文,提出了肖特基结构建、过渡金属掺杂、缺陷态控制、晶面调控、光电催化检测等用于爆炸物检测的新思路。此次发表的专题综述文章同时对微传感实验室在该方面的科研成果进行了总结,例如利用插层调控肖特基结的势垒高度和吸附能来增强硅纳米线阵列/石墨烯的检测性能(Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 4039),引入光照增强气敏检测的性能(Nanoscale 2013, 5, 10693)。/pp  该工作得到国家自然科学基金、中科院“百人计划”、创新基金等项目的资助。/ppbr//p
  • 纳米间隙电极传感器件研究获重要进展
    日前,中科院合肥研究院智能所研究员刘锦淮和黄行九带领课题组,在纳米间隙电极传感器件的研究中取得重要进展。  纳米间隙电极传感器件的突出特点,是可直接将待测物质的某种特性转化为更简洁、更直观的电信号——如电阻、阻抗等,以实现对目标分子的痕量、高灵敏度检测。其中,针对痕量的待测目标分子,如何获得增强、有效的信号一直是研究热点之一。智能所研究人员运用金纳米颗粒构筑了纳米间隙电极,提出了两种检测新思路。  首先,他们通过在纳米间隙电极间引入硒化镉量子点,有效提高了有机分子链霉亲和素检测的灵敏度与信号强度。同时,他们采用电化学阻抗谱和循环伏安法,进一步证实了在紫外可见光照下信号显著增强效应 停止光照后,电化学阻抗值恢复到未加光照的水平。这些发现表明硒化镉量子点的信号增强作用是可靠且可逆的。该研究结果近期发表于国际纳米材料杂志《微尺度》,并被选为当期封面。  相反,研究人员将环糊精组装到金纳米颗粒表面,利用环糊精分子(CD)空腔对多氯联苯分子(PCBs)的捕获作用,提出了另一种“抑制电荷输运”式检测新方法,即当不良介电性质的多氯联苯分子进入到环糊精分子空腔后,测量的电流信号强度显示出明显下降。采用该方法对多氯联苯的最低检测浓度可达1纳米。此成果发表在美国化学会《分析化学》杂志上。  据悉,上述研究工作获得国家“973”计划项目、国家自然科学基金委重大研究计划“纳米制造的基础研究”、中科院“百人计划”等项目的支持。
  • 美研制出增强拉曼散射传感器 灵敏度提高10亿倍
    据美国物理学家组织网3月22日(北京时间)报道,美国科学家研制出一种超灵敏传感器,可使用其增强的拉曼散射来探测包括癌症信号、炸药等物质,其灵敏度比普通拉曼散射传感器增强了10亿倍。  拉曼散射是指光通过介质时由于入射光与分子运动相互作用而引起光的频率变化,1928年由印度物理学家钱德拉塞卡拉拉曼发现。在拉曼散射中,一束单色光照射到一个物体后,其反射光会包含另外两种频率的光,这两种光的频率仅与该物体的分子组成相关,这就潜在地提供了一种有效识别物质的方法。但由于这种额外的光太微弱,科学家几十年来很难将拉曼散射付诸于实践。  上世纪70年代,科学家研制出表面增强拉曼散射(SERS)技术,可以通过将所鉴别物质放在粗糙的金属表面或金、银小粒子之上来增强拉曼信号。但科学家随后发现,这种增强的拉曼信号仅出现在传感器表面的几个随机点上,很难预测其具体位置,仍然非常微弱。  而普林斯顿大学电子工程系教授斯蒂芬周领导的团队摒弃了以往设计和制造拉曼传感器的方法,研发出一种全新的SERS结构:一块芯片上布满一行行由金属和半导体组成的小柱子。  新传感器获胜的“秘密武器”就是这些小柱子的排列方式:每个柱子上部和底部各有一个由金属制成的中空部分 柱壁上布满直径约为20纳米的金属粒子(等离子体纳米点),金属粒子之间有2纳米左右的空隙。金属粒子和空隙能显著增强拉曼信号 中空部分能捕捉光信号,让光多次而不是仅一次地通过等离子体纳米点,从而也能增强拉曼信号。迄今为止,该芯片的灵敏度比不经过拉曼增强而研制出的传感器高10亿倍,而且其灵敏度非常稳定,能可靠地应用于感应设备中。  除灵敏度大增之外,借助纳米压印技术和纳米粒子自组装技术,新芯片能实现高质量、规模化制造,研究人员已经在4英尺的晶片上制造出这些传感器。  美国海军研究实验室的科学家也在进行相关实验,希望军队也能使用该技术探测化学物质、生物试剂和炸药。
  • BL-ZFS总辐射传感器中标:湖南大学
    2012年11月份,湖南大学光伏实验室关于太阳辐射强度传感器的采购项目,我公司提供的型号:BL-ZFS型总辐射传感器中标此采购项目,并得到客户好评!一、概述总辐射表采用光电转换感应原理,与各种辐射记录仪或辐射电流表配合使用,能够精确地测量出太阳的总辐射,该系列辐射表的感应元件采用了绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率黑色涂层,感应元件的热接点在感应面上,而冷接点位于仪器的机体内,以便直接取环境温度。当有光照时,冷热接点产生温差即产生电势差,进而将光信号转换为电信号输出,在线性误差范围内,输出信号与太阳辐射成正比。 为了减小环境温度对辐射仪器输出的影响,则在辐射表内部附加了温度补偿装置,通过调整热敏电阻的温度系数来实现对辐射表输出电势的自动补偿。辐射表被广泛地应用于太阳能利用、气象、农业、建筑、材料老化、大气污染及生态考察等部门。二、技术参数1、 灵 敏 度:7~14μV/Wm-22、 响应时间:≤30s3、 内 阻:约230Ω4、 稳 定 性:±2%(一年内灵敏度变化率)5、 余 弦:≤±5%(晴天太阳高度角为10o时对理想值的偏差)6、 温度特性:±2%(-20℃~+40℃)7、 重 量:1.5千克8、 测量范围:0~2000W/m29、 信号输出:0~20mV(配合DL-2标准电流变送器使用可输出4~20mA)10、测量精度:工作表<5%;标准表<2%11、测量光谱范围:280~3000nm
  • 俄开发新型生物传感器:大客流环境即时监测感染性病毒
    近期,俄罗斯科学家开发出了一种新的激光技术,用于制造新颖的光学生物传感器,这种传感器能够在几秒钟内识别感染性疾病。该装置通过红外光来显示有害的细菌和病毒,可以在大型的交通枢纽,如机场等需要不断监测大量的客流的环境下得到广泛应用。  这项研究发表在《激光物理快报》杂志上。该传感器是由一个规则微穿孔化的银纳米薄膜沉积在由天然矿物萤石支撑的透明基板上制作而成。生物材料样本,如刮下的鼻粘膜的样品被放置在薄膜上。然后,这一薄膜曝光在一个普通实验室中的红外光谱仪的红外光中。通过获取通过样品的光谱,研究人员可以推断出特定的细菌或病毒的存在。  为了证明新型生物传感平台可以立即检测病原微生物,科学家们使用了一种常见的细菌进行实验,金黄色葡萄球菌。  这种快速分析可能被广泛应用于大型交通枢纽,如机场这种需要不断对流通乘客进行健康监测的环境下。目前,这种还是通过热成像摄像机跟踪体温来实现。一个发烧的乘客可能是一个潜在的感染源。在这种情况下,一个清晰的分析是必要的,要辨别出来该人是否实际上是生病了,还是什么别的原因。利用现有的方法调查生物材料,如聚合酶链式反应方法要需要几天。与之相反的是,这种新技术可以立即提供出检测的结果。  这项研究由机械与光学大学、国家核研究大学、列别捷夫物理研究所、莫斯科物理技术研究所的科学家主导进行,并与莫斯科传染病临床医院展开了密切合作。  这种新的生物传感器的另一个优点是它的灵敏度。“光学生物传感器,使用我们的技术可以检测单个细菌,”Sergey Kudryashov说,他是机械与光学大学激光技术与仪器学院和列别捷夫物理研究所气体激光器实验室的领导研究员。“在一些公共机构,如幼儿园、学校内传染病的早期诊断,特别对于高校的季节性流行病有很好的帮助。对于在传染病医院的医生来说,这种技术可以是一个宝贵的资产,可用于早期和更快的诊断。”  该生物传感器的灵敏度归功于银质薄膜的光栅状结构。当红外线通过传感器时,它会定期地分布在表面上。随着光照强度变高微孔会转变成热点。生物材料中含有的微生物会在热点中有效地填充孔和吸附,这增加了他们的检测的概率。  数以百万计的微观孔利用激光进行切割,这是通过衍射光学元件进行空间复用成微束,使研究人员能够使传感器的生产自动化和更迅速。  “到现在为止,这样的传感器只能通过高倍率放大的电子显微镜才能看到,所以实际的实验室分析是不可能的。我们的方法可以允许这种微孔结构覆盖更大的面积,扩展到一平方厘米面积,用以制作出应用在实际实验应用传感的原型,以方便生物材料更好的适配,”Sergey Kudryashov说。  对于光学生物传感的反洗方法并不是新创的,而只是实施过程中效果不佳。这是由于一个事实,早期的技术并不能制造真正的原型,即可用在实验室环境中进行测试和临床中实践。  这在把这项新技术用于医疗实践之前,提出了另一个科学家必须进行解决重大的挑战,细菌(红外光谱库)的参考数据库的建立,即被用来与从红外光谱仪形成的数据进行比较。  红外光谱仪的读数总是要与这种光谱数据库进行比较,即某些官能团分子的红外活性指纹的目录库。例如,在研究中使用的金黄色葡萄球菌,有它自己的指纹,来自胡萝卜素的类胡萝卜素片段,而胡萝卜素即是负责其颜色的一种物质。  科学家们希望在未来,由于较低的生产成本和快速的制造工艺,以及更常见的基板材料的使用,新的光学生物传感器平台将得到广泛的实际应用。此外,根据研究人员的说明,一旦光谱库被校准,传感器将能够识别不仅是致病微生物的类型,且会包括它们的近似类型。
  • 红外探测传感器能否正确区别人与动物?
    还记得盗贼电影里出现的红外线吗?这简直是所有盗贼片的经典片段。仿佛电影中没有穿过红外线的盗贼,就不是好电影, 那么一直有个疑问,红外线传感器能否区分检测环境下的人和动物?红外传感器原理:所有温度高于0k的物体都无时无刻不在向周围发射红外能量。由于各种物体吸收与含有的热能量不同,向外辐射的热红外能量自然不同。利用红外探测器,能将被测目标的红外辐射能转换成电信号,经过放大、转换等一系列处理,最终准确测定出物体的温度。人体有恒定的体温,会发出特定波长在10μm左右的红外线,红外探测器正是利用红外线反射的原理。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。这种探测器是以探测人体辐射为目标的。这样的称之为被动红外探测器, 动物也有热量会发射红外线,所以常规的吸顶式人体红外探测器是没办法区分人和动物的。技术的不断突破,也推动着红外传感器的市场应用进一步扩大。现在市面上也有一些防小宠物的红外报警器,被动红外探测器发展到今天,在技术上已经比较成熟,防小宠物是被动红外探测器的复一种重要的功能,每个生产厂家对抗小宠物干扰的处理方式是不一样的,但不外乎有两种方式:一种是物理方式,即通过菲涅尔透镜的分割方式的改变来降低由于小宠物引起误报的概率,这种方式是表面的,效果也是有限的。第二种方式是采用对探测信号处理分析方式主要是对探测的信号进行数据采集,然后分析其中的信号周期,幅度,极性 .这些因素具体反应出移动物体的速制度、热释红外能量的大小,以及单位时间内的位移。探测器中的微处理器将采集的数据进行分析比较,由此判断移动物体可能是人还是小动物 。由此看来,我们要注意的是被动红外探测器的防小宠物百的功能是相对的。这种相对性包括两个方面,一个是防宠物是相对的,相对于没有防宠物功能的探测器其误报率是大大降低了,它对小宠物的数量和大小有一定限度的。第二方面是安装位置是要有一定要求度的,并不是随意的安装就可以达到防小宠物功能。随着技术的不断研发,目前,红外探测传感器正朝着探测率更高,响应波长更大,响应时间更短,抗干扰性能更高,生产成本更低的方向发展。建大仁科RS-HW-N01型吸顶式人体红外传感器小巧玲珑,内部配置人体双元热释红外传感器和少量外接元器件,采用吸顶式安装,安装高度在2.5~6m之间,安装高度在3.6m时,能都形成直径6m的探测范围,将其用在机房环境监测系统中能够对机房环境实现360度的全方位探测,是一款稳定性较高的被动红外传感器。吸顶式人体红外传感器设备内部使用8-bit 低功耗CMOS处理器,采用先进的信号分析处理技术,配备较高性能的传感信号处理集成电路,具有超高的探测和防误报性能;具有抗RFI干扰(20~1000MHZ,如移动通信)的功能;设备具有自动温度补偿功能,在温度-10℃~50℃之间,相对湿度≤95%的环境内工作,不会出现凝露现象。使用者将人体红外探测器安装在机房出入口处,当有人非法闯入红外探测区域时,探测器会自动对他进行探测,若发现他在区域内活动,会立刻启动安全报警功能:设备上的LED指示灯变亮,并把告警信息通过环境监控主机上传至机房环境监测系统,系统也会在给管理人员发送有人非法入侵告警信息。吸顶式人体红外传感器的测量范围如下图:人体红外传感器起到智能安防的作用。为方便用户使用,还具有报警延时和延时报警的功能,在具体使用中用户可根据情况,将报警持续时间调整为30s、10s或5s;延时报警则通过管理软件进行设置修改。安装人体红外传感器不仅仅是为了防贼,更重要的是保障人身安全。侵入者的非法反侦测技术手段的提高,普通的门禁不能完全阻止他们,而吸顶式红外探测器性能稳定,具有超高的探测和防误报性能,安装后也不易被人发现,被广泛应用于楼盘别墅、厂房、仓库、商场、写字楼等场所,进行安全防范。
  • 传感器产业深挖应用需求是关键
    传感器是物联网采集信息的终端工具,如同物联网的“触手”,是感知技术的最核心硬件。日前,传感器技术与产业发展国际高峰论坛在新吴区举行,来自国内外传感器领域的知名专家、企业、投资人等汇聚于此,就全球传感器产业发展及前端科技研发成果进行探讨。“作为国家级传感网创新示范区,无锡去年传感网及相关产业产值已达到2658亿元,相关企业2000余家,从业人员超过15万人。”工信部电子信息司副司长乔跃山详细介绍了我国及无锡近年来在传感器领域取得的成绩。他认为,传感器产业的发展离不开行业应用,深入挖掘健康养老、教育、医疗、工业等领域应 用需求,是加快做强传感器产业的必由之路。专家、企业代表们怎么看待传感器及物联网的发展趋势?美国麻省理工大学教授、美国光学学会院士、国际光学MEMS会议主席乔治巴巴斯塔蒂斯的观点是:未来不同的传感器将走向交汇融合。中兴通讯副总裁刘建业认为,物联网需要行业协同及云端连接。他说,中兴通讯正在构建CLAA生态联盟,打造共享共建运营及物联网,目前已有290家企业进入。中国科学院微电子研究所所长叶甜春坦言,我国传感器产业基础仍然薄弱,MEMS与IC的融合将是最重要的趋势,传感器制造技术将逐步向代工模式转变,移动互联的广泛应用将推动传感器向低功耗、智能化发展。在开放论坛环节,美新半导体董事长赵阳,中科院院士、清华大学副校长尤政,中科院上海高等研究院院长封松林,新加坡南洋理工大学MEMS中心主任缪建民等专家围绕MEMS技术在全球传感器发展中的作用、中国企业的国际竞争态势等话题展开脑力激荡,共同为下一个万亿市场汇聚行业智慧。国产 品质 熔样机 特耐衬里论坛还设有发布环节。无锡高新区智能传感器特色产业发展现状、国联百亿产业基金、中兴智能交通智慧停车云服务平台、《万物互联》物联网报告书、美新半导体最新MEMS产品等相继亮相。 本文来自仪器仪表商情网
  • 易科泰受邀参展农业传感器暨2021年智能农业国际学术会议
    2021年5月20日-22日“国际工程科技战略高端论坛--农业传感器 暨2021年智能农业国际学术会议”在天津召开,参会的国内外专家围绕农业传感器、农业人工智能、农业机器人、精准农业与智慧农场等主题做精彩汇报,易科泰(西安)遥感技术研发中心受邀参展此次会议,并与参会专家就光谱成像和遥感技术在智慧农业领域的应用做深入交流。西安易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心,基于自主研发平台技术(包括专业遥感无人机、PTS(Plant-To-Sensor)技术、STP(Sensor-To-Plant)技术)和国际先进光谱成像传感器技术,为智慧农业、作物表型成像分析、作物生理生态、遗传育种、生态环境监测等领域提供全面解决方案。Ecodrone高通量无人机遥感平台-Ecodrone UAS-4轻便型无人机遥感平台,可搭载多光谱成像、Thermo-RGB成像传感器-Ecodrone UAS-8无人机遥感平台,可搭载一体式高光谱成像-红外热成像等-Ecodrone UAS-8 Pro,高负载、长续航,可搭载AisaKestrel高分辨率大视野高光谱成像等PhenoTron实验室/温室表型成像与种质资源检测分析平台PhenoTron-HT作物表型分析与种质资源检测平台,高通量高光谱成像与红外热成像分析PhenoTron-HF作物表型分析与种质资源检测平台,一站式、高通量高光谱成像、叶绿素荧光成像与多光谱荧光成像分析PhenoTron-RS作物表型成像分析平台,Plant phenotyping from shoots to roots,客户定制作物根系-植株表型分析PhenoPlot 温室/大田作物表型分析平台-PhenoPlot轻便型表型分析系统,ready-to-go,具备俯视和侧式旋转两种平台-PhenoPlot移动式、固定式表型分析平台,适配多场景温室或大田智慧农业应用-PhenoPlot-XYZ双轨悬浮轨道式表型分析平台,可选配SoilTron© 小型蒸渗仪、自动浇灌系统等-Thermo-RGB红外热成像与RGB成像融合分析技术,可精准分析冠层阳光照射叶片、阴影叶片及土壤温度信息、覆盖度、绿度指数等信息
  • 【2023世界传感器大会】无源无线传感与智能微系统分场活动成功举办
    11月5日-7日,由河南省人民政府和中国科学技术协会主办的2023年世界传感器大会在河南郑州举行。中国移动研究院联合中国仪器仪表学会、无源物联网技术联合创新中心、清华大学-中国移动联合研究院承办了无源无线传感与智能微系统分场活动,来自政产学研用各界千余人次参会。会议邀请了加拿大工程院沈卫明院士、河南省科学技术协会王继芬副主席、郑州市政府陈立志副秘书长致辞。来自中国科学院、清华大学、北京大学武汉人工智能研究院、意大利国家应用物理研究所、电子科技大学、上海交通大学等多家国内外学术机构的专家学者发表主题演讲。沈卫明院士在致辞中阐述了智能微系统的发展趋势和尚存技术挑战,强调了智能微系统发展离不开产业通力合作,共同探索新场景新模式。河南省和郑州市政府领导在先后致辞中强调了学术交流是科学创新的重要源泉,倡导各界加强交流,启迪智慧,推动无源无线与智能微系统的发展。来自中国科学院的载人航天工程空间应用系统副总师钟红恩、意大利国家应用物理研究所主任Anna MIGNANI分享了航空航天、食品分析等场景下对于无源无线传感器的需求以及痛点问题,并提出了针对性的解决方案。清华大学仪器科学与技术研究所所长赵嘉昊介绍了智能微系统集成化关键技术和最近研究进展,提出智能微系统未来向微型化和系统化发展,基于先进封装技术,实现低功耗、高密度、异质异构集成。北京大学武汉人工智能研究院执行院长吴志强教授介绍了智能感知和数据智能在社会治理中的重要意义,通过人工智能、大数据、云计算、互联网等信息技术的加持,将会为每一座城市带来更加智能化的社会治理方式。电子科技大学李建教授介绍了无源标签通过集成感知能力、通信能力和标识能力,将在泛在感知、泛在智能的数字化场景中具有广阔应用前景。上海交通大学文玉梅教授介绍了基于RFID的无源自采能技术,通过采集环境中的射频能,转换为电能供传感器工作,实现了传感器终端的去电池化,解决了基于有线或电池的传感器终端存在的难以维护的行业痛点。最后,中国移动通信研究院物联网技术与应用研究所所长肖善鹏作了题为《无源无线智能微系统 构筑数实融合新时代》主题演讲,从无源化、无线化、集成化、智能化等方面,阐述了智能微系统变革的方向,并介绍了无源无线智能微系统融合创新实践。会上同步发布了《先进感知技术白皮书(1.0版)》,中国移动携手产业上下游共同探索传感前沿和传感融合最新的代表性技术,旨在更好的服务产业,加快先进感知技术的研究突破和落地应用。与会专家就智能微系统技术、产品及应用的未来发展进行了充分研讨,一致希望共同推动我国物联网传感器与智能微系统技术创新与应用落地,共建良好的产业发展生态,深度赋能产业数字化转型与升级,携手构筑数实融合新时代。
  • 美2014年在5000米深海安装高科技传感器网
    地球表面约70%被海洋覆盖,但人们对于海洋还不够了解,研究也将继续。如何更加全面的了解海洋?尤其是神秘的海底世界?这就需要借助现代科技和高科技仪器设备。   传统的潜艇在水下停留时间有限,而卫星上的传感器对海底较深处的状况很难进行观测,这也使得海洋研究存在着一大瓶颈。目前美国科学家正计划在5000米深水的海底世界安装高科技传感器网,并已经做出了相关准备。  目前该项目已经投入1.53亿美元,由美国国家科学基金会资助,有望在2014年开始正常运转。研究人员借助特殊的机器人对太平洋西北地区5000米处的传感器网络的节点进行了检查,以确保该项目能够按计划进行。  该项目将会把科考船“托马斯?G?汤普森”号送到深达5000米的水下,研究该传感器列阵的进展。该列阵传感器将对海床、海面动静等进行监测。科学家将利用水诊器来监控波动情况,用地震检波器来追踪构造板块的运动情况,用高清相机和DNA取样器等进行数据采集,检测海水酸性等。此外还能够进行水下“吹雪机”拍照,研究这种巨大的自然现象。  一旦该项目完成启动,这将是一个具有深大意义的时刻。该海底高科技传感器网不仅能够推动海洋学的变革发展,测量海洋化学物质、生物学、物理和地质过程的变化,也将会为海底火山爆发等现象研究提供更多科学数据和资料。
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