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水塔水位传感器

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水塔水位传感器相关的资讯

  • 水位|高海拔地区的地下水监测
    如果问你监测水质意味着什么时,您会想到哪些参数?温度、电导率、pH值、溶解氧和浊度这“五大”参数吗?追踪有害藻华的叶绿素和藻蓝蛋白?以我作为水质仪器经理的经验来看,每当我问这个问题时,“水位”很少是我得到的第一个答案。实际上,在一些圈子中,水位根本不被认为是水质的衡量,而是水量的衡量,被当作一个完全独立的话题来对待。无论你是否相信水位是一个水质参数,水位可能是最重要的,当然也是最广泛的。今天测量的参数,准确的水位测量对于地下水监测、河流和河流测量、湖泊/池塘水位分析、洪水水位记录、灌溉渠道、波浪和潮汐分析都非常重要...不胜枚举。我最近写了气候变化教育的重要性,而水位也与之息息相关。伴随气候变化引发极端天气事件,各地区应对暴雨和洪水、干旱和缺水、海平面上升以及其他与气候相关的问题。此系列文章将重点介绍凭借 Xylem的水位测量实现重要应用的以下三个项目: 地下水监测暴雨监测洪水监测01地下水监测第一个例子来自于我的同事James Chen。James作为YSI的资深水质监测专家,提供从现场应用到销售和业务开发的全方位服务,并曾在世界上最迷人的地方开展工作。例如,James在西藏的拉萨开展过一个项目,监测地下水。出于多种原因,监测地下水水位非常重要,其中包括了解在静态条件和抽水条件下的蓄水层水位、确定水位与当地地表水源的相互作用以及了解地表开发对蓄水层的影响。拉萨被称为“亚洲水塔”,在这样的情况下,James将协助客户监测拉萨的自然资源- 尤其是水质。James用一台EXO1透气式水位主机来完成这项任务。这种仪器的选择至少说明了关于地下水监测的两个非常重要的原则。在传统意义上,水质监测也是一个优先事项。为什么客户要求测量诸如比电导、温度、pH/ ORP和浊度等水质参数,而不仅仅是测量地下水水位?主要原因就是,水量丰富并不代表水源适合饮用。雨水或地表水在渗入地下时会接触受污染的土壤,从那一刻起,雨水或地表水就可能会被污染,并将污染从土壤带到地下水蓄水层。而当液态有害物质通过土壤或岩石渗入地下水时,地下水也可能受到污染。还存在许多其他类型的地下水点源和非点源污染,而在这个项目中,客户需要监测这些威胁。连续监测标准水质参数的变化是一种很好的方法,同时也证明了相比于水位记录仪,使用窄小直径 EXO1进行地下水监测的关键优势。第二个原则,该项目揭示了在某些情况下使用透气式水位深度传感器的重要性。拉萨是世界上海拔最高的城市之一。海拔超过3650米,拉萨的气压比海平面的气压低约35%。正如以下James提供的数据所示,这对水位的测量产生了巨大影响,尤其是在不使用透气式水位传感器的情况下。所以...什么是透气式水位测量,它和深度传感器有哪些区别?02深度vs.透气式水位YSI EXO配备的传感器分为深度和透气式水位两种。深度由一个非透气式的应变传感器进行测量的,这里我们将其称为压力传感器(也称之为“深度传感器”)。压力传感器与电阻相连接,当传感器隔膜片上的压力变化时就会发出电信号。隔膜的一侧暴露在水中,另一侧暴露于真空中。在真空侧,压力恒定不变。在水侧,压力随水压(Pw)的变化而变化,水压与水深成正比。因此,水量越多意味着压力越大,信号被转换成工程单位(磅/平方英寸-PSI 或深度,单位为m、ft或bar)。据此,您就可以知道压力传感器上方的水深。有时,这些测量值被称为绝对深度。我不是特别喜欢“绝对”这个词。因为我始终认为有可能存在极低的测量误差。我认为“绝对”代表的含义是:所有对传感器隔膜施加的压力都会被转换成电信号,然后这些信号由仪器的固件转换成深度,但如果是这样,情况就变得复杂了...如您所见,Pw则不再仅代表水施加的压力。它也代表大气施加在水面的压力,甚至水的密度,受诸如盐等溶质以及诸如温等环境条件的影响。对于许多应用,这些其他因素可以忽略不计。但是在浅水应用中,有两个因素可能会产生严重影响:盐度(也可解释为水的比重ρ)和大气压。在室温1个大气压(即海平面)下,纯水的比重为1。海水的比重则要高 50%,甚至还取决于温度。因此,考虑温度的盐度测量可用于补偿水位测量。其中一个重要的例子是与海平面上升相关的气候变化研究,如在佛罗里达州Clam Bayou案例的经典文章关于海平面上升的YSI应用指南所描述的。Clam Bayou案例研究也描述了第二个关键变量–大气压。特别是在水深较浅的应用中(YSI认为10 m为浅水),大气压波动会影响水位测量的准确性。正因为如此,我们推荐您使用透气式水位主机。透气式水位主机中的压力传感器通过透气管与大气联通。当使用压差传感器时,这确保了整个测量中自动补偿了大气压力(Pair) 。有时气压会发生剧烈波动,例如在暴风雨期间。在生活中,您甚至可能认识一些可以感知这些变化的人,——也许他们会患上气压性头痛。海拔变化也会影响气压,这也是拉萨气压如此低的一个重要原因。因此,让我们从Clam Bayou向上爬升3,650米,看看大气压补偿有多重要。03高海拔水位的气压补偿 我的同事James在西藏拉萨的客户现场安装了一台 EXO1透气式水位主机。之后他的一位合作伙伴也访问了该地点,并在同一口井中安装了一台配有非透气式压力传感器的EXO2主机,他们也想在那里观察水质。这台非透气式主机的深度传感器只是在出厂前进行了校准。工厂校准可能仍然非常好(深度传感器相当稳定)。但是,俄亥俄州的金泉市海拔为260米,实际的传感器本身是在压力控制室中校准的。这也就是在部署之前深度传感器通常应该在室外现场进行校准的原因。在深水应用中,Pw远大于Pair,这可能无关紧要。但如果是在地表水应用,且使用我们的垂直剖面仪进行深度测量的情况下,则一定要进行现场校准。然而,James的合作伙伴起初并不想测量深度,因此他没有校准深度传感器。尽管如此,深度传感器仍在部署过程中进行了记录。10周后,James查看和分析数据时他注意到了一些显著的差异,如下图所示。James比较了他的EXO1主机和合作伙伴的EXO2主机的测量值。在下图中,左侧Y轴表示EXO1水位值,右侧Y轴表示EXO2深度值,两者均以米为单位:从另一个角度来看数据,James绘制了两条线之间的差值,且还是使用米作为Y轴上的度量单位。该图显示了两台主机所测得的水位值之间相差约6.5-6.85米,此外更重要的是它还显示了值在6.67至6.84 米之间的波动。这一点很有趣引起我们的注意,并还会在我们的最终分析中再次出现。我们已经暗示过,拉萨的低气压可能是引起两个探头测得的数据之间的波动和差值的一个原因,但是这一假设是否得到有力证据的支持?James在右侧Y轴上绘制了以百帕斯卡 (hPa) 为单位的气压测量值,并在左侧Y轴上绘制了两个探头所测的深度差 (m)。作为参考,海平面上的1个标准气压为1013.25hPa。除了这两条线看起来相互跟踪程度外,该图的右轴数据还显示出了气压非常之低,与拉萨的高海拔相对应。James继续评估了两个主机所测的深度差值(X轴、ΔDepth,以m为单位)与Y轴的气压之间的相关性。通过线性回归分析,大多数环境科学家认定它们之间存在非常强的相关性:这为在高海拔地区使用透气式水位测量进行地下水监测这一假设提供了有力的依据。04准确度规格当我看到这些数据时,我想到,如果想知道水是什么时候抽出或流入的,主要的深度测量可能不是最重要的,而是检测变化的能力。换句话说,假设EXO2主机测得的起点为9m实际上是错误的,但我仍然能够检测到几厘米的变化,就像我使用透气式水位主机一样。那么如果我有一台EXO2,又不想再买另一台主机,这样够用了吗?以下为来自EXO用户手册的规格信息:这项研究中使用的EXO2是中等深度 (100m) 主机,其准确度规格约为满量程的±0.04% ,即±4cm。相比之下,EXO1浅水透气式主机 (10m) 的准确度规格为满量程的±0.03% ,即±0.3cm。准确度足足提高了10倍以上!然而... 如果James的同事部署的并不是100m量程的主机,而是浅水不透气的EXO2主机,由于浅水非透气式主机(EXO1或EXO2)在10m量程范围内的准确度为±0.4cm,所以所得测量结果可能会与EXO1透气式水位主机的测量值更接近。当然,前提是已经在现场正确校准了EXO2。假设您打算进行校准,您可能会想,为什么还要这么费心使用透气呢?0.4cm我听着挺好的!请记住这些准确度规格是在受控的海平面条件下测得的。气压仍然是必须考虑的干扰因素。使用透气式水位主机,气压补偿将自动完成。但对于非透气式标准主机,必须从外部完成气压补偿,现在有另一个测量误差被引入总误差预估。这就意味着,在这个高度偏远的地区,气压的一些单独测量必须与探测器的水位测量同时进行,气压测量是可靠的,以最终进行大气压补偿,从而完成最终的水位测量。如果这听起来有点混乱,那是因为确实如此。当在拉萨James现场的百帕的变化相差2-4% (16hPa) 时,要做到这一点颇为困难:最后,相对于含水层的总体积,水位变化所代表的估计体积对于选择仪器时的理解也很要,这将提高应用所需的整体准确度。最终分析:这些有关系吗?所以在这个故事中,我们遇到了不同的状况。有两种不同类型的测量值:深度和透气水位。另一个现实是,EXO2主机没有进行现场校准,这进一步增加了深度测量的误差。但是,总体来说,如果James的客户选择信任这台EXO2主机的深度测量结果,而不是EXO1的透气水位测量结果,会发生什么?再看上图,气压变化在 648-632hPa之间波动,EXO1报告的水位变化约为6cm(3.045-2.985m)。但是EXO2报告的水“位”变化为20cm (9.98-9.68)。我们可以估计出,EXO2报告的约17cm的差异是由缺乏气压补偿导致(6.84-6.670m,来自上面的差异图)。如果未进行此补偿,操作人员怎么知道地表水流入、流出或其他因素正在发生呢?如需更多讨论和信息,请联系James.Chen@xylem.com 。05 Case Study此案例研究说明了为什么YSI建议您使用经过适当校准的透气式水位主机进行地下水水位测量。针对地下水监测的YSI标准建议如下:大多数地下水应用,需要使用高准确度的透气式水位传感器。无论是自动(通过透气)还是手动补偿,都建议在高海拔或气压易于出现明显波动的地方实施大气补偿。如果优先考虑其他水质参数,尤其是在可能需要盐度或比重补偿也是必要的,那么透气式水位的主机(而不是压力传感器)是最正确的解决方案。
  • 维赛仪器推出水位测量新品– Level Scout 水位跟踪者
    作为世界上知名的水质和流速流量测量仪器的供货商,维赛仪器(YSI)致力于水资源和环境生态保护事业。在不断推出针对地表水测量的水质、水量和流速仪器的同时,YSI推出了针对地下水水位测量的仪器 —— Level Scout 水位跟踪者。进一步丰富了YSI的产品线,为水环境的测量、监测、研究等领域的用户提供了新的工具。Level Scout应用高精度的水位压力传感器技术,具有测量准确,坚固可靠等优点。其水位量程高达210米,误差仅为全量程的± 0.05%(水位高于3米时)。并具有两种大气压补偿装置可供选择:透气式补偿和非透气式配合气压记录仪(可选)。外壳可以选用钛合金或316号不锈钢,IP68防护等级。可储存多达600,000个数据记录,内置电池寿命可达三年。并可以线性、线性平均、事件触发、对数式多种方式进行采样。接口久经野外工作环境的考验,结实而耐用,可持续多年自动运行。YSI Level Scout 数据监控软件用于管理数据,可同时运行、监控传感器达16套,通过串行接口或多路网络接口实现数据通信。通过简单地设置,实时或预设采集和显示数据;同时显示数据表格和图形;测量数据易于导出,可转换成Excel等格式等。应用领域:地下水监测、水资源管理、研究、测井和含水层测量、土壤蒸气提取测试以及明渠、槽位等的测量。
  • OTT水位预警方案
    OTT水位预警方案背景水库、河道水情自动测报在水库防洪预警中起到关键作用,可以大大加速汛情、水情的传递速度,提高监测数据的准确性,并为水库防汛调度、防汛指挥提供科学依据。同时随着我国环境污染的日趋严重,人类活动导致水污染已从点状扩展到面状污染,使水质存在着较大的安全风险,常规污染物、有毒藻类、有毒污染物等也会对水源造成突发性污染,给水质安全带来极大的隐患。 在这种情况下,有必要对水库水资源进行包括水位和水质的全方位的在线监测,全面掌握优质水资源的分布情况、变化规律、水量、水质等相关指标。为科学用水、科学节 水提供可靠的监测数据,为水资源的开发利用决策提供支持。 为了更好的保护我们的水资源,将水库在线监测预警进行全面推广,OTT结合现场水质状况及水质监测指标,以OTT水位、水质在线分析仪为核心,在原先在位式水站的基础上增加了一套岸边小型水质自动监测站系统。该系统包括测量单元、数据采集与传输单元、辅助单元等,与中心站数据采集和控制系统一起组成水质自动监测系统。 技术方案水位预警自动监测站系统包括 OTT-PLS 压力水位计、Hydrolab 多参数水质分析仪、OTT netDL 数据采集器、Hydras3 数据接收、分析、显示软件等部分。 运用传感器、自动数据采集、专用数据分析软件和通讯网络构成的在线监测和预警系统。系统提供了水质监测的全套解决方案,体积小、功能强、投入少,适用于不同水体的长期连续在线监测,省却了征地、建立站房以及人员成本等费用。可以连续、及时、准确的监测目标水域的水质及其变化状况。采集的数据可以通过有线或无线(GPRS 等)的通讯方式远传,可以使监测者随时随地的获得真实准确的监测数据。 监测系统方案具有以下特点:集成化整个系统只需传感器和数采仪作为主要组成部分,硬件结构少,高度集成化,系统功耗低,安装调试简单方便。高性能水位参数采用易于安装调试的高精度压力水位计。水质参数采用 Hydrolab 多参数水质分析仪,PH、温度、电导率、溶解氧、浊度一体式测量,数据准确。灵活性系统组件安装简单方便,以独立小型测站的形式,在室外直接建设小型太阳能供电设施。安装成本低。多功能数据平台系统采用 OTT Hydras3 软件平台,实现多站点并行管理,地图显示,数据显示、分析、 处理、统计等功能,并可输出各种图表和数据报告。整个架构图
  • 水位监测|从600LS升级到ProSwap Logger的7个理由
    多年来,600LS一直是无人值守水位测量的首选仪器,但技术的进步将监测提升到了一个全新水平。随着2021年底的临近,YSI 6系列多参数水质仪家族成员之一退役了。取代600LS的是最新发布的ProSwap Logger,它基于实践验证的YSI技术,以更多功能和更好的数据来增强您的监控程序。让我们来看看升级ProSwap Logger的7大理由:1、600LS已停产在很大程度上,切换到ProSwap Logger最明显的原因就是YSI不再生产600LS水位仪。YSI始终致力于尽我们所能为客户提供最好的服务,因此我们将在购买之日起5年内继续为600LS提供支持,并进行任何必要的维修。尽管6系列多参数水质仪具有创新性,但在过去20年,水质仪器的重大进步带来开创性的EXO多参数水质仪平台的开发。 虽然EXO取代了6系列的大部分产品,但某些为特定目的制造的水质仪(如600LS)一直坚守在市场中。新上市产品ProSwap Logger,直接替代600LS,作为一种经济实惠的水位监测的解决方案。2、您喜爱的功能无需担心ProSwap Logger保留了600LS中您喜爱的的所有功能!ProSwap Logger是一款功能强大的小型仪器。细长的外形可轻松滑入大多数地下水井、部署管道或其他狭小空间(窄至 2英寸)。板载内存能够储存超过100,000个数据集(包括日期、时间、站点和参数),非常适合短期或长期部署。通过SDI-12通信的选项、散线适配器以及您选择的内部电池或外部电源,ProSwap Logger与现有系统的集成非常简单。ProSwap Logger还可以连接到ProSwap手持仪(或ProDSS)以查看数据或设置部署。此外,ProSwap Logger还能够安装进2英寸的井,连接到数据采集平台和手持显示器,并在长期部署期间进行内部记录。但为什么要到此为止?3、CTD和更多传感器选项虽然600LS可以选择增加电导率,但ProSwap Logger具有内置温度和深度传感器以及用于任何其它ProDSS水质传感器的单端口。如果需要对CTD(电导率、温度和深度)测量进行盐度补偿,则可以轻松添加电导率传感器,或者将其替换为浊度传感器、溶解氧传感器、总藻类或其他对项目更重要的参数。我们的数字智能传感器很容易来回更换,因为它们都使用相同类型的连接器,并储存它们自己的校准数据。它们还提供更快的读数、更好的通信和更高的准确性。ProSwap Logger有10个传感器和20多个参数可供选择。是将最先进的传感器技术添加到水位测量中以获得更全面数据的绝佳方式。4、经验证的数据质量人们长期以来一直依赖600LS的原因之一是水位测量的难以置信的准确性。在0-32.8英尺(0-10米)深度范围内,ProSwap Logger拥有和600LS相同的通气水位准确±0.01英尺(0.003米)。当然,你也可以信赖我们的电导率(0-100mS/cm,准确度为±0.5%和100-200mS/cm,准确度为±1.0%)、盐度或您添加到ProSwap Logger的任何其他参数。5、灵活部署ProSwap Logger虽小,但功能强大!PSL可轻松安装在2英寸的地下水井、部署管道和其他狭窄的空间中。提供多种电源和部署选项来定义您的系统。如果您选择无电池型ProSwap Logger,顶部电源组可以供电90天以上(以15分钟为记录间隔)。或者,如果希望将您的ProSwap Logger集成到数据采集平台中,我们还可以提供实现快速连接和设置的散线适配器。6、可靠连接有多种长度的电缆可供选择,包括通气式和非通气式。与600LS不同,该电缆是一体化电缆(不可拆卸),但这使得通信更加容易。现在,您只需连接ProDIGITAL手持仪即可下载数据,而无需从其部署位置移开水质仪。军用式锁紧连接器可确保快速、安全地将电缆连接到手持式仪器、外部电源组或用于散线或USB连接的电缆适配器。USB适配器可让您将ProSwap Logger连接到运行Kor软件的计算机,以便您校准水质仪和传感器、设置部署和下载数据。您还可以使用USB适配器为ProSwap Logger供电或充电!7、超强耐用性如果您的仪器设计成无人值守,用于长期监测项目,那么它们需要耐用性能。ProSwap Logger和所有数字智能传感器均采用密封钛合金外壳,以保护您的设备(和您的数据!)免受最具挑战性的环境的影响。这些超坚固的部件保证了设备未来的良好运行。即使是我们的手持仪也同样非常坚固、防水和符合人体工程学。我们为6系列多参数水质仪所提供的服务感到自豪!我们很高兴能够提供ProSwap Logger作为水位监测或CTD测量的现代替代品。如果您对ProSwap Logger有任何疑问或想要寻找适合您的仪器,请联系我们的区域销售经理或者拨打热线4008150062垂询!
  • 霍尼韦尔车载传感器业务将出售给森萨塔
    霍尼韦尔公司10月28日宣布将以1.4亿美元的价格向森萨塔电子技术(Sensata Technologies)公司出售其车载传感器产品业务。  该业务部为全球汽车生产商供应曲轴、变速器、车轮转速传感器等产品。霍尼韦尔称,该业务部年销售额约1.3亿美元,是霍尼韦尔传感与控制部的一部分。  该项交易尚需通过审批。交易预计将在明年年初完成。
  • Seametrics发布Seametrics水位水温记录仪Levelscout新品
    美国LevelSCOUT智能传感器集成了水位/温度测量,适用各种条件下的水位水温测量;采用工业化的Modbus协议,通用性高;该传感器具有极高的性价比。 产品特点 测量/存储水位计温度参数 低功耗—8年电池寿命(可快速更换电池) 兼容Modbus RTU协议,可与其他智能传感器组网使用 精度±0.05%FS 2.22cm小直径 5万条数据存储 应用领域 监测井水位评估 潮汐研究 地表水监测 地下水流量监控 含水层存储与恢复监测 技术参数 存储供电存储容量50000条数据内部电池一节1/2 AA 3.6V锂电池采样频率1x 秒预期电池寿命8年(取决于采样频率)软件赠送Aqua4plus2.0文件格式.CSV/.A4D压力外壳材质316不锈钢或二级钛敏感元件类型硅应变计温度敏感元件材质316不锈钢或Hastelloy C276敏感元件热敏电阻量程10,24,59,200米精度±0.1℃(-20℃-60℃)精度±0.05%FS分辨率0.01℃分辨率±0.001%FS创新点:LEVELSCOUT独创模块化设计、可现场便捷更换电池。更加胜任长期水位监测和抽水试验等大密度长时间监测的需求,避免了同类水位传感器电量耗尽就报废的情况。
  • 便携式明渠流量计比对装置采用磁致伸缩传感器的好处在哪里?
    便携式明渠流量计比对装置采用磁致伸缩传感器的好处在哪里?HJ355-2019水污染源在线监测系统中明确指出。每季度至少使用便携式明渠流量计比对装置对现场安装的超声波明渠流量计进行至少1次的比对测试,比对结果不符合要求的,按要求多现场的超声波明渠流量计进行校准,校准完成后再进行比对。同时要求便携式明渠流量计采用磁致伸缩传感器加标注流量计算公式的方法进行比对。、其中液位比对中要求,比对装置的液位精度≤1mm,每2min读取一次数据,连续读取6次,安装公式完成比对误差计算。液位比对误差=|第n次明渠流量比对装置测试液位值-第n次超声波明渠流量计测量液位值|其次流量比对要求明渠流量比对装置与现场流量计测量统一水位观测断面处的瞬间流量,进行比对。且在数值稳定后,10min内读取该时间段的累计流量,按公式计算误差.流量比对误差=(明渠流量比对装置累积流量-超声波明渠流量计累积流量)/明渠流量比对装置累积流量一般以月为段位,明渠流量比对装置对某一时间点进行流量测试,明渠超声波流量计的比对。如何快速准确地对明渠污水流量计进行验收?这是现今遇到的一大难题。解决这个难题就需要考虑以下几方面:1.比对时间,比对工具与现场的明渠流量计是否是实时比对,同一时刻,统一数据。否则不同时间节点的数据是没有对比性的。2.XY-6800R比对工具测试的数据是否准确。比对数据的数据可靠性及精度是衡量计量仪器的一个重要指标。不应该受到环境影响测量精度,如雾霾,沙城爆,强光,泡沫,结露等。常规的超声波流量计测试不能避免这些因素。目前采取磁致伸缩传感器能有效避免这些困扰。测试时,电路单元产生电流脉冲,该脉冲沿着磁致伸缩线向下传输,并产生一个环形的磁场。在探测杆外配有浮子,浮子沿探测杆随着液位的变化从上而下移动。由于浮子内装有一组永磁铁,所以浮子同时产生一个磁场。当磁场与浮子磁场相遇时,产生一个扭曲脉冲,或称“返回”脉冲,将“返回”脉冲与电流脉冲的时间转换成脉冲信号 ,从而计算出浮子的实际位置,测得液位 通过无线模块将液位传到计算机。利用内置堰槽参数计算出流量。为什么XY-6800R明渠流量比对系统要选择磁致伸缩传感器?主要原因:1.测量精度高2.抗干扰性强3.寿命长4.性能可靠5.可进行多点,多参数的液位测试,免校准,免维护。磁致伸缩液位传感器输出的液面和界面信号主要分为模拟量和串口两种形式,串口为RS485/232形式,模拟量为4~20mA电流模拟信号,对应量程为0~1m。输出的串口或者模拟信号通过屏蔽电缆传送至主板,主板通过内集成电路将接收到的串口信号或者模拟信号转换成为数字量在文本显示器上显示,由于在线监控过程中存在电机或泵等执行设备运行产生的干扰信号,且现场信号的采集点与控制柜之间存在距离问题,为减少信号在传输过程中受到干扰,故要使用优质的屏蔽电缆线。青岛新业环保科技有限公司是一家集环保科研,设计,生产,维护,销售为一体的综合性实地厂家。青岛凌恒环境科技有限公司属于江苏凌恒环境科技有限公司青岛分公司,主要业务范围:在线水质监测仪销售服务。服务承诺:客户的需求放在首位,“今天的质量、明天的市场、服务到永远”是我们新业环保公司为客户服务的准则,并将其贯穿到研发、生产、安装、销售及售后服务的各个环节中。公司郑重承诺:完善沟通协调机制:通过加强沟通交流,提高信息传递的及时性,准确性,深入市场,倾听用户心声了解客户仪器设备的需求。我公司承 诺:按质、按量、按时完成所供产品的生产任务,并及时将产品运到用户需求现场,确保正常运转。全过程监控:客户只需一个电 话,售后服务部采用一站式模式、全面负责制、全程监控实施并跟踪处理结果,确保客户满意。
  • ATAGO在线浓度传感器在高效率生产大豆蛋白制品中的应用
    大豆蛋白生产线浓度传感器 在大豆蛋白生产工艺链中,中和工艺是非常重要的,控制中和工艺生产中的浓度值和碱液已经加水量直接是导致成品生产的效率和质量。其中的干物质含量有可以来控制加碱和水的量,大部分固含物浓度值控制在10-17%之间,所以在中和工艺管道泵出口和中和罐循环管道上做在线浓度(固含量)检测可以更精确的控制浓度在14.5-16.0%,因此可以更精确的控制成品(粉丝、腐竹等)的质量,实现高品质高效率生产。 ATAG0(爱拓)在线浓度仪,采用管道安装的方式,安装在中和罐泵出口和中和循环管道上,在线检测大豆蛋白的固形物浓度,并将浓度值远传到DCS。ATAGO在线浓度计可测全量程0-100%,因生产环境要求。 主要选购配件: 主要选购配件: ATAGO(爱拓 )在线浓度计 CM-800α 市场标准价格:56000元 ATAGO(爱拓 )在线浓度计 PRM-100α 市场标准价格:157500元 请尽快联系我们构建您的在线浓度检测系统,索取在线浓度监测系统参数征询建议吧!
  • 2019世界传感器大会——郑州传感器产业政策正式发布
    p style="text-align: center "strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/80ebe4fa-cdc5-4ac2-bffa-7d4286e94d77.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//strong/ppstrong仪器信息网讯/strong 中华人民共和国工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省人民政府指导,中国仪器仪表学会联合郑州市人民政府共同主办的“2019世界传感器大会暨展览会”于11月9日-11日在郑州国际会展中心举行。br//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/1992bfd4-5a67-45bc-9f3e-f65e601e16a5.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp  为推进河南智能传感器产业发展,壮大经济发展新动能,更快更好地建设中国(郑州)智能传感谷,2019年11月9日,由中国仪器仪表学会、郑州市人民政府主办,河南省智能传感器创新联盟、河南省仪器仪表学会、郑州国家高新技术产业开发区管理委员会、智汇工业承办,松下神视株式会社协办的“传感器产业政策发布”活动同期在郑州举行。/pp  陆军研究院曹国侯将军,郑州市人民政府副市长史占勇,中国仪器仪表学会理事长特别顾问吴幼华,郑州高新区党工委书记、管委会主任王新亭,中国仪器仪表学会监事长李明远等相关领导及专家、企业高管一同出席了此次活动。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/280e2f50-135f-4d9b-bee9-d9e5d7b3af98.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: center "  郑州市人民政府副市长史占勇 致辞/pp  会上,首先由郑州市人民政府副市长史占勇致辞。史占勇市长提到,传感技术作为现代科技的前沿技术,是信息技术的一个基础环节,是各种信息和人工智能的桥梁,是现代信息技术的三大支柱之一。传感器作为一种检测装置,应用非常广泛,是物联网的基础,智能传感器更是物联网最基础的产业,其技术水平是影响物联网应用普及的关键因素。这也正是郑州正在围绕打造“中国(郑州)智能传感谷”,形成智能传感器产业“一面一线多点”布局的发展方向。他指出,郑州高新区是打造中国(郑州)智能传感谷的中坚力量,并专门制定了《郑州高新区促进智能传感器产业发展的若干措施》,将着力突破智能传感器材料、智能传感器系统和智能传感器终端三大集群,通过上下游协同发展,推进智能传感器产业发展。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/ee5f7706-839b-458c-ab0a-73e083d78263.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="400" height="267" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "  郑州高新区党工委书记、管委会主任 王新亭/pp  郑州高新区党工委书记、管委会主任王新亭在会上发布了郑州高新区传感器产业政策,推出含金量十足的智能传感器产业“十条”,分别从产业集聚、企业落户及项目落地、服务体系建设、市场开拓、企业并购、关键技术研发、人才奖励、金融、产业生态等方面政策支持,最高补助1000万元。智能传感器产业“十条”的正式发布将助力郑州高新区招商引资、招才引智,对推进产业链协作,打造传感器高地,推动中国(郑州)智能传感谷建设具有重要意义。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/a0d39647-627e-4e55-80f8-2097a19c137f.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//pp  未来,郑州高新区将建设约3平方公里的智能传感器产业小镇,打造智能传感器材料、智能传感器系统、智能传感器终端“三个产业集群”,发展环境传感器、智能终端传感器、汽车传感器“三个特色产业链”,经过3至5年的努力,建成千亿级国家智能传感器产业基地。/p
  • 【2023世界传感器大会】中欧传感器产业合作交流会在郑州顺利召开
    11月6日,2023世界传感器大会——中欧传感器产业合作交流会在郑州顺利召开。此论坛由河南省人民政府、中国科学技术协会主办,中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、德中友好协会联合会承办,来自高校、科研院所、企业等代表150余人参会。论坛由清华大学苏州汽车研究院(相城)协同控制所副所长刘玉敏主持。中国仪器仪表学会副秘书长张莉、郑州市人民政府副秘书长王凤霞为论坛致开幕辞。中国仪器仪表学会副秘书长张莉致辞郑州市人民政府副秘书长王凤霞致辞清华大学苏州汽车研究院(相城)协同控制所副所长刘玉敏主持论坛欧洲科学院院士亨利H拉达姆森以线上报告的形式介绍了红外器件的发展现状和中国在该领域的新机遇,他展示的采用了短波红外(SWIR)技术的照片,相比传统光学照片和热成像照片有更多成像细节和成本上的优势。“这项突破性技术可以广泛应用在汽车制造、肿瘤检测等领域。”亨利院士兴奋地表示,相关的设备和芯片都已在中国生产,这项技术拥有着光明的未来。葡萄牙使馆商务处中国区投资主管玛丽安娜威尔逊介绍了葡萄牙半导体产业发展现状和合作机遇,分享了葡萄牙在半导体、传感器、信息技术、AMKOR技术等领域的发展,在传感器相关领域的人才培养,以及葡萄牙的营商环境等。“大多数人工智能的动作以及应用场景都是通过传感器来进行表达和传达的。”剑桥大学制造研究院工业顾问刘铠文博士介绍了AI人工智能领域前沿应用—通过AI多模态测评技术革新教育评价体系。他举例,“剑桥大学老师每年要花600个小时去给学生做评价,我们研发的打分评价系统,可以直接帮老师减少80%的繁重工作量。”着重分享了AI多模态测评技术在教育评价体系中的优势与应用。IMAP大中华区管理合伙人王俊雄介绍了欧洲传感器行业的并购市场情况。“欧洲市场现在由于技术创新,汽车、医疗、航空航天、消费电子等领域都处在爆发式的增长期。”王俊雄认为,国内很多厂商的资质和能力、产品、质量,已经完全够得上抢占海外市场先机。中国以色列商务发展经理刘思嘉介绍了以色列创新传感器产业、商业环境与中国合作机遇。Newsight(中国)董事长李利凯做《投资传感器产业—打造中国世界级行业领袖》主题报告,分享了投资传感器产业的心得经验。海德堡印刷电子有限公司及创新实验室总经理迈克尔克罗格尔介绍了柔性传感器带来无限机遇,分析了不同场景的柔性传感器使用方案。海德堡创新实验室业务发展主管佛罗里安乌尔里希通过汽车安全带提醒技术的实际案例,分享了柔性印刷传感器在汽车领域的应用。本次论坛围绕中欧传感器产业,通过不同的角度进行了精彩的分享,来自俄罗斯联邦驻华商务代表处、德国驻华大使馆经济处、上海阿根廷总商会的专家、企业家们也参与其中,共同研讨中欧智能传感器产业的新发展、新理念。论坛的成功举办促进了中欧文化和科技的交流,让参会代表对传感器产业有了更多新的认识与理解。
  • 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。
  • 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。
  • 荧光RNA传感器研究获进展
    基因编码的荧光传感器可以在单细胞水平追踪代谢物、蛋白质或重金属离子等细胞内靶标的丰度变化和动力学分布,并解析活细胞的生理过程和信号传导通路。7月24日,《核酸研究》(Nucleic Acids Research)在线发表了中国科学院北京生命科学研究院李幸团队撰写的题为Genetically encoded RNA-based sensors with Pepper fluorogenic aptamer的研究论文。该团队开发了一类基因编码的新型荧光RNA传感器。该传感器能够在活细胞中监测代谢物、外源药物、蛋白与金属离子等靶标,展现出高通量、高内涵药物筛选的潜力。 传统的基因编码传感器由荧光蛋白和结合靶标的蛋白模块组成。然而,由于多数靶标缺乏对应的蛋白模块,科学家难以构建基于荧光蛋白的传感器。此外,基于荧光蛋白的传感器还有信噪比低等缺陷,限制了荧光蛋白传感器的应用。 近年来,基于荧光RNA的传感器发展迅速。荧光RNA传感器由荧光RNA与结合靶标的RNA模块组成。二者通过一个短茎连接。该短茎称为传导模块(transducer module),其热力学稳定性由靶标识别适配体调节。靶标与结合靶标的RNA模块结合,诱导RNA构象变化,调控荧光RNA适配体的荧光强度,从而检测靶标信号,解析其在活细胞中的信号通路。然而,这些荧光RNA传感器通常含有RNA G四链体(RG4)结构。RG4结构可被活细胞解旋酶靶向,导致RNA的解旋或降解,故限制了含RG4的荧光RNA传感器在活细胞中的应用。 为此,李幸团队通过系列实验设计,研发了不包括RG4的荧光RNA传感器。研究选择使用了Pepper荧光适配体。Pepper不含RG4结构,避免了被细胞酶降解或解旋。此外,Pepper亮度高、稳定性强,并能够结合不同小分子探针产生不同颜色的荧光。基于此,李幸团队开发了一系列基于Pepper的生物传感器。进一步,实验表明这些传感器不包含RG4结构,并可以高效监测活细胞中的内源小分子代谢物、外源药物、蛋白质和金属离子等多种靶标。该研究发展的基于RNA传感器率先用于检测人体细胞内的金属离子,为探索人体活细胞金属离子提供了新型基因编码工具(图1)。 该团队基于Pepper的生物传感器,探讨了甲基化代谢物S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl methionine,SAM)代谢通路,测定了靶标药物活性。研究将Pepper与SAM适配体融合,构建出低背景、高响应、高选择性的SAM传感器。进一步,该工作探究了单细胞中SAM合成的代谢来源,解析了SAM合成酶(methionine adenosyltransferase,MATase)的酶活性和基因表达水平。此外,该工作还构建了监测SAM的比率传感器。该传感器精确定量了MATase的酶活性,并准确测定了MATase抑制剂AG-270的半抑制浓度(IC50)。该工作首次发展荧光RNA传感器来准确测定活细胞中的药物IC50,为研发基于RNA的药物筛选平台验证了可行性,并提供了高效的MATase酶药物筛选工具(图2)。 该团队为追踪活细胞内靶标及其信号传导途径提供了高效的生物传感平台,在药物筛选和疾病诊断等领域具有潜在的应用价值。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。 图1. 将Pepper改造为高性能荧光RNA传感器,检测细胞内靶标,监测细胞甲基化代谢通路与药物活性图2. 构建基于Pepper的比率传感器,准确测定MATase抑制剂AG-270的半抑制浓度(IC50)
  • 中国传感器之殇——褪色的智能
    p style="text-indent: 2em "strong智能少不了传感器/strong/pp style="text-indent: 2em "传感器是数据采集的源头,它无处不在。智能最前端所需要的态势感知,基本都是要从传感器开始。无论是智能制造、智慧城市、智慧医疗等,还是智能设备和大数据分析,再庞大的智能系统,都要从传感器的针尖上开始。/pp style="text-indent: 2em "医疗器械界的奇兵——达芬奇手术机器人有四百多个传感器;鼎鼎有名的波士顿机器人大狗,能够自如地翻跳腾跃,则需要1300个传感器。/pp style="text-indent: 2em "日本著名的马桶品牌骊住Lixil,正在推出的智能马桶,马桶盖背面安装了图像传感器,可以自动识别粪便形状,整个马桶通过70多个传感器,自动检测并与云端相连,可以实现慢病大健康管理。而博世公司推出的工厂协作机器人助手APAS,内置了上百个传感器,以便可以迅速感知人的状态。/pp style="text-indent: 2em "这些令人叹为观止的智能产品,其实都是有共性的。/pp style="text-indent: 2em "这个世界的数字化步伐,半步都不能离开小小的传感器。/pp style="text-indent: 2em text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 540px height: 277px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/bdfb750d-86ef-4930-b040-13c9f2f48f33.jpg" title="1000.jpg" alt="1000.jpg" width="540" height="277"//pp/pp style="text-indent: 2em "图1 传感器的数量/pp style="text-indent: 2em "然而在中国战略性、支撑性的产业版图上,却几乎找不到传感器的位置。当新基建如火如荼建设的时候,传感器——这一至关重要的支撑,却几乎被人忘在脑后。这个画面大概如此,当所有光鲜的客人要步入大厅的时候,脚后跟却都被夹在门外。这种尴尬的局面,迟早是要痛得大声喊出来的。/pp style="text-indent: 2em "strong两栖物种 传感器六大怪/strong/pp style="text-indent: 2em "广泛使用的传感器,它属于以小搏大的工业门类,是通向其他产业的基础。但传感器也是一个很独特的行业。很多传感器都具有两栖属性:一方面,传感器的核心是芯片,会追随摩尔定律,有着快速进化的大脑;另一方面,它同时也与敏感材料、机械器件在一起,受到机械定理的许多制约。这是种独具特色的产业,使得传感器必须经过细心呵护,才能发展得很好。然而在中国,传感器却成为一个令人惊讶的“六大怪”行业。/pp style="text-indent: 2em "传感器的第一怪:容量不小,而国内头部玩家却很小。2019年中国传感器市场规模达到1700亿元,估计有1700多家企业。除了歌尔、瑞声靠着苹果手机强大的出货量,体量达到百亿级,在声学传感器领域已经占住地盘。而其他领域,如手机、汽车、工控、可穿戴、物联网等,基本上都是国外品牌的市场。在消费电子、安防之外的领域,产值超过1个亿的企业并不多,只有郑州汉威、宝鸡麦克、南京高华等跑在前面,其他国内传感器企业,基本都属于土豆俱乐部。/pp style="text-indent: 2em "传感器的第二怪:种类繁多,但这个市场很隐蔽。国外成型产品及在研种类有3万多种,我国有2万多种。这些数量未必精确,但传感器无疑是一个庞大类别的产品。而这种产品,却很少为业界之外的人所知晓。其实手机、汽车、工业测量、智能装备等都是应用传感器的大户。而这几年风生水起的智能制造、工业互联网,都离不开小小的传感器。当然人工智能也不例外。可以说人工智能跑得再快,脚上穿着还是传感器的鞋。/pp style="text-indent: 2em "传感器的第三怪:民品最怕断供,军工不怕价高。军用传感器已经高度自主化,主要是由于军品采购可以不计成本。而如果要到民用市场来竞争,那是既要拼规模,也要有高性价比。如果功耗小一点,成本小一点,那就可赢者通吃。因此民用市场的突破还很艰难,也无法从军工市场获得支撑。两条隧道,各通一边,没有打通。而民用仪表传感器高度依赖国外。日本横河跟重庆川仪有一家合资公司,生产横河川仪的仪表。日本横河提供的谐振式压力传感器,这是最高精度的压力传感器。国内攻关一直未能攻克。这家合资厂也只能依赖日本的传感器。/pp style="text-indent: 2em "传感器的第四怪:中国制造虽以成本著称,但传感器的成本优势还没有国外明显。中国目前生产大部分都是低端传感器。而我国中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是达90%以上。中国生产成本也很高,收入才几千万,如何舍得投入几千万建生产线?现在很多传感器厂家,还都是单干,手工装配很多。因为产量上不去,有的1个月的产量也就5000只,根本谈不上规模效益。而博世、欧姆龙等早就把工厂设立在中国,成本优势同样巨大。/pp style="text-indent: 2em "而且,美德日品牌企业对中国传感器市场虎视眈眈,对市场份额看得很紧。中国一有进步,就会被国外品牌降价挤压。2010年日本欧姆龙一个开关要接近400元,而现在随着中国品牌的逐渐崛起,现在只需要60元。灵活降价,坚决保卫市场份额,是国外厂商常见的营销手段。这种方法,一直将国产品牌压制在面黄肌瘦线附近,很难翻身。/pp style="text-indent: 2em "传感器的第五怪:市场巨大,融资最难。本来智能制造、人工智能大热,传感器终于应该迎来咸鱼翻身。但是,没有。这是一个投资人不待见的市场。由于国内对这个产业的重要性的认识不足,导致投资界一直处于冷淡期。这跟产品隐蔽,做大做强比较难,是有关系的。而国家对这个产业的“冷处理”的态度,自然也影响了投资基金的判断。/pp style="text-indent: 2em "传感器的第六怪:本是国之重器,奈何落地沦为小萝卜头。传感器作为感知的第一道防线,是人类社会走向智能的关键源头。然而这个行业一直得不到重视。上世纪80年代初,国家科委主持的课题研究中,在讨论信息技术包括哪些技术的过程中,“传感器技术”引起了巨大的分歧。但因为体量太小,最终还是被切掉。这一晃,四十年都过去了,情况几乎没有变化。虽然最近两三年有些鼓励发展传感器的政策陆续出台,但一无力度二无资金,基本也就是草草地走了过场。/pp style="text-indent: 2em "传感器其实就是互联万物的五官,是眼睛,是耳朵,是各种触觉。尽管如此重要,却无人重视。传感器六大怪,本身就是一大怪事。这可真是一根扎心的刺。/pp style="text-indent: 2em "strong惊人的利润/strong/pp style="text-indent: 2em "在国内,传感器并不容易挣钱。由于芯片不能自主,工艺研发投入巨大,再加上红海竞争激烈,中国传感器的利润一直被压得很低。根据国内40家传感器企业上市公司的财报,将近40%的企业利润率低于5%;而利润为负就有6家。/pp style="text-indent: 2em "都说制造业利润低,传感器看来也是其中的一种。不过,不挣钱,并不是这个行业的真实情况。/pp style="text-indent: 2em "日本基恩士传感器公司,可以说是日本最挣钱的公司。2019年营业额接近360亿人民币,而利润,则达到了惊人的180亿。利润率居然超过50%,而且常年如此。传感器这种在中国几乎无法建树的行业,被日本做成了真正的摇钱树。/pp style="text-indent: 2em "这家以纯设计(Fabless)起家的传感器公司,主要是设计和销售传感器、测量系统、激光刻印机等。从产品开发策略来看,它从来不定制产品,坚持完全“以我为主”的标准化产品研发。这种策略,维持了产品研发的规律性,而定制产品则会有很大的周期不确定性,经常导致企业失去灵活性。为了不断开发新品,基恩士采用了广泛的研发信息源,促使产品的多样化。而从产品系列而言,则采用了深度嵌套的产品组合。既有传感器产品,更有在传感器基础上做好的测量系统,成为测量领域的领头羊。/pp style="text-indent: 2em "国内像海康威视、大华等领头羊,都是走大型工程。虽然也挣钱不少,但其实跟传感器也没有太大关系。即使是以气体传感器起家的郑州汉威,这几年也是重点聚焦在水务、环保等总包工程。传感器事业板块,不过只是这家上市公司的高科技之名而已,从体量而言则基本就是无足轻重。/pp style="text-indent: 2em "传感器主要用在电子产品、工控与测量、设备等几个板块。而传感器的发展,最早是来自工业自动化的推动。但在中国最黯淡的,也就是工控与测量这个分支了。最典型的可以算是上海威尔泰仪表公司了。这家企业以核电为入手点,进入到传感与仪表领域的,属于纯正的工业自动化产品。从上市公司财务报表来看,这家公司上市已经14年,但最近一年收入大约在六千万元。不得不说,经营惨淡。要知道,另外一家巨头公司霍尼韦尔公司,其传感与物联部门在全球的营收将近60亿元。/pp style="text-indent: 2em "strong设计软件没人管/strong/pp style="text-indent: 2em "工业软件是中国制造的软肋,传感器更是如此。而传感器的设计软件,也是非常隐蔽的匕首。这几年MEMS传感器非常火爆,每个手机中都有几个,如感知加速度的。而一般的汽车至少也有十多个。德国博世、美国博通、荷兰恩智浦等都是业界巨头。中国只在麦克风的MEMS传感器扳回一个角,做得很好。/pp style="text-indent: 2em "然而MEMS传感器的设计,需要两款很专业的CAD软件。一个是 IntelliSuite,这是美国1991年创立的,这也是最早的MEMS专用CAD设计画图软件。/pp style="text-indent: 2em "另外一家ConventorWare也是美国公司。中国很多传感器企业几乎都在用,能占据中国80%的市场。当年在国内承担863计划MEMS研究项目的30个研究小组,全部都使用这种软件。它在MEMS传感器的位置,跟6月份哈工大被断供的Matlab软件在科学计算中的地位,基本一样。而在中国,几乎没有这种软件。不幸的是,这款软件在2017年被泛林LAM收购;而LAM是美国第二大半导体设备制造商。这都是美国政府最容易动刀子的断供之地。/pp style="text-indent: 2em "工业软件,非常的细分了。如果不深入到行业中去,很多软件都是隐藏而不可见。这种处境,倒是跟传感器一模一样。传感器和工业软件,似乎都穿着隐身衣。而正是这些看不见的工业软件,其实暗地封锁着中国制造的诸多命脉。传感器设计软件,就是其中一道令人紧张的暗穴。没有软件,这些传感器很难被设计出来。/pp style="text-indent: 2em "strong几乎全是卡脖子/strong/pp style="text-indent: 2em "在中国,消费类电子的传感器,由于市场的拉动,近十年已经有了很大的进步。然而在工业级的传感器,卡脖子情况比芯片还厉害。围绕着控制与测量,尤其是仪器仪表传感器,几乎100%进口。/pp style="text-indent: 2em "中国仪表的变送器两大巨头,都是“国外芯”。重庆横河川仪年产归谐振变送器30万台,传感器用的是日本横河的;北京远东罗斯蒙特,每年30万台金属电容变送器,用的是美国罗斯蒙特的传感器。可以说,这两家占据中国70%以上市场的龙头企业,基本就是给日本和美国打工。其他企业情况也一样,苏州恩德斯豪斯E+H一年大约5万台,用的是德国E+H;而国内品牌的龙头企业 ,用的基本都是德国FirstSensor。要命的是,这家公司,在今年3月被美国传感器巨头泰克连接公司所收购 。这对于中国的仪表,实际上非常的凶险。今后是否还能买到德国传感器芯片,存在着极大的不确定性。/pp style="text-indent: 2em "这意味着,石化、医药等流程行业广泛使用的变送器,其中的传感器除了用日本横河和美国罗斯蒙特的芯片,原本用德国的公司的现在也要依赖美国公司了。/pp style="text-indent: 2em "其他行业也基本是类似的状况。根据传感器国家工程研究中心《中国传感器发展蓝皮书》的统计,汽车传感器、高端化学类气体传感器、光纤传感器、环境检测传感器,对国外进口依赖度都是在95%以上。至于海洋传感器,用于移动观测平台的自动浮标、水下滑翔机,以及海上浮标等,则是100%进口。/pp style="text-indent: 2em "国人非常关心的PM2.5值,其测量仪基本都是采用仪表巨头美国热电公司的产品。它内部所使用的微量振荡天平,通过测量滤膜上微小颗粒的质量而引起振荡管的频率变化,来测试空气颗粒物的浓度。以精密测量的传感器作为基础,热电公司的一台PM2.5测量仪,动辄几十万元,甚至上百万元。也只有国家级测量站,才用真正用得起这种仪表。而直到最近,这种技术才被天津大学精仪学院毕业博士所创立的天津同阳公司,基本攻克。这是一种很幸运的进展了。/pp style="text-indent: 2em "传感器的卡脖子方式,与绝大部分其他工业产品都不一样。它就像一个漫山遍野的地雷阵,分散而隐蔽。要逐项对这一类卡脖子短板进行突破,必将是一个漫长的过程。而且要逐个突破,也基本不现实。/pp style="text-indent: 2em "strong历史上的动摇/strong/pp style="text-indent: 2em "传感器与通信、计算机被称为现代信息技术的三大支柱。但本来处于战略要冲的传感器,在中国的产业位置,基本一直被边缘化。/pp style="text-indent: 2em "这在中国,是有过历史上的动摇。据国内信息化老前辈介绍,上世纪80年代初,一些专家参与了国家科委主持的“信息技术发展政策”课题的研究与起草相关政策。当时第一个要解决的问题是: 信息技术包括哪些技术?计算机、集成电路、通信技术和软件四大技术得到专家们一致的同意。问题出在“传感器技术”,大家意见不一致。/pp style="text-indent: 2em "图2 中国信息技术的构成/pp style="text-indent: 2em "从理论上说,大家都同意,传感器技术是信息技术的一个重要组成部分。如果缺少传感器,信息技术就不完整了,体系上无法自洽。但是,从行业营业额来看,当时的传感器产业太小了,不要说与通信产业这样的大产业比,就是和当时的软件这样的“小产业”比,也不在一个量级上。如果并列在文件中,非常难以落笔。讨论了很长一段时间,最后还是“忍痛割爱”了。/pp style="text-indent: 2em "可以说,信息技术刚刚起步,作为支点之一的传感器,从一开始就被边缘化。这种偏差,意味着中国的信息化,一直就是瘸腿的信息化。而进入数字化时代,工业互联网成为国家战略,这种瘸腿就更加明显。然而,这种历史上的动摇所形成的隐形偏差,历经四十年,越发畸形,而且直到至今,也未能得到纠正。/pp style="text-indent: 2em "现在,应该是回到原点,重塑根基的时候了。/pp style="text-indent: 2em "br//pp style="text-indent: 2em "小记/pp style="text-indent: 2em "芯片卡脖子,举国上下群情激愤,到处都是大投资。但中国的卡脖子,其实是一个系统性工程,不是只出现在某一个节点上。要说卡脖子,中国制造几乎就是长颈鹿的脖子,到处都是卡点。许多不同的卡脖子技术,底层有着更为隐蔽的交错关系。传感器的芯片,并不需要太高的纳米制程,像当前最热的传感器的微机电系统MEMS,它需要的制程甚至可以用微米级完成。以举国之力,狂热的投资,都要去解决华为手机芯片,或者中芯国际的先进制程问题,既不科学,也不理性,更忽视了其他同样重要的产业市场。/pp style="text-indent: 2em "跟芯片卡脖子是卡在明处完全不同,传感器在中国的产业地位,基本就是一个黑户口,无人关注。这才是传感器产业最令人担心的地方。/pp style="text-indent: 2em "中国数字经济已经是庞然大物,目前占GDP的比重约为35%,总量超过30万亿元。传感器正是数字经济的最基本的支点。然而在这座庞大宫殿的入口处,守门的哨兵,却依然在昏睡中。/pp style="text-indent: 2em "这是智能大门的缺失。传感器就像无处不在的小伤口,随时都可能作痛。传感器之殇,中国不可承挡。/ppbr//p
  • 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
  • 回顾 展示 探讨 推动 ——首届世界传感器大会“新型传感器技术在仪器仪表领域应用分论坛”成功举办
    p style="text-align: justify "  2018年11月12日,由中国仪器仪表学会、河南省发改委、河南省科技厅、郑州市政府等单位主办,中国仪器仪表学会、郑州高新区管委会承办的“首届世界传感器大会”于郑州国际会展中心隆重召开。由沈阳仪表科学研究院有限公司、传感器国家工程研究中心承办的“新型传感器技术在仪器仪表领域应用分论坛”于12日下午成功举行。/pp style="text-align: justify "  中国仪器仪表行业协会副理事长、中国仪器仪表行业协会传感器分会理事长、沈阳仪表科学研究院有限公司董事长、总经理曾艳丽、智能传感器创新联盟副理事长、沈阳仪表科学研究院有限公司党委书记张仕卿出席了此次专题论坛,中国仪器仪表行业协会传感器分会名誉理事长、沈阳仪表科学研究院原院长徐开先致开幕词。来自全国各地的传感器行业专业人士二百余人参加了本次论坛。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/25eed8c6-07c0-45bd-8f37-cbce7879340f.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: center " span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 中国仪器仪表行业协会传感器分会名誉理事长、沈阳仪表科学研究院原院长/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "徐开先致开幕词/span/pp style="text-align: justify "  论坛邀请了六位专家学者、企业负责人做了精彩的报告。/pp style="text-align: justify "  英国纽卡斯尔大学首席教授田贵云教授以题为“用于无损检测和评价的多物理及传感器成像系统”报告精彩开篇。span style="text-align: center "  /span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/8a6df3a1-77eb-4d98-843b-6313c8d62bf1.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "英国纽卡斯尔大学首席教授田贵云/span/pp style="text-align: justify "  沈阳仪表科学研究院有限公司副总工程师袁峰结合多年传感器应用技术的积淀与大家分享“新型传感器技术在仪器仪表领域的应用”。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/097f9233-d0ec-4c57-bdde-57c44abe0147.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: center "  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "沈阳仪表科学研究院有限公司副总工程师袁峰/span/pp style="text-align: justify "  汉威电子集团郑州炜盛电子科技有限公司常务副总经理古瑞琴梳理了“气体传感器的行业应用及发展中的机遇与挑战”。古总为我们讲述了气体传感器在环境空气监测、医疗、食品链监控、车用气体传感器及智能家居等领域的应用与发展方向,让我们对传感器有了更丰富的认识。中国传感器市场仍面临较大的挑战,目前70%的传感器来自进口,中国传感器市场份额较少,中美贸易战更是引起了中国人的觉醒。对中国未来传感器市场的发展,古总提出需要政府的支持与国产厂商不断探索、创新共同的努力。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/fc401411-01c4-4e04-97ac-2731cd8cda2e.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//pp style="text-align: center "  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "汉威电子集团郑州炜盛电子科技有限公司常务副总经理古瑞琴/span/pp style="text-align: justify "  西安中星测控有限公司董事长、中国工业传感器分联盟理事长谷荣祥以深入浅出的方式为大家解读了“智能传感器在智慧城市中应用”技术。谷董说,感知、传输、计算、共享是智慧城市的四大构想。传感器可以用在我们生活的方方面面,实现智慧城市需要一套合理的整体解决方案。他指出中星测控未来将在市场、工业、军工、民生等的应用方面做出努力。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/34007e8f-2616-4bee-b68d-58022cacce8a.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "西安中星测控有限公司董事长谷荣祥/spanbr//pp style="text-align: justify "  上海兰宝传感器科技股份有限公司副总经理谢勇基于兰宝智能制造新模式解读了“智能传感技术在数字化工厂中的运用”。报告中指出,数字化的基本要求就是让每一个单体的设备、每一个部件具备数据运算、通讯、基于信息融合的精确布置,以及远程运维、远程协调和自我管理的功能。智能制造的重点是装备和生产数字化 智能传感器技术与智能化的应用相辅相成,相互促进。他提出,未来的传感技术要紧紧围绕智能制造,来加大产品的供应。/pp /pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/2c6bfbf7-690d-4542-8d5c-1e1907c9d8bc.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"/ /pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "上海兰宝传感器科技股份有限公司副总经理谢勇/span/pp style="text-align: justify "  最后,杭州电子科技大学磁电子中心主任钱正洪教授的报告“新型自旋传感器件设计与应用技术”将论坛气氛推向高潮。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/018aee6e-50e0-461a-bc7a-19ebe9331c8e.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg"//pp style="text-align: center "  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "杭州电子科技大学磁电子中心主任钱正洪/span/pp style="text-align: justify "  六位嘉宾在各自擅长的领域为观众带来了精彩的演绎与分享,这场技术盛宴作为世界传感器大会的分论坛活动,回顾总结了新型传感器技术在仪器仪表领域的成就,同时展示了最新的前沿研究和应用成果,探讨了今后的发展方向,对推动传感器领域的创新研究与应用起到积极的促进作用。/p
  • 常见的温湿度传感器有哪些?
    过去的温湿度传感器都比较简单,而随着技术的成熟,科技的进步,如今温湿度传感器发展也是越来越好。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。 温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。结合目前市场上的传感器类型,即使是温湿度传感器,这一类型的传感器,还会分为很多种类,有很多的类型。当然它们的应用领域也是千差万别的。下面具体来看下湿度传感器的种类都有哪些?温湿度传感器按监测方法分有接触式和非接触式两种接触式: 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。非接触式: 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。温湿度传感器也分分体式和一体式两种,上面介绍了一体式,下面介绍分体式。分体式又温度传感器和湿度传感器组成。温度传感器通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。1:铂热电阻温度传感器铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。2:热电偶温度传感器热电偶是温度测量中常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是便宜的。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成,当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。通过电势的变化来得出相应的温度变化。热电偶是简单和通用的温度传感器,但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。3:热敏电阻由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度高的温度传感器。热敏电阻是用半导体材料, 大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。热敏电阻在两条线上测量的是温度, 有较好的精度,但它比热偶贵, 可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改变造成200Ω的电阻变化。注意10Ω的引线电阻仅造成可忽略的 0.05℃误差。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的,但必须注意防止自热误差。湿度传感器的湿敏元件分为电阻式和电容式 两种。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和形形色色的电子式传感器法。
  • 世界最小超声波传感器问世
    英国研究人员16日说,他们制造出了世界上最小的超声波传感器。它是如此微小,以至于可以在一根头发丝上排成队列。这一成果可广泛用于探索细胞内部等微观环境。  英国诺丁汉大学当天发布公报说,该校应用光学研究小组制造出了这种微型超声波传感器。它比现有的超声波传感器要小许多,500个这种传感器排在一起才会达到一根头发丝的宽度。它同时具有超声波特性和光学特性,在感知到超声波时会微微变形,这种变形可以被照射它们的激光所探测到,从而获得超声波的信息 反过来,如果对它发出一个激光脉冲,它也可以受激向外发出超声波,探测目标对象。  研究人员马特克拉克说,纳米技术的兴起带来了对微型超声波探测器的需求,他们开发的新设备将超声波探测技术推广到了纳米尺度上。目前人们比较熟悉的超声波应用是医疗检查,这种新型设备就可以用来对一个细胞的内部进行超声波检查,提供过去难以获得的生理信息。  此外,这种超声波传感器的分辨率也很高,它所用的声波频率超出了可见光的频率,因此在理论上它可以获得比最好的光学显微镜还要清晰的图像。
  • 精密位移传感器技术比较
    精密位移传感器技术比较PIEZOCONCEPT 在其压电级中使用什么类型的位移传感器?为什么它优于其他传感器技术?PIEZOCONCEPT 使用单晶硅传感器,称为Si-HR 传感器。尽管它是应变仪传感器大系列的一部分,但它的性能优于其他两种常用技术(电容式传感器和金属应变仪)。这两种位置传感技术有其自身的特定缺点。 电容式传感器与 PIEZOCONCEPT 公司Si-HR 传感器的比较电容式传感器非常常用。他们提供了不错的表现,但他们对以下情况很敏感:• 气压变化:空气的介电常数取决于气压。电容测量将受到任何压力变化的影响。• 温度变化:同样的,空气的介电常数会随温度变化• 污染物的存在以上所有都会导致一些纳米级的不稳定性,因此如果您想实现真正的亚纳米级稳定性,则需要将它们考虑在内。即使可以对气压和温度进行校正,也无法校正其他因素(污染物、脱气)的影响。这解释了电容式传感器在真空环境中性能不佳的原因。此外,电容式传感器非常昂贵且体积庞大。因此,带有电容传感器的位移台不可能做的有像的 BIO3/LT3 这样薄,即使设计的好也会在稳定性方面进一步牺牲性能。因为它是一种固态技术,所以Si-HR 传感器的电阻不依赖于气压或污染物的存在。其次,温度变化会对测量产生影响(主要是因为材料的热膨胀),但这可以通过使用传感器阵列来纠正。基本上,我们为每个轴平行使用 2 个硅传感器 - 一个用于测量,另一个用于考虑由于温度变化导致的材料膨胀。金属应变计与 PIEZOCONCEPT Silicon HR 技术的比较金属应变计与我们的 Silicon HR 技术(也是应变计)之间的差异更大。金属应变计和硅传感器应变计之间存在两个巨大差异。竞争对手试图说所有的应变仪都具有相同的性能,因为它们测量的是应变。这是不正确的。半导体应变计在稳定性方面与金属应变计有很大不同。金属应变计和Si-HR 传感器(PIEZOCONCEPT 使用)之间的第yi个区别是应变系数:半导体应变仪(Si-HR)的应变系数大约是金属应变仪的 100 倍。更高的规格因子导致更高的信噪比,最终导致更高的稳定性。 更重要的是,第二个区别是金属应变计不能直接安装在弯曲本身上(即实现运动的地方):金属应变计必须安装在某种“背衬”上。因此,它必须安装在执行器本身上,因为您没有足够的空间将其安装在挠性件上。仅在执行器上测量的问题是压电执行器有很多缺陷......存在蠕变或滞后等现象。因此,由于压电执行器的伸长不均匀,因此仅测量执行器的部分伸长率并不能精确地扣除其完全伸长率。通过对弯曲本身进行测量,我们不会遇到这种“不均匀”问题。由于上述原因,如果您比较应变计(金属)和 PIEZOCONCEPT 的Si-HR 传感器,在信噪比和稳定性方面存在巨大差异。 关于法国PIEZOCONCEPT公司 PIEZOCONCEPT 是压电纳米位移台领域的领宪供应商,其应用领域包括但不限于超分辨率显微镜、光阱、纳米工业和原子力显微镜。其产品已被国内外yi流大学和研究所从事前沿研究的知名科学家使用,在工业和科研领域受到广泛好评。 多年来,纳米定位传感器领域电容式传感器一直占据市场主导地位。但这项技术存在明显的局限性。PIEZOCONCEPT经过多年研究,开发出硅基高灵敏度位置传感器(Silicon HR)技术,Si-HR传感器可以实现更高的稳定性和线性度,以满足现代显微镜技术的更高分辨率要求。 PIEZOCONCEPT的目标是为客户提供一个物美价廉的纳米或亚纳米定位解决方案,让客户享受到市面上蕞高的定位准确性和稳定性的产品使用体验。我们开发了一系列超稳定的纳米定位器件,包含单轴、两轴、三轴、物镜扫描台、快反镜和配套器件,覆盖5-1500um行程,品类丰富,并提供各类定制化服务。与市场上已有的产品相比具有显着优势,Piezoconcept的硅传感器具有很好的稳定性、超本低噪声和超高的信号反馈,该技术优于市场上昂贵的高端电容传感器。因此,我们的舞台通过其简单而高效的柔性设计和超本低噪声电子器件提供皮米级稳定性和亚纳米(或亚纳米弧度)本底噪声。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务。
  • 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)
  • “雷磁”携手中仪学分析仪器分会化学传感器专家组设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”
    p strong 仪器信息网讯 /strong以奖励在我国化学生物传感器科研领域取得优秀成果,并对我国化学生物传感器事业发展做出突出贡献的中国科研工作者,中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会)将在第十四届全国化学传感器学术会议(14th SCCS)上颁发首届“中国化学传感器成就奖”学术奖项。/pp  为了保证该学术奖项的持续性,大会组委会特设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”。上海仪电科学仪器股份有限公司作为该基金的赞助方,携手中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会),于2019年8月8日假上海市松江区绿地铂骊酒店举办合作签约仪式,设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”。仪电科仪秉承“雷磁”品牌的“务实、创新、求精、致远”的发展宗旨,为中国化学传感器事业的发展贡献力量。/pp  合作协议的签订,由化学传感器专业委员会主任委员、14th SCCS组织委员会主席、湖南大学吴海龙教授和仪电科仪董事长兼总经理汤志东签署。由化学传感器专业委员会原主任委员、湖南大学原化学计量学与化学传感技术教育部重点实验室主任、二级教授沈国励老先生、中国仪器仪表学会分析仪器分会关亚风理事长、刘长宽常务副理事长、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会曾伟秘书长、上海市科委张露路处长、上海科学仪器产业技术创新联盟、上海市分析测试协会马兰凤秘书长等专家,以及上海仪电科学仪器股份有限公司副总经理殷传新、金建余,雷磁传感器公司总经理何海东等人共同见证。/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d1ed5a03-4998-4985-9797-e94353fc23da.jpg" title="微信图片_20190809004300_副本.jpg"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0578fbe2-94b5-4f6b-8906-0108585449dd.jpg" title="微信图片_20190809004215_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong吴海龙教授与汤志东董事长签署合作协议/strong/pp  中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会)成立于1985年,目前为第六届,由吴海龙教授为组长、俞汝勤院士为主编,分别组成新一届“化学传感器专家组”和《化学传感器》编委会。组织机构有汪尔康、俞汝勤、姚守拙、陈洪渊、张玉奎、董绍俊、马立人、程京、谭蔚弘等9位顾问,其中5位为中科院院士。由其主办的全国化学传感器学术会议(SCCS),从最初的全国离子选择性电极学术交流会到如今的全国化学传感器学术会议,SCCS学术会平均每三年一届,迄今已成功举办十三届,反映见证了我国化学传感器研究领域的发展历程。/pp  “雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌,创建于1940年,是中国pH计和玻璃电极的诞生地,也是国内分析仪器的发源地。长期以来专注于电化学分析仪器事业,历经七十多余年发展,雷磁逐步发展成为集研发、生产、销售、应用、集成、服务为一体的高新技术企业。以“为提高人们的生活质量,提供高科技产品和优质服务”为企业目标,创新驱动、转型发展,成为不断进步的科学仪器制造商和检测溯源系统解决方案与运行服务的提供商。/p
  • 聚焦传感器产业发展热点难点 共话产业未来 2020北京怀柔传感器产业发展研讨会成功举办
    p  12月15日下午,2020北京怀柔传感器产业发展研讨会成功举办。中国仪器仪表学会名誉副理事长吴幼华,区人大常委会副主任邴秀海,区长助理、特聘专家陶斌武,北京市科协国际联络部曾福林,区科协党组书记、常务副主席任会东,区科委主任郭小卫等领导出席了本次会议。中国科学院空天信息创新研究院、中国科学院自动化研究所、智能传感功能材料国家重点实验室、清华大学、北京航空航天大学等院所高校的学术专家,中国仪器仪表学会等行业学会的行业专家,北京市电子科技情报研究所、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所等产业研究机构的资深产业研究专家,以及有研工程技术研究院有限公司、北京信立方科技发展股份有限公司、北京智芯微电子科技有限公司、北京必创科技股份有限公司、北京京仪智能科技股份有限公司等十余家企业高管共计40余人参加了活动。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/48a84ef6-83a3-4c70-9f14-3e728cf723e0.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "邴秀海副主任在开幕致辞中介绍了怀柔区整体情况及重点产业发展情况。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/1430dcb7-6248-45fd-84c7-b641dca0c0e2.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp  strong学者云集,聚焦产业前沿/strong/pp  在主题报告环节中,智能传感功能材料国家重点实验传感所所长明安杰发表了《环境监测气敏传感器研发及应用探索》主旨报告,他从行业结合、方向凝练以及重点突破三个方面介绍了传感所的运行思路,提到了红外热释电的发展和氮氧传感器的开发进度,分享了环境监测气敏传感器的新见解 /pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/12682762-963a-4b28-ba7e-a9d12e709f88.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp  中国科学院空天信息创新研究院传感技术国家重点实验室陈健研究员在《基于微纳制造技术的传感器与微系统》的报告简要介绍了国内外MEMS与传感器的发展以及应用需求,重点分享了十四五和2035战略规划的建议 /pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/86a49105-c06f-4988-b039-3ab747063e94.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//pp  清华大学精密仪器系仪器科学与技术研究所阮勇副研究员在《体硅MEMS标准工艺及其典型器件》报告中对体硅MEMS的技术发明点进行了详细分析,分享了技术的应用及效果 /pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/f477697e-a19e-4b02-b230-e60960776664.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//pp  美国电气和电子工程师协会代表(IEEE)、澳大利亚麦考瑞大学苏巴斯· 穆霍帕迪亚教授通过视频发表了《可穿戴医疗设备的发展趋势》主旨报告,他指出随着传感器技术的升级换代,尤其是柔性材料的发展,为可穿戴医疗设备的发展提供了新的动力。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/b9e3db44-e7d4-4161-ae16-412939af8aba.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"//pp  strong精英荟萃,共话产业未来/strong/pp  在随后的圆桌讨论环节,围绕当前国内外传感器技术及产业发展情况,怀柔区应发展的重点技术方向、领域及建设产业集群的建议以及高校院所成果转化的需求和企业对产业政策的需求等议题,来自传感器产业相关的学者专家、企业家、用户等共同展开探讨与交流,共话产业互促融合。其中,北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院的徐立军院长讲到高端传感器的发展需要设计、加工、应用等各方面的通力协作,他提出高校层面要做好人才、技术、产品等方面的供需对接 中科院自动化所的梁自泽研究员提到可以从校企联合攻关、加大资金投入等方面,做好加工工艺的提升,从而解决高端传感器良品率低的难题 北京市电子科技情报研究所的邢新欣博士指出在高端传感器领域国内外仍存在明显差距,怀柔传感器产业可以依托应用端市场优势,提高站位,打造全国乃至世界传感器产业创新高地 北京信立方科技发展股份有限公司唐海霞总经理讲到了信立方“1+X”职业教育人才培训计划的创新做法,为企业解决人才问题提供了宝贵经验。北京京仪智能科技股份有限公司副总经理卢继伟先生对如何打造怀柔传感器高端生态圈给出了打造应用需求发布平台、吸引人才落地,高频次组织人才技术交流活动等三个方面的建议 出席本次圆桌讨论的专家和企业家对产业发展过程中遇到的难题都结合自身经验提出了宝贵的建议。怀柔区区长助理、特聘专家陶斌武博士总结到,怀柔区高度重视今天各专家学者和企业家的意见和建议,怀柔区政府会以怀柔科学城建设为契机,加紧研究税收、人才等相关政策,加快教育、交通等配套设施建设,吸引国内外传感器产业相关资源集聚 此外,陶博士着重提到了成立北京怀柔仪器和传感器有限公司的初衷,北京怀柔仪器和传感器有限公司未来将在产业发展和聚集、核心技术攻关、科技孵化、成果转化、产业并购、政策服务、金融服务和技术服务等方面助力产业要素在怀聚集,促进传感器产业高质量发展。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/d49f3e7d-1674-4a7f-b34e-ac9514ee5691.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg"//pp  本次研讨会大咖云集,嘉宾发言内容丰富、议题讨论气氛融洽,探讨深入。今后,怀柔区将努力打造更多的高水平交流平台,全力促进怀柔传感器产业各环节的通力合作,将北京怀柔打造成高端传感器产业创新高地。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/47e19ad2-3314-41b4-912c-b50b337d77ad.jpg" title="8.png" alt="8.png"//ppbr//p
  • 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。
  • 四方光电扬尘传感器荣获中国传感器与物联网产业联盟应用创新奖
    p  中国传感器与物联网产业联盟组织的首届“SIA感知领航优秀项目征集”活动评选结果本周出炉,四方光电激光扬尘传感器PM3006,通过采用独特的激光散射测量技术,实现了室外扬尘在线监测、大气网格化监测、室外公共场所等户外极端工况下空气品质中PM2.5、PM10和TSP多参数的同时准确测量,并在国内外多个项目中得以成熟应用,经过专家组的评选,最终荣获“应用创新优秀项目奖”。/pp  我国室外扬尘及网格化监测领域,早期多采用称重法和β射线吸收法的监测仪,该设备无法实现在线实时监测,投入费用昂贵且后期维护成本高,无法大批量得到应用。而民用净化器中大量应用的激光粉尘传感器,又因为存在无法满足室外-30~70℃全天候的温度环境,及无法满足建设工地等实际使用场景经常喷洒降霾的水雾影响或者下雨潮湿的高湿环境要求而难以得到使用。在户外环境下使用民用空气净化器上的传感器,室外的高温和低温都容易使传感器损坏,水雾也经常被误判为雾霾而造成爆表。同时与国家大气环境监测网提供的PM2.5/PM10/TSP的多项数据对比,民用激光粉尘传感器由于激光功率小、采样流量小,导致PM10计数率很少,因此PM10的分辨率很低,很多厂家只能根据PM2.5的数值按照比例计算出PM10和TSP,这样的监测数据存在严重失真。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/c279e9b9-a525-43ca-82b0-f5bb97aa49c7.jpg" title="图1.png" alt="图1.png"//pp  通过对激光散射探测技术(LSD)近10年的技术积累和对应用市场客户真实需求的把握,四方光电研制出了扬尘传感器-PM3006,其采用宽温型大功率线型激光光源、API粉尘自动识别技术、先进的流道设计实现抗污染、大流量车规级采样装置、高湿度环境的水雾去除装置等,开创新的低成本实现了对室外扬尘的准确测量,PM2.5和PM10的实时监测数值与β射线吸收法监测设备,准确测量的相关性可以达到0.9以上。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/e1766e01-f47b-4bc6-a759-1aa4ccc14219.jpg" title="图2..jpg" alt="图2..jpg"//pp  扬尘传感器PM3006得以成功量产并批量应用积累的经验,为进一步满足用户差异化的使用需求,四方光电进一步开发出了可以搭配气泵使用的扬尘传感器PM3003S,及完全不受流量变化而影响测量精度的扬尘传感器PM3006S-P。br//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/4b7c34ab-586e-4207-bf4f-c1c59ad862b1.jpg" title="图4 (2).jpg" alt="图4 (2).jpg"//pp /pp  为了更好的满足客户设计及计量的需求,四方光电在核心传感器的基础上开发出了在线扬尘监测模组,方便客户更容易及更快速的实现监测系统的设计,大大缩短开发周期。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/3d17b26d-18cb-40e4-9c30-8e13cb82cb7b.jpg" title="图5.jpg" alt="图5.jpg"//pp  自2003年创立至今,四方光电始终坚持核心技术创新之路,除光散射探测(LSD)之外,公司还掌握了非分光红外(NDIR)、超声波(Ultrasonic)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)、热导(TCD)、激光拉曼(LRD)等核心气体传感技术,形成了气体传感器、气体分析仪器两大类产业生态,产品广泛应用于国内外的空气质量监测(室内、室外、汽车)、固定和移动污染源监测、工业过程节能减排监测、健康医疗和智慧计量等领域。/p
  • 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
  • 褚君浩:传感器,让我们的敏感神经更敏感
    褚君浩,中国科学院院士,红外物理学家、半导体物理和器件专家,中国科学院上海技术物理研究所研究员,东华大学理学院院长。他是我国培养的第一个红外物理博士,从20世纪70年代末开始,他就专注于红外探测器的研究,并与汤定元、徐世秋两位科学家研究了一种全新的半导体材料,创造性地提出了测算这种材料特性的公式,该公式最终以三位中国科学家的名字命名,被称为CXT公式,成为判断红外探测器新材料、新结构的参照标准。他的专著《窄禁带半导体物理学》,被国外20多个研究机构作为相关材料和器件研究的理论依据。  智能时代,传感器无处不在。传感器与计算机、通信被称为信息系统的三大支柱,成为衡量一个国家科技水平以及是否处在国际战略竞争制高点的一个重要标志。各种机器设备中的传感器就相当于人类的五官和神经系统,它们让机器能听、能闻、能看,从而更好地感知、学习和进化,为我们提供高精度、智能化的服务。传感器家族有哪些成员?它们能为我们提供怎样的服务?高性能传感器的市场长期被美国、日本、德国的企业占据,我国科学家如何才能在这一领域拼出一席之地?  简单来说,传感器就是用材料经过一定的设计,做成的一个器件,取代耳朵、鼻子、舌头、眼睛、皮肤的功能。它能够看得见、听得见,能够闻得出味道,能够感知到。它可以比人类的功能更强大,所以传感器要具有高性能。传感器具有的高性能,一般要超过人类的五官,能够听得到很远的声音,能够看得见红外光。  日常生活当中传感器非常多,最敏感的一个传感器大家可能没注意:你把手机靠近耳朵的时候,手机的屏幕就暗了,所以随便怎么碰耳朵,照样可以打电话,这就是手机传感器在起作用。手机里面传感器最多,而且都很小、很灵敏。现在传感器的发展趋势就是高精度、高灵敏、高速响应、高稳定性、高可靠性、微型化、柔性化、多功能集成化、数字化、智能化、无线通信化,另外还要绿色环保。  没有传感器就无法数字化  2019年,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面。嫦娥四号搭载了多种科学探测仪器,可以探测月球表面的地形地貌、月表物质的成分和月球表层的结构。嫦娥四号的着陆器上还安装了4个与月壤直接接触的温度计,可每900秒测量一次月壤的温度,这也是人类首次实现在月球背面对月壤温度进行原位测量。我们进入了一个智能化的时代,上至宇宙探索,下至日常生活,数字技术已经渗透到方方面面,农业测产、荒野探矿、太空探月都离不开传感器,传感器信息采集功能的重要性也因此越来越凸显。物联天下,传感先行,无论是“大数据”“人工智能”,还是“物联网”,其最重要的“基石”就是传感器技术。那么,传感器技术怎样进行数据的采集、存储、计算?  智能时代的最大特点就是智能化系统的运用。智能化系统有三大支柱:动态感知、智慧识别、自动反应控制。比如机器人能够把乒乓球打到,首先是动态感知,看到这个球怎么过来;其次要分析这个球会从哪里进来,这是智慧分析;然后它采取措施,打到这个球。智能化系统最后的出路就是推动人工智能、智慧地球、数字城市的建设。这个系统最大的核心就是数字化,因为只有数字化才能定量化、精准化、规律化、智慧化,最后促进数字经济的发展。  数字经济的“数字”从哪里来?就是靠传感器来的,所以传感器是大数据的源头。数据有两类:一类是文本大数据,另一类是物理大数据。物理大数据是靠传感器实时获得的,这类数据好多都是声、光等类型的,它们属于一个波动世界。这个波动世界里面的数据量特别大,一个波有振幅、有位相、有频率,还有偏振等等,再加上时间、空间等海量的大数据,就可以告诉我们好多信息,然后对这些信息进行分析。  传感器和物联网是智慧地球、智慧城市两个核心技术。智慧分析就是从大数据分析出一些我们所需要的信息。现在浙江省义乌市有一座大桥里面安装了好多传感器,通过传感器看它里面振动的应力波形,不同的车辆开过去波形都会有变化。如果有一天发现应力情况异常,就会报警。  传感器是支撑智能化最重要的“一条腿”。无线通信接收信号要靠传感器,通信卫星主要就是发射和接收,接收需要传感器,没有传感器,通信就中断了,后面的智能化更无法实现。可以说没有传感器,就没有智能时代;没有传感器,也没有信息化时代。  我国传感器技术与国外的差距及优势  一部智能手机中有20多个传感器,一部汽车更是有多达上百个各类传感器。无处不在的传感器,已经成为全世界最具发展潜力的高新技术产业。但是,目前全球2万多种传感器产品中,我国能生产的只有大约6000种,远远不能满足国内市场的需求。智能手机中,传感器几乎均为国外产品,每年我国各种中高端传感器进口占比高达80%,传感器芯片进口的占比甚至要达90%。我国传感器技术与国外的差距究竟在哪里?如何才能打开自己的一片天地?  传感器国内一般来说都能制造,在一般的应用上面也都适用,但是在高端应用、精细应用方面和国外有差距,这就要发扬工匠精神赶超世界一流。  我们也有自己的优势领域,有一本最有名的科学手册叫《LandoldtBoerstein》,这本科学手册,到现在已经有140年历史了,它每隔10年到15年要修订一次,我就是负责碲镉汞材料修订的作者负责人,因为在这个领域,我国科学家做的工作国际上认可,所以我们有这个资格来承担这项工作。  发展传感器,我国过去有一个弊端,就是买得到自己就不做了,但是红外探测器高端的买不到,就只能自己做,我们反而做出来了。其实在有些核心的关键领域还是要自立自强。我们现在好多企业,在红外传感器方面,水平不断地在提升。另外,要发展智能化,把芯片技术感受到的传感信息,智能化地分析处理,这就是当前传感器发展的趋势。  智能时代的“桥梁”  2019年4月15日,法国巴黎圣母院起火,考虑到空中投水可能造成建筑及文物损毁,法方派遣无人机捕获实时图像,为消防员实现精确定点扑救提供了重要支持。这其实得益于物联网技术的普及。互联网、物联网,一字之差,但两者截然不同。如果说,互联网是人们用来进行信息传播和共享的平台,那么,物联网就是“物物相连的互联网”,所不同的是,物联网是通过传感器、红外等各种感知设备,将信息传送到接收器,再通过互联网实现远程监视、自动报警、控制、诊断和维护。如今,物联网已经广泛应用在智慧城市、智慧医疗、智慧农业等众多领域,而传感器作为智能时代的“桥梁”,在各个领域智慧建设中已不可或缺。未来,传感器在智慧城市、智慧医疗、智慧农业等领域还能起到怎样的作用?  江苏无锡有一家公司,在公司每个区域里所有的转动部分都安装了传感器,这样在办公室里可以监控所有的电梯、马达是否正常。如果哪个地方不正常,控制室就亮黄灯了,马上就可以派人去修理。这就是智慧城市管理的一方面。  现在抑郁症很多,还有一些小孩患抑郁症,抑郁症当然有多种识别方法,也可以做成一个小的设备,定量分析患者的抑郁程度,这都是传感器信息获取分析的可能应用。如果我们人体里面都有传感器,比如口袋里放个心脏传感器,心电图随时可以拿到,如果一个人心脏有点不舒服了,跟医生打个电话,说我现在心脏不舒服,或者发条微信给他,这个是互联网技术的应用;但如果这个传感器的信号直接送到分析中心,分析中心就能够根据GPS定位知道人在什么位置,马上通知相关机构采取措施,这就是物联网技术应用。物联网技术在人类健康上面大有用处。  人类现在要进入智能时代,智能时代的最大特点就是智能化系统的运用,智能化系统非常重要的核心就是传感器,传感器就是我们的敏感神经。在智能时代的背景下,我们要努力打造敏感神经,通过科技创新手段不断提升信息传感水平,不断提升智慧分析水平,从而发展物联网、人工智能、智慧地球的事业,促进数字经济的发展和城市数字化转型,最终提升人们的生活水平。
  • 2019世界传感器大会在郑州开幕
    pstrong仪器信息网讯/strong 2019年11月 9日,由中华人民共和国工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省人民政府共同指导,中国仪器仪表学会、河南省发展和改革委员会、河南省科学技术厅、河南省工业和信息化厅、中共河南省委外事工作委员会办公室、河南省科学技术协会、郑州市人民政府联合主办,中国仪器仪表学会、郑州国家高新技术产业开发区管理委员会承办,京都自动化联盟、OPC(中国)基金会、英国皇家特许计量及控制学会、意大利仪器制造商协会、马来西亚机器人行业协会联合协办的“2019世界传感器大会暨展览会”正式开幕。此次大会将持续到11月11日,大会邀请了世界知名传感器专家、学者、企业家参加,有众多院士和省部级领导出席,并有多家世界500强企业加盟出展,国内、国际近百家媒体报道,堪称全球传感器技术的顶级盛会。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/718c4bfb-b0a9-45b0-8651-2c94743c7c4a.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp  中国科协技术协会副主席李华、中国机械工业联合会执行副会长薛一平、中国机械工业联合会副会长朱森第、陆军研究院曹国侯将军、中国计量科学研究院院长方向及河南省发改委、省工信厅、省科技厅、省外办、省科协及郑州市政府、郑州高新区相关领导出席了此次开幕式。/pp  中国工程院院士金国藩、尤政、蒋庄德、周立伟、谭久彬、倪光南、赵连城、褚君浩、钟山、姜会林,中国科学院院士姚建铨、吴宏鑫,美国医学与生物工程院院士李长明,美国国家工程院院士陈向力,加拿大国家工程院院士杨军、意大利米兰理工大学机械和热测量学教授阿尔夫莱德· 吉阿科莫· 西噶达,松下全球传感器首席技术官今井寿教,德国西克传感器公司首席科学家夏恩· 麦克纳玛拉,IEEE传感器委员会理事、光学传感器研究中心主任艾尔费德?刘易斯等也出席了此次大会。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/31cdd3a3-5ff0-42b8-b2ff-e3e692974d5b.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="400" vspace="0" height="267" border="0"//pp style="text-align: center "  郑州市市委副书记、市长王新伟开幕式主持/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/b3678fa9-04e3-4ce4-9c20-a758cfaffe6b.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" width="400" vspace="0" height="267" border="0"//pp style="text-align: center "  河南省省委常委、郑州市市委书记徐立毅致辞/pp  近年来郑州市产业的发展,筹建了河南省智能传感器制造业创新中心,编制了中国智能传感器产业发展的规划,形成了涵盖多能力的产业链,在智能传感器研发方面已经形成了一定的领先优势。他提到,郑州非常欢迎,也真诚的期盼与会的专家以及传感器行业里面的优秀企业家与我们共商共建共享为推动传感器产业在郑州得到高质量发展。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/5a9b4003-2f46-4759-b631-ece11942792c.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="400" vspace="0" height="267" border="0"//pp style="text-align: center "  中国工程院院士尤政致辞/pp  随着持续不断的引进,以及互联网市场快速的增长和智能终端和费电子的普及,均成为带动智能传感器未来需求增长的主要动能,也为智能传感器的发展提供了全新的视野。传感技术属于竞争型、业务型的技术,也属于应用型技术、成熟的方案和先进的技术,中国将秉承着开放、平等、包容的形态,与国际各级组织开展专业交流机制。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/b159dcb8-79db-44a1-82d3-b370a4057c50.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="400" vspace="0" height="267" border="0"//pp style="text-align: center "  中国科学技术协会副主席李华致辞/pp  传感器技术对转型升级、发展战略产业发展重要作用,李华指出,希望利用2019世界传感器大会这个平台,以促成人类感知方法和能力的不断提升。中国科协将一如既往对传感器大会以及传感器技术领域的进一步更高更快的发展提供应有的服务和努力。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/755633a9-9933-4867-a0ae-b5ce2ea216d7.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="400" vspace="0" height="267" border="0"//pp style="text-align: center "  工业和信息化部电子信息司副司长任爱光致辞/pp  工业和信息化部作为行业主管部门,一直以来坚决贯彻落实国家相关部署,推动传感器产业发展,2017年郑州市发布了传感器产业三年行动计划,指导传感器产业健康发展。2019世界传感器大会不仅有丰富的展览,还有很多的专题论坛,是业界交流的重要渠道和平台,希望大家共同探讨,深化合作,务求实效。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/a2506865-3bff-416d-bb4b-d8e5f48fbb19.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg" width="400" vspace="0" height="267" border="0"//pp style="text-align: center "  河南省人民政府副省长刘伟讲话/pp  河南省正在系统谋划推进制造业高质量发展建设制造业强省的举措,他讲到,河南省将依托现有基础,持续发力,努力把传感器产业培育成支撑高质量发展的标志性产业,随着2019世界传感器大会的召开,必将推动传感器促进制造业高质量发展。/pp  最后进入项目签约环节。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/92fd5f3a-2e62-4543-8d06-a7bde3865b4e.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg"//pp style="text-align: center "  世界传感器大会项目签约仪式/ppbr//p
  • 玩儿“智”造?没智能传感器怎能行!
    “智能”是时下一个非常热门的话题,人的感知被各种科技设备延伸,我们可更便捷、快速地了解到环境、饮食、自己身体等各方面的信息。如今,中国的“智”造大门已被推开,核心的“感知力”即是踏入这个门槛的第一步,而智能传感器则可成为智能设备的“神经元”,帮它们完成“感知“的使命。近期,滨松中国官网推出了“滨松智能传感器中心”。在这里可以了解到滨松使用MOEMS技术制作的光IC,利用独特半导体处理技术生产的硅光电二极管、雪崩二极管等适用于智能设备的光电半导体器件,应用可覆盖可穿戴设备、食品快检以及汽车电子等。另外,在中心里集中推出了备受关注的产品类型和具体型号供“智造者”们参考。可穿戴设备可穿戴设备,顾名思义,是可以直接穿戴在人身上或者整合在衣服上的便携式设备。在互联网时代的今天,可穿戴设备不仅是一种硬件设备,更是一个数据输入端口,通过内置在设备中的软件以及数据交互、云端交互技术来实现更加强大的功能,在可预计的未来,可穿戴设备将会对人类的生活模式、感知方式产生很大的影响。滨松光电半导体在智能可穿戴设备中的应用基于MOEMS技术开发出来的一系列的微型半导体探测器,可作为可穿戴设备中核心的感知触手,在血氧、心率、皮肤水分测量以及PM2.5的监测上充分满足探测需求,成为由“硬件+软件+云”构成的智能、精准生活网中重要的一个部分。滨松智能传感器(定制化)在测试皮肤水分的应用食品快检食品安全问题已成为社会焦点,如何准确分析食物的成分、检测出变质食品、分辨劣质食用油等,都是老百姓们越来越关心的话题。拉曼光谱法,红外光谱法等适用于食品、纺织物快检的分析技术成为行业发展的热点,而小型化、民用化的市场需求也初步展现。利用滨松光电半导体可实现的食品检测项目滨松拥有手掌大MEMS-FTIR光谱仪、超小近红外微型光谱仪、MEMS-FPI、紧凑的高灵敏度线阵图像传感器,以及可根据客户需求定制化的InGaAs阵列等各类探测器产品。这一系列超紧凑型、微型、低成本的探测器,让更小、更多的设备实现食品或者纺织物快检功能成为可能,“安全生活、健康生活、智能生活”从此便更能在我们的“掌握”之中。滨松2015年推出的新型MEMS-FPI*模块demo将在8月31日的CIOE国内首展除此之外,滨松的智能传感器还可应用在汽车电子中,在汽车MOST网络、安全可视化、内部环境控制系统、智能辅助系统、人机界面等方面发挥作用。面对这个新开启的世界,滨松非常乐意参与其中,并凭借60余年光电产品研制经验的积淀,为智能设备提供更具品质保障的探测器,而根据具体需求的定制化开发,也为“智造者”开放。滨松智能传感器中心现已经在滨松中国官网上线,敬请登录查看。
  • 不约而“大同”,两位院士谈“智能+传感器”
    pstrong仪器信息网讯/strong 2019年8月16日,第十四届全国化学传感器学术会议(14th SCCS)于山西大同大学隆重召开。本次会议以“创新时代的化学生物传感技术,旨在促进本领域新理论和新技术的交流”为主题,吸引了业界600多位代表参加,参会人数再创新高。当日上午举行了隆重的开幕式(详见报道:a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190816/491290.shtml" target="_blank"span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong全国化学传感器学术会议开幕 俞汝勤、陈洪渊两位院士获终身成就奖/strong/span/a),随后安排了5个大会特邀报告 下午,四个分会场分别安排了40个报告;青年论坛18个报告同样精彩。/pp  “化学传感器专业委员会” 成立35周年,也是它的前身---“全国离子选择电极协作组”成立40周年之年,第十四届全国化学传感器学术会议,显然具有特别的历史意义和纪念意义。也许是天意,本届会议在大同市、由大同大学承办;不约而“大同”,湖南大学俞汝勤院士、南京大学陈洪渊院士共同选择了“智能+传感器”,分别从不同的角度研究探讨了“智能”与“传感器”之间的关系,高屋建瓴地揭示传感器同一个前行的方向——“智能+传感器”。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/a8eea95e-8900-4c9d-88d2-de71e20756d9.jpg" title="鞠熀先.jpg" alt="鞠熀先.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "  南京大学鞠熀先教授主持大会报告/pp  俞汝勤院士作《“人工智能+X”模式助推化学传感器与计量(信息)学研究范式转换刍议》报告。近年来,国务院、教育部先后印发了《新一代人工智能发展规划》(2017)、《高等学校人工智能创新行动计划》(2018)等发展规划。俞汝勤在报告中说到:“国家对一些新技术如人工智能如此重视,它正引发可产生链式反应的科学突破、催生一批颠覆性技术,引领新一轮科技革命和产业变革。我想谈一谈我们较传统的老学科如何努力跟上来。”科学研究第一种范式是经验、实验科学 第二种是理论科学 第三种是计算科学。“今天,进入了科学研究的第四种范式,那就是大数据+人工智能。化学分析必须顺应时代的新变化!”俞汝勤说到:“搞化学的要好好思考一下,怎么顺应这个发展。” 人工智能与化学传感器如何发生关系呢?俞汝勤认为,这就要说到“化学计量学”,以化学计量学思维方法考察今天遇到的问题,以实现“人工智能+X” 借助人工智能,将提供新的思路,有可能解决化学当中一些老大难的问题,比如新药研发。俞汝勤谈到,化学与分析化学面临第四范式的挑战与机遇,在化学与分析化学教育中解决信息化和人工智能时代学生必须的数据处理问题,需要提上议事日程,以保证化学教育质量与对数学基础的要求,学生必须具备运用数学建模与解决问题能力。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/afbfefa4-99a4-4530-a5b1-3871b65e0a7b.jpg" title="俞汝勤.jpg" alt="俞汝勤.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "  俞汝勤院士作《“人工智能+X”模式助推化学传感器与计量(信息)学研究范式转换刍议》报告/pp  陈洪渊院士作《智能传感器的今天和明天》报告。人类社会已经经历了三次工业革命,现在正处于第四次工业革命中——智能制造。智能制造需要形式、功能各异的传感协调配合才能实现智能制造,传感器是信息之源、信息获取的物理基础。传感器成为智能制造的第一战线、物理基础,传感器网络化是替代生物智能实现人工智能的关键,传感器也要实现智能化。报告从传感器的分类和前沿说起,详细地阐述了智能传感的集群化问题,描述了智能传感器发展的未来趋势:(1)与物理世界相同(IoT物联网),(2)与生命对话(CPI人机界面),(3)引入生命的智能。报告中以生物化学传感器为例,从第一代到第二代芯片界面的传感、第三代可穿戴式传感、第四代植入式传感与治疗、以及未来的第五代智能式传感,将实现大样本的实时数据无线遥感采集,形成海量的大数据,对大数据进行运算科学辅助的分析,预感人体疾病的发生,实现对疾病精准预防,能够做到“潜感”。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/8bde7f45-8578-4f5d-bbda-3be6e0ed2d5e.jpg" title="陈洪渊.jpg" alt="陈洪渊.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "  陈洪渊院士作《智能传感器的今天和明天》报告/pp  湖南大学谭蔚泓院士作《疾病的分子分型》报告。十九大提出“实施健康中国战略”,谭蔚泓认为,解决医疗问题的关键是预防医学,分子医学时代需要在分子水平上对重大疾病进行精准诊疗,分子医学迎来了发展的新契机。核酸适体是由DNA/RNA单链构成的核酸分子,具有高特异性、高亲和力、容易合成、便于修饰、设计可控等优点,在癌症诊疗研究中具有独特的优势和广泛的应用前景。利用核酸适体细胞筛选新方法(Cell-SELEX),设计以癌变细胞为靶标、正常细胞为负对照的细胞筛选新方法,突破了标志物未知条件下核酸适体筛选的瓶颈,获得多种能够特异性识别靶细胞的高效核酸适体,为癌症诊疗提供重要的分子探针。报告中结合其课题组在核酸适体研究领域的最新研究进展,介绍了利用DNA核酸适体进行疾病分子分型的3种技术:流式细胞仪,热泳技术与外泌体,质谱流式分型方法。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/b389ad21-f971-4f21-b5da-ba721f0b9a74.jpg" title="谭蔚泓.jpg" alt="谭蔚泓.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "  湖南大学谭蔚泓院士作《疾病的分子分型》报告/pp  细胞功能分子的检测方法研究是生命分析化学的重要内容之一。大会特邀南京大学化学化工学院鞠熀先教授作《细胞功能分子的检测与成像——发展与挑战》报告。报告中围绕“细胞功能分子的检测与成像”主题,从五个方面展开详细阐述:(1)细胞功能分子的原位检测 (2)生物成像方法的发展趋势 (3)细胞表面生物分子的成像分析 (4)细胞分泌物的检测 (5)单细胞内功能分子检测的挑战。鞠熀先认为,生物成像发展趋势是,从生物大分子成像到化学小分子成像 突破衍射极限的超分辨成像(20nm——5nm) 从标记成像到免标记成像。报告中对单细胞分析面临的挑战,鞠熀先提出了自己的看法:(1)单细胞提取物数量少,分析极为困难,提高灵敏度势在必行 (2)围绕单细胞的分子识别与代谢过程,针对种类、亚型、周期,需要发展高效的单细胞识别、分选的新技术和新方法 (3)为了实现组学水平的单细胞分析,检测通量仍需提高 (4)建立发展以电化学成像、质谱成像、电子束成像为特色的具有高灵敏度、高选择性和高精度的多组分的原位、实时、动态的无标记单细胞成像技术 (5)建立基于单细胞的疾病预警和药物筛选新原理和新方法。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/445c281b-75d2-4600-a746-e7b508b242fc.jpg" title="毛兰群.jpg" alt="毛兰群.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "  中国科学院化学所毛兰群研究员主持大会报告/pp  单细胞分析备受关注。大会还特邀东北大学王建华教授作《ICP-MS(单)细胞分析研究》报告。细胞群体分析可获得胞内物质的平均浓度水平,但无法给出细胞个体间的差异,而这种差异对于阐释相关物种在细胞内的迁移转化、及其与健康或疾病的关联十分重要。王建华认为,对于金属及其形态分析,ICP-MS当属最佳选择,在单细胞检测方面将发挥关键性作用。报告中介绍了对单细胞中金属及相关物质的分析进行的一些探索研究,包括:(1)基于流式进样用时间分辩ICP-MS 分析单细胞中微量铬 (2)设计了一种三维微交叉液滴发生系统与ICP-MS 联用,以测定单MCF-7 细胞中金纳米粒子 (3)选择了生物还原激活的姜黄素的载体前药(以钴为配位中心的金属配合物),通过ICP-MS 检测细胞对配合物的摄入和排出行为以及单细胞水平的摄入与分布情况 (4)设计一种比率荧光探针对细胞内的锌进行荧光成像分析,同时用ICP-MS 对成像后的细胞中的锌进行准确定量,以解决细胞内金属荧光成像难以提供金属/纳米粒子的定量信息的问题 (5)设计一种可以实现细胞内铜纳米粒子及Cu(II)相关物种形态分析的荧光成像方法,用于阐述细胞内的金属纳米粒子的迁移转化。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/e28f160e-8c63-49e1-9eb8-090b0b194b6b.jpg" title="王建华.jpg" alt="王建华.jpg" width="400" vspace="0" height="252" border="0"//pp style="text-align: center "  东北大学王建华教授作《ICP-MS(单)细胞分析研究》报告/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/48fdae31-4ba9-4ce1-9699-899837c54cac.jpg" title="分会场一.jpg" alt="分会场一.jpg"//pp style="text-align: center "  一分会场现场/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/5095e1c3-cae6-459d-ad88-278f4295ec6a.jpg" title="分会场二.jpg" alt="分会场二.jpg"//pp style="text-align: center "  二分会场现场/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1cfd7f17-ba82-4fab-b91f-579135e9bf27.jpg" title="分会场三.jpg" alt="分会场三.jpg"//pp style="text-align: center "  三分会场现场/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/ec8654da-0963-487e-89cc-7a9b6766546d.jpg" title="分会场四.jpg" alt="分会场四.jpg"//pp style="text-align: center "  四分会场现场/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/18975787-e027-4a46-ada8-12132a48eb07.jpg" title="仪电.jpg" alt="仪电.jpg"//pp style="text-align: center "  上海仪电科学仪器股份有限公司/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/945ac6d2-58ef-45ac-8b22-4768471ae678.jpg" title="兰力科.jpg" alt="兰力科.jpg"//pp style="text-align: center "  天津市兰力科化学电子高技术有限公司/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/08dbfb11-4f9b-4aaa-a8a4-2def4ce6814c.jpg" title="彤泰.jpg" alt="彤泰.jpg"//pp style="text-align: center "  广州彤泰科技有限公司/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/5bfc502c-3554-49cb-9b77-4ec554793889.jpg" title="合影(小).jpg" alt="合影(小).jpg"//pp style="text-align: center "  参会代表合影留念/ppbr//p
  • 为什么说量子效率是图像传感器的重要指标?如何提高QE?
    每种传感器技术的 QE 都不同,某种图像传感器达到 95% 的 QE。但是,它是由被检测光的波长和 半导体材料决定的。对于CCD、EMCCD、(em)ICCD 和sCMOS技术,在某些波长范围内可能达到 95% 的 QE,但可见光谱中近红色和紫外区域的光子具有较低的 QE,因此传感器的效率较低。为了改善这些区域的 QE,已经开发了Deep-depleted硅传感器和涂层传感器,从而增加了 QE。   大多数图像传感器都是由硅制成的。由于 QE 取决于材料,该元素的特性以及它如何与光相互作用非常重要。   在高纯度晶体形式中,相邻的硅原子彼此共价键合。打破这些键以产生电子/空穴对(~1.1 eV)需要大于带隙能量的能量。入射光的波长与光子吸收深度直接相关;波长越短,进入硅的深度越短。   Deep-depleted硅传感器比传统的硅传感器更厚 ,因此能够检测更长波长的光(即 700 nm,NIR)。NIR 光在硅中的穿透深度比典型的硅传感器更深,因此在没有深度耗尽的情况下,硅传感器对入射的 NIR 光有效透明。如下图所示,Deep-depleted硅传感器在 700 – 850 nm 范围内可提供 90% 的 QE,而传统硅传感器可提供 60% 的 QE。 为了进一步改善 QE,可以通过前照式或背照式设备来改变设备内传感器的方向。前照式设备的入射光通常通过并行寄存器的门进入传感器。这些栅极由非常薄的多晶硅组成,在长波长下相当透明,但在短于 400 nm 的波长下变得不透明。因此,在短波长下,栅极结构会衰减入射光。   如果硅传感器均匀变薄,图像可以聚焦在没有栅极结构的传感器后端。由于栅极结构没有光限制,背照式器件对光表现出高灵敏度,使 95% 的 QE 成为可能。采用前照式技术的图像传感器,入射光在撞击传感器之前必须穿过微透镜和金属线,从而降低了最大量子效率。背照式图像传感器的入射光首先会照射传感器,因此设备的 QE 不会降低。 InGaAs 传感器   只有当光子具有比材料的带隙能量更高或更短的波长时,半导体才会检测到光子。InGaAs 传感器是由 InAs 和 GaAs 的合金制成的半导体,传统的 InGaAs 传感器具有 x:1-x 的 InAs:GaAs 比率。由于 InGaAs不是天然存在的材料,因此必须在 InP 衬底上生长单晶。   InGaAs 传感器的带隙能量通常低于硅,这意味着它们能够检测更长的波长,例如短波红外 (SWIR) 区域 (900-1700 nm)。因此,InGaAs 摄像头在 950-1600 nm 区域内的 QE 80%。显示了典型 InGaAs 传感器的 QE 曲线。通过增加单晶内 InAs 的浓度,截止波长可以扩展到 2600 nm。 尽管 InGaAs 相机在 900 – 1700 nm 范围内具有高 QE,但远端波长截止会随着设备冷却而降低。每冷却 10 摄氏度,这通常会偏移 8 纳米。这意味着进入设备的光子吞吐量很重要,但是远端截止的这种转变可能是有利的,因为它允许传感器充当“可调”低通滤波器。   总结   QE 是衡量设备在将入射光子转换为电子方面的有效性的指标。不仅 QE波长取决于,它还取决于传感器材料。   如果能量高于半导体带隙能量,传感器将检测到入射光子。这就是为什么硅在 500-600 nm 之间具有 95% 的 QE,但对于较长的红外/较短的紫光波长具有较低的 QE,而 InGaAs 在 SWIR 范围(900-1700 nm)上具有高 QE,而不是可见区域或中红外波长范围( 1700 nm)。
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