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阵列红外传感器

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阵列红外传感器相关的论坛

  • 光电传感器与红外传感器的区别

    光电传感器与红外传感器的区别

    [font=宋体][color=#1E1F24]光电传感器与红外传感器的主要区别在于它们的工作原理和用途。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]光电传感器通常使用光敏元件(如光敏电阻、光电池等)来检测光线或可见光的强度。当光线照射到光敏元件上时,光敏元件会根据光线强度产生相应的电信号。因此,光电传感器主要用于检测可见光的存在、测量光的强度和辨别颜色等。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]红外传感器则使用红外线来探测目标物体。红外线是一种波长在红色光和微波之间的电磁波,具有穿云透雾的能力。红外传感器通常使用热敏元件来探测目标物体发出的红外辐射,并根据目标物体的温度差异来判断是否存在目标物体。因此,红外传感器主要用于热成像、夜视、监控、消防等领域。[/color][/font][align=center][img=光电液位传感器,600,324]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311091558166644_7199_4008598_3.jpg!w600x324.jpg[/img][/align][font=宋体][color=#1E1F24]光电传感器和红外传感器在结构、性能和应用方面也存在差异。光电传感器的结构相对简单,通常由一个光敏元件和一些电子元件组成。而红外传感器的结构较为复杂,通常需要使用光学系统、热敏元件和信号处理电路等。光电传感器的响应速度较快,适用于高速检测和自动化控制等领域,而红外传感器的响应速度较慢,但具有较高的灵敏度和分辨率,适用于远距离探测和热成像等领域。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][url=https://www.eptsz.com]光电传感器[/url]和红外传感器是两种不同的传感器类型,它们的工作原理、结构、性能和应用等方面存在明显的差异。在选择使用时,需要根据实际需求和应用场景来选择合适的传感器类型。[/color][/font]

  • 光电传感器与红外传感器:工作原理和应用领域的比较

    光电传感器与红外传感器:工作原理和应用领域的比较

    [font=宋体][color=#1E1F24]传感器在各种技术和应用中都发挥着关键作用,其中光电传感器和红外传感器以其独特的运作原理被广泛应用。尽管它们都涉及光信号的转化,但光电传感器和红外传感器在工作原理和应用领域上存在明显的区别。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]光电传感器主要基于光电效应,即光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生相应的电效应现象。这种效应被用来将光信号转化为电信号,进而进行识别、检测或控制。根据光电效应现象的不同,光电传感器可以分为外光电效应、内光电效应及光生伏特效应三类。这种传感器在许多领域都有广泛应用,如工厂自动化、机器人技术、医疗诊断等。[/color][/font][align=center][img=光电液位传感器,600,324]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310231657105279_6094_4008598_3.jpg!w600x324.jpg[/img][/align][font=宋体][color=#1E1F24]相对而言,红外传感器则利用红外线的特性进行检测。红外线具有穿过某些物质的能力,例如人体和大多数非金属材料,因此红外传感器可以用于检测这些物质的存在或表面温度。由于红外线可以穿过一些可见光不能穿过的物质,因此红外传感器在某些情况下可以提供更准确的检测结果。红外传感器通常具有较高的灵敏度和响应速度,因此适用于快速、高精度的检测。例如,它们常被用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤等领域。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]总结来说,[url=https://www.eptsz.com]光电传感器[/url]和红外传感器的主要区别在于它们的工作原理和应用领域。光电传感器主要基于光电效应,适用于各种需要光信号转化的应用;而红外传感器则利用红外线的特性进行检测,主要用于温度测量、气体分析等领域。无论是哪种类型的传感器,它们都在现代科技和工程中发挥着不可或缺的作用。[/color][/font][font='Segoe UI',sans-serif][color=#1E1F24] [/color][/font]

  • 【资料】红外传感器的种类

    红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,te连接器已经在现代科技、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像;(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。红外传感器根据探测机理可分成为:光子探测器(基于光电效应)和热探测器(基于热效应)。在即将开始的2011中国电子展上也会有产品展示。

  • 【讨论】近红外滤光片与近红外传感器的关系

    大家讨论讨论:近红外带通滤光片(滤得波长1000nm--1500nm),近红外传感器光感峰值大约在1200nm左右.请问,如果我想要一光线通过滤光片,然后用传感器测其光强,与直接用传感器测其光强,两者结果会是什么关系?

  • 【求助】关于中红外光源及中红外传感器

    各位常接触传感器的朋友,除了西安聚星光电技术有限公司外,能告诉我西安还有哪家公司生产中红外光源和中红外传感器,最好是西安的,如果知道外省哪家公司有,请"高抬贵手"写下公司名字,不胜感激.急啊

  • 【原创】请求高手帮助,同行交流,红外传感器探头

    我买了几个热释电传感器和红外灯泡 组装成了自己的红外传感器探头但是现在遇到麻烦了:显示浓度老是下降,不知道什么原因ps:原理是基于lamber-bill吸收定律,用到ndir(非色散红外)的原理(原理见附件)我做过很多次试验 ,因为传感器电路部分别人做的,买别人的探头安装的时候 没有下降的迹象 但是用我做的探头的时候 就会下降。肯求大家来讨论讨论[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=59230]电调制非分光红外气体传感器[/url]

  • 【求助】非分散红外传感器(NDIR)

    [color=#00008B][color=#00FFFF][font=楷体_GB2312][size=4][size=1]请教各位大侠,有谁知道非分散红外传感器(NDIR)具体工作原理。小弟现在想要做该仪器,可以算法还不知如何下手。请各位大侠指点迷津,小弟不胜感激[/size][/size][/color][/color]

  • “化学鼻”传感阵列可“嗅”出癌症味道

    中国科技网讯 据物理学家组织网9月14日(北京时间)报道,最近,一个由马萨诸塞大学阿默斯特分校化学家领导的研究小组开发出一种快速、灵敏的探测方法,能从微观水平识别出活组织内各种细胞类型,几分钟内就能区分出癌转移组织和正常组织。研究人员指出,这为快速诊断癌症提供了一种比较通用的方法,并能减小活体检查的入侵性。相关论文发表在最近出版的《美国化学协会·纳米》杂志上。 迄今为止,精确识别癌细胞的标准方法是用一种能与癌细胞壁结合的生物受体,但这种方法的缺点是必须事先知道相应受体是什么。新研究中,由该校文森特·罗泰洛领导的研究小组用一种黄金纳米粒子传感器阵列加上绿色荧光蛋白(GFP)造出一种新传感器阵列,只需几分钟就能与癌细胞内特殊蛋白质起反应而被激活,从而给每种癌症标上一个独特的识别标志。 在此前研究中,他们已经开发出一种“化学鼻”——由纳米粒子和聚合物组成的阵列,能区分正常细胞和癌细胞。“我们将这一工具用在组织和器官诊断中,能通过‘闻味’的方法实际探测、识别活动物组织中的转移性肿瘤细胞,‘嗅’出不同的癌症类型。”罗泰洛说。 他们用健康组织和小鼠肿瘤样本,不断调节、修整纳米粒子—GFP传感器阵列,一旦发现了转移性组织,GFP就会发出荧光。研究人员解释表示,调整好的传感器阵列能识别各种健康组织,即使组织只有微小变化,它也能“嗅”出来,极为敏感而且功能强大。罗泰洛说:“就好比两块奶酪,看起来一样但用鼻子能分出来哪块美味可口,哪块是几天前的。我们的‘化学鼻’能分出一个组织样本是否正常,是哪种癌症,而且准确率极高。它能分辨仅有2000个细胞的样本,能大大减小活体检查的入侵性。” 除了灵敏度高,“化学鼻”还能区分低转移和高转移,癌症来自哪个部位,如乳腺、肝、肺和前列腺癌。“这一进展让我们向通用型诊断测试更近了一步。总的来说,这种基于阵列的传感策略有望带来一种显型筛选方法,对各种组织情况进行甄别,区分它们是来自基因变异还是组织分化。”研究人员指出,他们下一步将在人体中测试这种传感器阵列。(记者 常丽君) 总编辑圈点: 几年前就有报道说宠物狗能嗅出“癌症患者”。与之相比,“化学鼻”虽然靠的并不是真正的嗅觉,但却不乏亮点:高灵敏度、区分转移组织和癌症类型。癌症之所以可怕,一则在于它早期的隐匿性,一则因为它善于转移。极强的隐匿性使很多患者错过了治疗的最佳时机;而当患者历尽艰辛以为战胜病魔却被告知癌细胞发生转移时,身心都很难再经受住新一轮的折磨。针对这两方面,“化学鼻”在诊断上都有巨大进步。这样的技术一旦推广普及,对于人类健康绝对是一大福音——前提是一定要养成定期体检的良好习惯。 《科技日报》(2012-09-15 一版)

  • 【原创】固体光图像传感器的器件技术的开展现状与趋向

    固体光图像传感器的器件技术的开展现状与趋向  1、固体光摄像器件—理想的星载光图像传感器  固体光电子图像传感器技术包括可见光硅图像传感器和短波、中波和长波红外焦平面阵列技术。由于图像传感器器件的不时开展,目前的固体图像传感器从可见光和近红外波段的CCD器件开展到了短波、中波和长波红外焦平面阵列。与星载反束光导摄像管相比起来,由于固体图像传感用具有一系列优点,十分适用于用作空间星载图像传感器,如:  (1)体积小,重量轻;  (2)无图像扭曲;  (3)光响应工作波段宽,可见光硅CCD和CMOS图像传感器的光谱响应可从紫外区延伸到红外区,而红外焦平面的光谱响应波段掩盖了从1mm~14mm和远红外更宽的电磁波谱区;  (4)高分辨率,可在焦平面上集成数十万、百万乃至千万像元的大格式阵列、完成大视场空间传感器;  (5)同焦平面信号处置,像CCD、CMOS和各种红外焦平面阵列器件,由于微型加工技术的开展,可采用混合式或单片集成方式把焦平面上光电转换的焦平面探测器阵列与信号处置电路集成微小的集成电路块,完成同焦平面信号处置;  (6)采用电子自扫描或注视工作形式工作,简化和完整取消机械扫描,完成系统小型化和微型化;  (7)低功耗工作,数伏电压下即可工作;  (8)低本钱;  (9)牢靠性高。  总之,小型化的小体积、轻重量、低功耗、低价钱和高性能、高牢靠性的固体空间光图像传感器为空间系统的设计和应用提供了极大的灵敏性。  2、可见光固体图像传感器  可见光固体图像传感器已使成像技术完成了小型、低功耗、低本钱和便携式应用、使成像系统技术了发作了反动性的变化。虽然迄今为止已开展了多种固体摄像器件,但是CCD器件和已在快速开展的CMOS图像传感器却占领了整个该范畴的95%的份额,CMOS是继CCD之后的后起之秀。  (1)图像传感器件  CCD图像传感器件技术已开展了三十多年,早已是成熟和提高应用到各种军用和民用系统的器件,在红外焦平典型面阵列技术适用化之前很长一段时间极受军用注重,目前仍在可见光波段普遍采用。  ①像元集成度:摄像阵列像元的几是摄像系统分辨率性能的关键性要素,目前的CCD器件已可依据系统应用目的请求同芯片集成或多芯片拼接,或多器件组合成恣意像素数的器件。  · 线阵:常用单芯片像元集成度为512、1024、2048、4096、5000、7450和8000等;多芯片像元集成是用二个或多个单线阵芯片组合起来构成数万像元的专长线阵列,常用作星载或机载多光谱传感器;  · 时间延迟与积分(TDI)阵列:常用的单芯片是2048×96、2048×144和4096×96的阵列;多芯片是用多个单芯片拼合起来,常用作星载或机载推帚式扫描传感器,加拿大的DLSA公司制造的这种传感器在全球很有名;  · 面阵列:大格式阵列像元集成度为1024×1024、2048×2048、4096×4096 少数如科学研讨和天文应用方面阵列达7000×9000、8192×8192和9126×9126元,最大的9126×9126元阵列是美国Farchild Imaging公司研制的;  ②像元尺寸:CCD的像元尺寸不能太小,过小将影响曝光性能,目前的大格式阵列像元尺寸已小达7.0mm×7.0µm;  ③灵活度,通常为几个Lux~Lux-1,加上加强器处于微光工作形式时为Lux-3;采取冷却时为Lux-5~Lux-7;  ④分辨率:大型阵列通常的电视分辨线为1000×1000TV线,依据系统请求可更高,光学尺寸通常为2/3、1/2、1/3、1/4in.,目前最小已做到1/7in.。  (2)CMOS图像传感器件  由于CMOS图像传感器件与CCD相比功耗更低,可完成极高帧速工作和低本钱化,.本钱仅为CCD的1/4,因此开展极快,可能最终在某些范畴取代CCD。  ① 像元集成度:由于器件技术的停顿,目前的像元集成度常用的为几十万到100万像素,如512×480和1280×1000,已能制出4096×4096和6144×6144元的阵列;  ② 像元尺寸:由于制造技术的不时改良,像元尺寸已可小达3.3mm×3.3mm;  ③ 高灵活度:在近红外光谱区(900nm)光电转换效率高达50%;  ④ 宽动态范围:CMOS的动态范围通常为60dB以上,已到达170dB;DALSA CMOS-1M28/1M751024×1024元摄像机的动态范围也高达1,000,000:1。  ⑤ 高帧速和超高帧速:随着CMOS图像传感器技术的开展,2003年中不时报道了高帧速和超高帧速CMOS图像传感器,美、日公司在高帧速工作方面获得了显著的停顿.。DALSA和红湖公司的CMOS图像传感器帧速居然高达100000frame/s。  ⑥ 功耗:CMOS最明显的特性是低功耗,目前高帧速工作时仅为50mW。  (3)趋向  CMOS图像传感器是目前和将来该范畴正在开展中的主流技术。CCD主要是在应用上想方法,依据不同的应用目的和系统设计计划组合应用。由于CCD图像传感器技术极为成熟, 预期最终CMOS图像传感器难以取代CCD图像传感器,将是二者长期共存的场面。但是, CMOS图像传感用具有本钱低、集成度高、低功耗的突出优点,假如再处理了影响性能和图像质量的噪声问题,CMOS就将成为极佳选择。  3、红外焦平面阵列  红外焦平面阵列技术的开展已惹起了商界和军界军火商的极大关注。红外焦平面阵列技术对军事配备更新换代的深远影响正在改动现代战场作战的特性和概念。  刚完毕的伊拉克倒“萨”战争再次显现了在现代战争

  • 红外水位传感器的介绍

    红外水位传感器的介绍

    [align=left][size=18px]红外传感器是通过光电原理来检测有水无水,传感器内部有发射光线的和接收光电的二极管,当液位上升到其中一个二极管,则传感器会判断为有水,当液位下降到低于2个二极管的时候,传感器会判断为无水。[/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=left][size=18px]红外传感器在检测的时候,朝上,朝下安装的时候,检测精度为±1mm,在朝上、朝下安装的这种情况下,传感器的发射管以及接收管,都是同个水平线,液位的上升下降,都是同时淹没或者低于二极管,所以即可实现液位线一致。[/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=center][size=18px][img=,690,363]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205171710528492_1619_4008598_3.jpg!w690x363.jpg[/img][/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=left][size=18px]红外传感器可实现上、下、侧、斜置安装,上下安装,可实现检测精度为±1mm,而其他方式安装,则无法保证精度达到±1mm,那是因为发射管和接收管,不是在同一水平线上,且安装的时候需拧转传感器,很难把控。[/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=left][size=18px]若是想要侧面安装也达到±1mm的话则可使用非接触式红外水位传感器,因其一般会预留安装孔,可打螺丝固定,2个固定孔的位置保持在同一水平线,所以可以满足此需求。[/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=right][/align]

  • 【原创】非分光红外(NDIR)气体传感器核心技术详解

    电调制非分光红外(NDIR)气体传感器 本文介绍一种采用电调制红外光源的新型红外气体传感器。该传感器通过采用电调制红外光源,省却了传统方法中的机械调制部件;同时采用了高精度干涉滤光片一体化红外传感器以及单光束双波长技术,配合易拆卸的镀金气室及数据采集系统,可以实现SO2、NO、CO2、CO、CH4、N2O等气体的实时测量。一 前言 NDIR红外气体分析仪作为一种快速、准确的气体分析技术,特别连续污染物监测系统(CEMS)以及机动车尾气检测应用中十分普遍。国内NDIR气体分析仪的主要厂家大都采用国际上八十年代初的红外气体分析方法,如采用镍锘丝作为红外光源、采用电机机械调制红外光、采用薄膜电容微音器或InSb等作为传感器等。由于采用电机机械调制,仪器功耗大,且稳定性差,仪器造价也很高。同时采用薄膜电容微音器作为传感使得仪器对震动十分敏感,因此不适合便携测量。随着红外光源、传感器及电子技术的发展,NDIR红外气体传感器在国外得到了迅速的发展。主要表现在无机械调制装置,采用新型红外传感器及电调制光源,在仪器电路上采用了低功耗嵌入式系统,使得仪器在体积、功耗、性能、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。二 NDIR气体分析基本机理 当红外光通过待测气体时,这些气体分子对特定波长的红外光有吸收,其吸收关系服从朗伯--比尔(Lambert-Beer)吸收定律。设入射光是平行光,其强度为I0,出射光的强度为I,气体介质的厚度为L。当由气体介质中的分子数dN的吸收所造成的光强减弱为dI时,根据朗伯--比尔吸收定律: dI/I=-KdN,式中K为比例常数。经积分得:lnI=-KN+α (1) , 式中:N为吸收气体介质的分子总数 α为积分常数。显然有N∝cl,c为气体浓度。则式(1)可写成: I=exp(α)exp(-KN)=exp(α)exp(-μcL)=I0exp(-μcL) (2)式(2)表明,光强在气体介质中随浓度c及厚度L按指数规律衰减。吸收系数取决于气体特性,各种气体的吸收系数μ互不相同。对同一气体,μ则随入射波长而变。若吸收介质中含i种吸收气体,则式(2)应改为:I=I0exp(-l∑μi ci) (3) 因此对于多种混合气体,为了分析特定组分,应该在传感器或红外光源前安装一个适合分析气体吸收波长的窄带滤光片,使传感器的信号变化只反映被测气体浓度变化。 以CO2分析为例,红外光源发射出1-20um的红外光,通过一定长度的气室吸收后,经过一个4.26μm波长的窄带滤光片后,由红外传感器监测透过4.26um波长红外光的强度,以此表示CO2气体的浓度,三 电调制NDIR红外气体传感器关键技术 在设计传感器的光学系统部分时,为了减少红外传感器微弱信号的衰减以及外界信号干扰,将前置放大电路也一并放在光学部件上,并采取了一定的电磁屏蔽措施。为了使气体红外吸收信号具有较好的分辨率,在进行结构设计时,红外光源、气室、红外探测器应设置在同一光轴上。此外为了使得信号足够大,可以使用椭圆型或抛物线型反射镜。红外光源由稳流供电,供电电压和电流根据使用的光源不同而不同。工作时,传感器根据预先设定的调制频率发出周期性的红外光,红外光源发出的红外光通过窗口材料入射到测量气室,测量气室由采样气泵连续将被测气体通入测量气室,气体吸收特定波长的红外光,透过测量气室的红外光由红外探测器探测。由于调制红外光的作用红外传感器输出交流的电信号,通过其后的前置放大电路放大后在一次经过高精密放大整流电路,得到一个与被测气体浓度对应的直流信号送入测控系统处理。红外传感器内有温度传感器探测其工作环境温度。红外传感器信号经过测控系统,并经数字滤波、线性插值及温度补偿等软件处理后,给出气体浓度测量值。采用了以下关键技术:1.红外光源及其调制pulsIR,reflectIR等新型电调制红外光源等,升降温速度很快.红外光源发射窗口上安装有透明窗,一方面可以保证发射的红外光波长在特定范围内,适合于对常规的气体如CO2、CO、CH4、NO、SO2等气体进行测量。此外也可以阻止外界环境对光源温度的影响。2.镀膜气室采用气室与外支撑分离的结构,安装时只需将气室固定安装在支撑结构的中心即可。此种结构设计保证了该部件易于装卸﹑更换;同时由于与外支撑分离,进一步减小了外界条件的影响,使仪器能适应复杂环境下工作。此外原来一些需要较长气室的传感器,采用以往方法加工镀膜工艺十分困难,采用此法后将十分容易,成本也将大大降低。传统气室采用了与外支撑一体化设计,具有制造容易﹑安装方便等优点,但受外界温度波动影响较大;其次,由于被分析气体成分复杂,具有一定的腐蚀性,如SO2﹑NOx等,长时间使用后气室极易被污染,直接影响测量精度。3.红外探测器红外探测器,NDIR气体传感器的核心部件,测量精度很大程度取决于传感器的性能高低。本研究采用高灵敏度红外传感器,例如TPS2534Gx/Gy,TPS4339Gw/Gx/Gy/Gz,在其封装上固定安装有针对不同气体的窄带干涉滤光片,可以实现对不同气体的测量。为了确保红外探测器得到较强的稳定信号,可以设计一种红外探测器定向轴,即使在前置放大板上焊接的红外探测器位置有一定的偏差,本传感器也可确保与红外光源和气室位于同一光学中心轴上。 红外探测器接收红外光产生的信号十分微弱,极易受外界的干扰,因此稳定可靠的前置放大电路是关键,最好采用高精密、低飘移的模拟放大电路,并采用窄带滤波电路。前置放大电路具有精度高、漂移小、响应快的特点。前置放大出来的信号通过二级放大电路,直接输出一个与气体浓度对应信号,并送入测控系统,通过非线性校正和补偿后得到气体浓度。4、 传感器测控系统 为了实现NDIR气体传感器的测量、控制以及自动标定等功能,需要一个合适的微控制器来管理传感器。传感器测控系统 通过采集红外输出信号及测量标准气体曲线,采用非线性校正算法可以直接得到测量气体的浓度。通过采用以上技术,NDIR红外气体传感器的结构比以往仪器将大大简化,仪器功耗也大幅度降低(只有以往的1/4),传感器的成本也不到以往技术的1/4。此类传感器可以实现模块化和标准化,因此更加适合在我国广泛使用。

  • 紫外传感器uv-Arc在电弧光紫外探测中的应用

    紫外传感器uv-Arc在电弧光紫外探测中的应用

    高压输变电系统的绝缘子的性能下降时,会产生电晕放电,同时会发出紫外线,早期造成电能损耗和绝缘子性能的持续恶化,长期影响高压输变电系统的安全性,需要进行实时检测。电火花是电弧的一种形式,是电子元器件。撞击的火花不是电弧,是火星,是被撞击出来高温的物质的颗粒。两者本质不同。一定的电压,当他把电极之间的空气,真空或着是起他物质电离,以火花的形式势放出.石头与石头相互摩擦产生能量,释放出来就成了电火花.高电压 击穿绝缘材料发生放电高电压一般是靠电磁感应制照的可能是摩擦时产生能量差,多余的能量产生高温,以光和热的形式放出。[img=,493,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812250942286592_5538_3332482_3.jpg!w493x300.jpg[/img]随着电力系统电网规模的不断扩大、电力负荷要求的不断提高,电力系统中使用的各种类型的高压设备的损坏、故障也不断增加,相应对预防性维护的要求也不断提高。输供电线路和变电站配电等设备在大气环境下工作,在某些情况下随着绝缘性能的降低出现结构缺陷或表面局部放电现象,电晕和表面局部放电过程中,电晕和放电部位将大量辐射紫外线,这样便可以利用电晕和表面局部放电的产生和增强间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。因为可用于诊断目的的放电过程的各种方法中,光学方法的灵敏度、分辨率和抗干扰能力最好。采用镓芯光电紫外传感器开发电弧紫外检测,即采用高灵敏度的紫外线传感器和辐射接受器,记录电晕和表面放电过程中辐射的紫外线,再加以处理、分析达到评价设备状况的目的。预防,减少设备发生故障造成的重大损失,具有很大的经济效益。目前针对输电线路上的电晕放电检测主要有:人工巡查检测、脉冲电流检测、红外检测、超声电晕检测和紫外检测等方法。由于电晕放电的目标小、信号弱,而且许多输电线路架设在自然条件比较差的户外时,人工巡查检测不但费时费力,而且检测效果也不好;脉冲电流检测不太适合超高电压检测,而且仪器体积较大;红外检测受日光影响大,误检率高且响应速度慢,红外能检出时,往往线路已发热,属于后期检测,不能适应现在输变电的要求;超声电晕检测在户外也很难达到理想的效果。高压电网电晕放电监测比较有效的是紫外线监测。[img=,500,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812250942523476_6765_3332482_3.jpg!w500x500.jpg[/img]现有的紫外检测设备主要是紫外光电管以及半导体式紫外线探测器,紫外光电的代表性产品是R2868,但是该产品在检测到UVC波段的紫外线时,光电管呈现的状态是开或者断,不能够实时的反映出电晕的强度大小。现阶段半导体式的紫外线探测器主要是工采网从德国Sglux公司进口的紫外线传感器、UV传感器 - UV-Arc。一般的紫外线传感器在探测微弱的紫外线时,产生的电流都会很低,故要求传感器必须采用的是基于SiC材质的低暗电流传感器,在经过高倍放大后,暗电流对输出值影响才会降到最低。同时由于放大倍数比加大,传感器材质一般不会完全对UVA和UVB波段的紫外线不敏感,太阳光中的A和B波段的紫外线相对于电晕中的C波段紫外线是不可忽视的。在高放大倍速的电路中,在太阳光下A和B波段造成的误差会完全覆盖C波段,故传感器在使用过程中必须添加滤光片。德国Sglux的UV-Arc探测器自带抑制太阳光中A和B波段的滤光镜,其金属外壳具有很高的电磁兼容性。传感器本体完全防水,主要是用于受电弓电弧监测中,高压电线电弧监测,监测距离需要根据电弧强度决定。

  • 红外接近传感器的作用是什么?

    红外接近传感器的作用是什么?

    [size=24px][font=宋体]红外接近传感器是用来检测物体的,利用红外的物理特性来测量感应强度。在日常生活中被广泛应用,如家用电器、智能洗手液机、感应开关等设备。[/font][img=,690,275]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210241433390457_4745_4008598_3.jpg!w690x275.jpg[/img][font=宋体]以洗手液机为例,传统的洗手液是通过按压的方式出液的,而智能洗手液机则是通过感应手而出液,这样不仅方便卫生,还减少了交叉感染。将红外传感器安装在洗手液机中,当手放在洗手液机的感应位置时,传感器发射管发出的光通过人手会反射到接收器上,液体就会出来。[/font][font=宋体]红外接近传感器具有防水防尘、寿命长、稳定性强、检测距离精度高、一致性强等优点,可根据应用定制。[/font][/size]

  • 【国产好仪器讨论】之上海一恒科学仪器有限公司的二氧化碳培养箱(红外传感器)-专业级细胞培养(BPN系列)

    http://www.instrument.com.cn/show/Breviary.asp?FileName=C11883%2Ejpg&iwidth=200&iHeight=200 上海一恒科学仪器有限公司 的 二氧化碳培养箱(红外传感器)-专业级细胞培养(BPN系列)已参加“国产好仪器”活动并通过初审。自上市以来,这款产品已经被多家单位采用,如果您使用过此仪器设备或者对其有所了解,欢迎一起聊聊它各方面的情况。您还可以通过投票抽奖、参与调研等方式参与活动,并获得手机电子充值卡。【点击参与活动】 仪器简介: 二氧化碳培养箱产品简介: 新一代二氧化碳培养箱,集公司十多年设计和制造经验,始终以客户的需求为向导,不断研究新技术,并将其运用到产品中去,代表二氧化碳培养箱的发展趋势。具有多项设计专利,采用进口红外线CO2传感器,控制精度准确稳定,不受温度和湿度影响等特点。 医疗器械注册证号:苏食药监械(准)字2011第2411111号 CO2培养箱为您提供: ◆更快的CO2浓度恢复速度 在实验过程中需要频繁打开箱门的,红外传感器是最佳的选择,红外传感器CO2浓度的监测是不受温度和湿度的影响的,如开门30秒后关门,它可以小于10分钟内恢复到37℃,在小于5分钟内恢复到5%设定CO2浓度,即时在多人使用,需频繁开门、关门的情况下,仍能保持箱内CO2浓度的稳定和均匀。而热导传感器,就会受到温度和湿度影响,其响应时间一般需要慢几分钟,如长期使用,需经常校准。 ◆紫外杀菌系统 紫外线杀菌灯位于箱内后壁,可定期对箱体内部进行消毒,可有效杀灭箱体内循环空气和增湿盘水蒸汽浮菌,从而有效防止细胞培养期间的污染。 ◆微生物高效过滤器 CO2进气口配备高效微生物过滤器,针对直径大于等于0.3μm的颗粒,过滤效率高达99.99%,有效过滤CO2气体中细菌及灰尘颗粒。 ◆门温加热系统 CO2培养箱箱门可以对内玻璃门进行加热,可有效防止玻璃门产生冷凝水,防止由于 玻璃门冷凝水带来微生物污染的可能性。 ◆循环风扇速度自动控制 循环风扇速度大小自动控制,可避免试验过程中由于风量过大造成的样品挥发。 ◆人性化设计 可堆叠放置(二层),便于实验室空间的充分利用,外门上方的大屏幕液晶显示屏可显示温度、CO2浓度值、相对湿度值,菜单式操作界面,简单易懂,便于观摩和使用。 ◆安全功能 l 独立限温报警系统,声光报警提示操作者,保证实验安全运行不发生意外 l 温度偏低或偏高及超温报警 l CO2浓度过高或过低报警 l 开门时间过长报警 l 紫外杀菌工作状态 二氧化碳培养箱技术参数: 型号 BPN-80CRH (UV) BPN-150CRH (UV) BPN-240CRH (UV) 电源电压 AC220V/50Hz 输入功率 500w 750W 950W 加热方式 气套式微电脑PID控制 控温范围 室温+5~55℃ 工作环境温度 +5~30℃ 温度波动度 ±0 1℃ CO2控制范围 0~20%V/V CO....【了解更多此仪器设备的信息】

  • 未来五年新兴传感器技术

    传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。 作为传感网的基础元件,在今后将有十分广阔的发展前景。目前新型传感器技术包括固态硅传感器技术、光纤传感器技术、生物芯片技术、基因芯片技术、图像传感器技术、全固态惯性传感器技术、多传感器技术等在这一领域,重点发展新原理、新效应的传感技术,传感器智能技术,传感器网络技术,微型化和低功耗技术,以及传感器阵列及多功能、多传感参数传感器的设计、制造和封装技术。国内经营传感器的仪器仪表供应商也在增多。“十二五”将以智能传感器作为重点,进行关键技术攻关。在这一领域,重点发展新原理、新效应的传感技术,传感器智能技术,传感器网络技术,微型化和低功耗技术,以及传感器阵列及多功能、多传感参数传感器的设计、制造和封装技术。

  • 波高采集系统中集成式智能传感器工作原理介绍

    波高采集系统有32个传感器通道,可以连接不通型号的传感器。主要应用于水工河工物理模型波浪、港池、水槽等试验,能同时对多种试验仪器进行数据采集分析。那么波高采集系统的集成式智能传感器工作原理有哪些呢?  集成式智能传感器是指将多个功能相同或不同的敏感器件制作在同一个芯片上构成传感器阵列,主要有三个方面的含义:一是将多个功能完全相同的敏感单元集成制造在同一个芯片上,用来测量被测量的空间分布信息,例如压力传感器阵列或我们熟知的CCD器件。  二是指对不同类型的传感器进行集成,例如集成有压力、温度、湿度、流量、加速度、化学等敏感单元的传感器,能同时测到环境中的物理特性或化学参量,用来对环境进行监测。  集成化的第三层含义是指对多个结构相同、功能相近的敏感单元进行集成,例如将不同气敏传感元集成在一起组成“电子鼻”,利用各种敏感元对不同气体的交叉敏感效应,采用神经网络模式识别等先进数据处理技术,可以对混合气体的各种组分同时监测,得到混合气体的组成信息,同时提高气敏传感器的测量精度;这层含义上的集成还有一种情况是将不同量程的传感元集成在一起,可以根据待测量的大小在各个传感元之间切换,在保证测量精度的同时,扩大传感器的测量范围。

  • 微波消解 est-300温度传感器 是什么?

    cem微波消解仪 est-300温度传感器 是怎么用呀?看到炉腔底部有个好像是红外传感器,但怎么只有一个呀? 这个是红外测温吗?为什么系统不能选择 RTP-300的光纤传感器呀?请教大家。谢谢!

  • 【资料】中文书:〈微传感器〉

    【资料】中文书:〈微传感器〉

    [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/09/200609111657_26489_1618618_3.jpg[/img]微米纳米科学与技术丛书作者:《微传感器》章吉良等定价:每册39.00元2005年12月出版上海交通大学出版社传感技术是现代信息技术(IT)的三大基础之一。在《微传感器》一书中详细介绍了各类机构机械传感器、热微传感器,磁微传感器,辐射和光微传感器,声微传感器,化学和生物微传感器,集成、智能和灵巧传感器,微传感器阵列和微传感器网络的工作原理、制备技术和应用,重点介绍了各类传感器的最新发展动态。微执行器是现代自动控制技术的关键技术。近年来,随着微电子技术和微细加工工艺的书信速发展,特别是微纳米技术的蓬勃兴起,为微执行器的开发、研究提供了有力的技术支持。《微执行器》一书共分9章,系统阐述和介绍了微执行器中电磁型微马达、光学执行器、微阀门、微型泵的基本原理、技术基础、制造工艺和实用实例。

  • 红外温度传感器工作原理选型应用

    红外温度传感器工作原理选型应用

    [b]红外温度传感器简介[/b]红外温度传感器[color=#333333],在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75~100μm 的红外线,红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。[/color][color=#333333]温度是度量物体冷热程度的一个物理量,是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数,许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制,特别是在化工、食品等行业生产过程中,温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。[/color][color=#333333][img=,236,195]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081550_01_3332482_3.jpg!w236x195.jpg[/img][/color][color=#333333][b]红外温度传感器工作原理[/b][color=#333333]红外线[/color][color=#333333]红外线是一种人眼看不见的光线,但事实上它和其它任何光线一样,也是一种客观存在的物质。任何物体只要它的温度高于热力学零度,就会有红外线向周围辐射。红外线是位于可见光中红色光以外的光线,故称红外线。它的波长范围大致在0.75~100μm的频谱范围之内。[/color][color=#333333]红外辐射[/color][color=#333333]红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高,辐射出来的红外线越多,红外辐射的能量就越强。研究发现,太阳光谱的各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的,而且最大的热效应出现在红外辐射的频率范围之内,因此人们又将红外辐射称为热辐射或者热射线。[/color][color=#333333]传感原理[/color][color=#333333]热传感器是利用辐射热效应,使探测器件接收辐射能后引起温度升高,进而使传感器中一栏与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。多数情况下是通过赛贝克效应来探测辐射的,当器件接收辐射后,引起一非电量的物理变化,也可通过适当变化变为电量后进行测量。[/color][/color][color=#333333][color=#333333][img=,511,294]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081550_02_3332482_3.jpg!w511x294.jpg[/img][/color][/color][color=#333333][color=#333333][b]红外温度传感器选型要点[/b]主要从性能指标和环境和工作条件两方面来加以考虑。性能指标:首先就是量程也就是测温范围,选择红外温度传感器时一定要注意到它的量程,只有选择了适合的量程才能更好的测量。用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。其次是要注意传感器的尺寸,不能选择过大也不能太小,必须选择适合自己的尺寸才能更好的方便测量,量程和尺寸是选择传感器都要注意的,但是选择红外温度传感器还要确定光学分辨率、确定波长范围、确定响应时间、信号处理功能等。工作条件:红外温度传感器所处的环境条件对测量结果有很大影响,应加以考虑、并适当解决,否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下,可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪,实现准确测温。[/color][/color][color=#333333][color=#333333][img=,536,285]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081551_01_3332482_3.jpg!w536x285.jpg[/img][/color][/color][color=#333333][color=#333333][b]红外温度传感器应用[/b]非接触式温度测量红外辐射探测移动物体温度测量连续温度控制热预警系统气温控制医疗器械长距离测量[b]红外温度传感器在智能空调上的应用[/b]舒适的生活环境是我们大家共同追求的,随着电子技术的发展,科技已经改变了我们周围的生活,科技化智能化的家居生活将成为可能。空调作为重要的家电产品,其创新发展技术也在不断进步,新型的智能空调运用多种传感器技术以及新型科技技术,实现了空调健康舒适、节能环保的智能化目标。[b]红外温度传感器在智能空调上的应用[/b]传统的空调出风量和出风的位置是固定不变的,人们在房间的时候,空调的出风大小是不会改变的,这样只能固定的出风,不仅满足不了人们的需求,而且浪费电量,新型的智能传感器安装了利用红外传感器设计的动感仪,红外温度传感器感应人体活动量,按需分配风量,让不同的人各有舒适,空调上的动感仪可以对室内空间进行5区域的划分,并实时监控5个区域,并在140度的大范围实时监测和敏锐感知人体活动量并进行分区差异化按需送风,以此适应不同家庭成员的个性化使用需求,进而提高空调房间的整体舒适性。[/color][/color][color=#333333][color=#333333][img=,549,249]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081551_02_3332482_3.jpg!w549x249.jpg[/img][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]智能空调的动感仪由三组不同角度的红外温度感应器构成,每组动感仪有2个感应头,共有6个感应头对出风口进行智能调节风量及风向,自动识别人体位置和活动量,不断更新采集数据,智能分析数据,根据不同的人体活动量进行差异化送风,让不同活动量的人都感觉舒适,并且减少了达到人感所需温度的时间。[/color][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333][img=,388,316]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712081551_03_3332482_3.jpg!w388x316.jpg[/img][/color][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]以上就是工采网小编今天给大家介绍的关于[/color]红外温度传感器[color=#333333]的相关知识及它的应用范围的介绍,因为红外温度传感器的使用帮助我们生产和科研的过程编的更加的简单,所以我们增加对于它的相关知识的了解是非常的有必要的,毕竟是我们经常会使用的工具。这就是今天讲解的全部内容了,希望对大家在日后的生活中能够有所帮助。[/color][/color][/color]

  • 智能检测系统中传感器的分类

    智能检测系统中的传感器比较多,分别简单介绍下! 智能检测系统和所有的计算机系统一样,由硬件、软件两大部分组成。本节侧重从硬件角度讨论智能检测系统的系统配置,然后简单的介绍软件部分。智能检测系统的硬件部分主要包括各种传感器、信号采集系统、处理芯片、输人输出接口与输出隔离驰动电路。其中处理芯片可以是微机,也可以是单片机,DSP等具有较强处理计算能力的芯片传感器是“能把特定的被测量信息(包括物理量、化学量、生物量等)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置”,所谓可用信号,是指便于处理与传输的信号。目前,传感器的可用信号主要是电信号,即把外界非电信息转换成电信号输出。随着科学技术的发展,传感器的愉出信号更多的将是光信号,因为光信号更便于快速、高效地处理与传箱。 传感器作为智能检侧系统的主要信息来源,其性能决定了整个检侧系统的性能.传感器的工作原理多种多样,种类繁多,而且还在不断地涌现着新型传感器。这里只简单介绍各种传感器的基本特征,它们的详细基本原理与应用将在后续章节中讨论。一. 常用传感器1) 应变式传感器2) 电感式传感器3) 电容式传感器4) 压电式传感器5) 磁电式传感器6) 光电式传感器7) 热电传感器8) 超声波传感器二、新型传感器 1)光纤传感器 2)红外传感器 3)气敏传感器 4)生物传感器 5)机器人传感器 6)智能传感器三、数字传感器来源——仪器仪表网

  • 【资料】触觉传感器

    触觉传感器 tactile sensor 用于机器人中模仿触觉功能的传感器。触觉是人与外界环境直接接触时的重要感觉功能,研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中的技术关键之一。随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现,已经提出了多种多样的触觉传感器的研制方案,但目前大都属于实验室阶段,达到产品化的不多。触觉传感器按功能大致可分为接触觉传感器、力-力矩觉传感器、压觉传感器和滑觉传感器等。 接触觉传感器 用以判断机器人(主要指四肢)是否接触到外界物体或测量被接触物体的特征的传感器。接触觉传感器有微动开关、导电橡胶、含碳海绵、碳素纤维、气动复位式装置等类型。①微动开关:由弹簧和触头构成。触头接触外界物体后离开基板,造成信号通路断开,从而测到与外界物体的接触。这种常闭式(未接触时一直接通)微动开关的优点是使用方便、结构简单,缺点是易产生机械振荡和触头易氧化。②导电橡胶式:它以导电橡胶为敏感元件。当触头接触外界物体受压后,压迫导电橡胶,使它的电阻发生改变,从而使流经导电橡胶的电流发生变化。这种传感器的缺点是由于导电橡胶的材料配方存在差异,出现的漂移和滞后特性也不一致,优点是具有柔性。③含碳海绵式:它在基板上装有海绵构成的弹性体,在海绵中按阵列布以含碳海绵。接触物体受压后,含碳海绵的电阻减小,测量流经含碳海绵电流的大小,可确定受压程度。这种传感器也可用作压力觉传感器。优点是结构简单、弹性好、使用方便。缺点是碳素分布均匀性直接影响测量结果和受压后恢复能力较差。④碳素纤维式:以碳素纤维为上表层,下表层为基板,中间装以氨基甲酸酯和金属电极。接触外界物体时碳素纤维受压与电极接触导电。优点是柔性好,可装于机械手臂曲面处,但滞后较大。⑤气动复位式:它有柔性绝缘表面,受压时变形,脱离接触时则由压缩空气作为复位的动力。与外界物体接触时其内部的弹性圆泡(铍铜箔)与下部触点接触而导电。优点是柔性好、可靠性高,但需要压缩空气源。

  • 【讨论】触觉传感器

    触觉传感器 tactile sensor 用于机器人中模仿触觉功能的传感器。触觉是人与外界环境直接接触时的重要感觉功能,研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中的技术关键之一。随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现,已经提出了多种多样的触觉传感器的研制方案,但目前大都属于实验室阶段,达到产品化的不多。触觉传感器按功能大致可分为接触觉传感器、力-力矩觉传感器、压觉传感器和滑觉传感器等。 接触觉传感器 用以判断机器人(主要指四肢)是否接触到外界物体或测量被接触物体的特征的传感器。接触觉传感器有微动开关、导电橡胶、含碳海绵、碳素纤维、气动复位式装置等类型。①微动开关:由弹簧和触头构成。触头接触外界物体后离开基板,造成信号通路断开,从而测到与外界物体的接触。这种常闭式(未接触时一直接通)微动开关的优点是使用方便、结构简单,缺点是易产生机械振荡和触头易氧化。②导电橡胶式:它以导电橡胶为敏感元件。当触头接触外界物体受压后,压迫导电橡胶,使它的电阻发生改变,从而使流经导电橡胶的电流发生变化。这种传感器的缺点是由于导电橡胶的材料配方存在差异,出现的漂移和滞后特性也不一致,优点是具有柔性。③含碳海绵式:它在基板上装有海绵构成的弹性体,在海绵中按阵列布以含碳海绵。接触物体受压后,含碳海绵的电阻减小,测量流经含碳海绵电流的大小,可确定受压程度。这种传感器也可用作压力觉传感器。优点是结构简单、弹性好、使用方便。缺点是碳素分布均匀性直接影响测量结果和受压后恢复能力较差。④碳素纤维式:以碳素纤维为上表层,下表层为基板,中间装以氨基甲酸酯和金属电极。接触外界物体时碳素纤维受压与电极接触导电。优点是柔性好,可装于机械手臂曲面处,但滞后较大。⑤气动复位式:它有柔性绝缘表面,受压时变形,脱离接触时则由压缩空气作为复位的动力。与外界物体接触时其内部的弹性圆泡(铍铜箔)与下部触点接触而导电。优点是柔性好、可靠性高,但需要压缩空气源。

  • 生物传感器芯片

    在纳米传感器上,每平方厘米阵列能同时并连续监控数千个蛋白结合事件。这种新的传感器芯片比现有芯片有着更高的灵敏度,且能更快提供结果。文章的通讯作者,斯坦福大学材料科学和工程学王善祥教授表示:“你可以在单个芯片上放上数千甚至数万个不同蛋白,并运行蛋白结合实验。” 纳米传感器芯片的优势在于两方面。首先,磁性纳米标签(nanotag)与待研究的蛋白结合,大大提高了监控的灵敏度。其次,研究人员开发出一种分析模型,能够帮助他们根据仅仅几分钟的监控数据来监控相互作用的最终结果。目前的技术一般同时监控不超过4个相互作用,且过程需要几小时。 此研究小组在几年前曾开发出磁性纳米传感器技术,并在微量的小鼠血液中检测到癌症相关的生物标志物。此技术所能检测的血液浓度为其他技术的千分之一,显示出它的灵敏度。 研究人员将纳米标签与待研究的特定蛋白结合。当带标签的蛋白与纳米传感器上固定的其他蛋白结合时,磁性纳米标签改变了纳米传感器周围的磁场,这可被检测器检测到。

  • 商用表面增强拉曼光谱传感器面世

    2012年11月22日 来源: 科技日报 作者: 何屹 本报讯 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。(何屹)

  • 【原创大赛】纳米阵列电极简述

    【原创大赛】纳米阵列电极简述

    纳米阵列电极是多个纳米电极的集合体。根据单个纳米电极的组合方式,纳米阵列电极可分为有序纳米阵列电极(nanoelectrode arrays) 和无序纳米阵列电极( nanoelectrode ensembles) 。纳米阵列电极不仅具有单个纳米电极高传质速率、低双电层充电电流、小时间常数、小IR 降及高信噪比等优势,而且由于成千上万个单个纳米电极集中在一个基体上,克服了单个纳米电极响应信号过小、易受干扰和难以操作等缺点,能极大地提高测量的灵敏度和可靠性,降低操作难度和测量成本。特别是作为人工组装的纳米结构体系,纳米阵列电极更能突出研究者的设计和创新理念。人们能够通过设计和组装实现对纳米阵列组成、结构和性能的有效控制。因而,纳米阵列电极自20 世纪80 年代诞生起就受到人们的普遍关注。迄今为止,人们已相继设计制作出如圆盘状、井状、叉指状、圆柱形、圆锥形、截锥形、球形和半球形等多种形状的纳米阵列电极,所用电极材料包括金属、半导体、高聚物和碳纳米管等多种材料。其在电化学分析、微型生物传感器、电催化和高能化学电源等领域已日益显示出广阔的应用前景。1、纳米阵列电极的制备方法1. 1 模板法模板法是选择具有纳米孔径的多孔材料作为模板,在模孔内合成纳米阵列,然后组装成纳米阵列电极。此方法通过调整模板的参数,可以实现对纳米电极结构和尺寸的有效控制。可采用纳米阵列孔洞膜做模板,通过电化学沉积法、溶胶一凝胶法、溶胶一凝胶一聚合法、化学气相沉积法等技术将纳米结构基元组装到模板孔洞中而形成纳米管或者纳米线的方法。常用的模板主要是有序孔洞阵列氧化铝模板(AAO)和含有孔洞有序分布的高分子模板。多孔阳极氧化铝模板是通过高纯铝片在适当温度的酸性溶液中阳极氧化制得。依阳极氧化时所加的氧化电压、电解液类型、电解温度及电解时间的不同,可得到不同孔径、孔深和孔间距的膜,这种膜是典型的具有纳米孔阵列的自组装微结构。Keller等在1953年报道了多孔阳极氧化铝的理想结构模型如图1所示,该模型指出多孔层是由许多六角柱形结构单元紧密有序地排列而构成的。Martin等在模板法制备纳米线方面做了开拓性工作,1989年他们在阳极氧化铝模板的孔道内合成了金纳米线,并研究了它的透光性能。此后,模板法得到了迅速发展。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251646_567915_3043450_3.jpg图1 多孔阳极氧化铝的理想结构模型纳米阵列电极的模板法制作过程如图2所示,大致是先在通孔的模板膜的一面用各种方法覆盖一层金属。这层金属膜较厚是为了保证电极能覆盖所有的孔。然后将覆有金属的一面与导电基体接触或者直接将金属膜作为导电基体进行电沉积。通过溶解或部分溶解模板控制纳米线的长度,可得到不同类型的纳米阵列电极。如图2b为纳米孔阵列电极,图2c为纳米盘阵列电极,图2d、e为纳米线阵列电极。用化学沉积的方法填充模板时不需事先镀覆金属膜。例如,在金属已充满膜的纳米孔洞之后继续沉积,可在模板膜的两面均得到一层金属膜,去除其中的一层,另一层留作阵列电极的基体,则得到典型的纳米盘阵列电极。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251646_567916_3043450_3.jpg图2 纳米阵列电极的模板法制作过程示意图1.2 刻蚀法刻蚀法是基于化学腐蚀或光化学反应,对材料进行加工的一种方法。在纳米阵列电极制备过程中,主要通过对电极覆盖层、阵列模板或电极材料进行加工,从而制备出各种立体形状的电极,是目前制备形状可控的纳米阵列电极较为有效的方法。目前主要的刻蚀方法有化学刻蚀法和光刻法。化学刻蚀操作简便,只要控制得当就能得到理想的纳米阵列电极。Crooks等报道了通过刻蚀覆盖在平面电极上的绝缘层来获得纳米孔阵列电极的方法。他们制得直径为60~80 nm 的Au (111) 有序凹进并且高度对称的六边形纳米阵列。具体做法是:选择一定面积的Au(111),其余部分用蜡覆盖,电化学方法纯化45 min 后,欠电位沉积单层铜;再将硫醇化学吸附在上层的铜上形成硫醇自组装层;最后在氰化物溶液中用化学刻蚀的方法扩大硫醇自组装层的缺陷,以制成凹进的Au (111) 纳米阵列电极。光刻法在制备有序带状纳米阵列电极方面具有特殊的优势。典型的制作过程如下:首先设计阵列的形状,采用气相沉积在绝缘基体上沉积厚度约为100 nm的薄层金属,再涂上一层光刻胶,然后在其上覆盖光刻模板,通过光照和选择性化学溶解得到阵列。Finot等采用电子束光刻及离子刻蚀的方法得到纳米插指阵列电极。其中单个插指电极的宽度为100 nm、电极间距离为200nm、电极面积为100 m×50 m,如图3所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251646_567917_3043450_3.jpg图3 金插指阵列电极SEM图(1000×)1.3 自组装法自组装法通过非共价键之间的相互作用使纳米粒子聚合在一起,自发地在基底表面形成有序纳米结构薄层的一种方法,是近年来非常活跃的研究方法之一。在纳米阵列电极制备过程中,自组装层可作为电极反应的活性部分,也可作为惰性覆盖层。汪尔康等采用自下而上自组装法制成金纳米粒子阵列电极。他们首先将云母基体在巯基的作用下表面功能化,再将云母浸入到金胶溶液中,云母表面的硫醇基团将12 nm的金颗粒固定。不同的浸入时间获得的金阵列的密度不同,时间越长,得到的纳米金粒子阵列的密度越高。Radford等采用自组装法将氧化还原活性物质单层膜固定在以金为基体的单层十二烷基硫醇自组装膜上,制成纳米阵列电极。其中活性部分是固定在直链硫醇自组装层终端的氧化还原类物质,每个活泼的氧化还原分子相当于单个纳米电极。这种电极灵敏度高,可用来研究以氧化还原介质作电子传递媒介的生物大分子氧化还原反应机理。2、前人相关纳米阵列制备的研究高度取向的纳米阵列是以纳米颗粒、纳米线、纳米管为基本单元,采用物理和化学等方法在二维或三维空间构筑的纳米体系。高度取向的纳米阵列结构除具有一般纳米材料的性质外,它的量子效应突出,具有比无序的纳米材料更加优异的性能。纳米阵列结构很容易通过电、磁、光等外场实现对其性能的控制,从而使其成为设计纳米超微型器件的基础。目前,有序纳米结构材料已经在垂直磁记录、微电极束、光电元件、润滑、传感器、化学电源、多相催化等许多领域开始得到应用。2.1TiO2纳米管阵列的制备及其研究目前TiO2纳米管的制备方法主要有包括利用多孔氧化铝、有机聚合物和表面活性剂作为模板的模板合成法和利用TiO2纳米粉在碱性条件反应的水热合成法。其中最主要的方法是多孔氧化铝模板法和碱性条件下的水热合成法。在多孔氧化铝模板合成法中,通过调节工艺参数来控制,不同模板的孔径尺寸,可以制备出不同管径的纳米管,但难以合成直径较小的纳米管;而水热合成法虽然操作简单,且可以制得管径较小的纳米管,但纳米管的特征却严重依赖于颗粒的尺寸和晶相。同时这两种方法制备的纳米管是一种分散状态,不能直接固定在电极的表面。从高级氧化技术应用角度来看,TiO2固定薄膜比悬浮颗粒更为实用。美国科学家Grimes利用电化学阳极氧化的方法制备了TiO2纳米阵列材料,采用阳极氧化技术制备的TiO2纳米管分布均匀,以非常整齐的阵列形式均匀排列,纳米管与金属钛导电基底之间以肖特基势垒直接相连,结合牢固,不易被冲刷脱落。TiO2纳米阵列材料是制备工艺流程如表1所示。表1 TiO2纳米阵列材料是制备工艺流程 步 骤操 作 工 艺Ⅰ金属钛在含有F-的酸性电解质中迅速阳极溶解,阳极电流很大,并产生大量Ti4+离子(反应式(1))。接着Ti4+离子与介质中的含氧离子快速相互作用,并在Ti表面形成致密的TiO2薄膜,电流急剧降低(反应式(2))。Ⅱ多孔层的初始形成阶段,随着表面氧化层的形成,膜层承受的电场强度急剧增大,在氟离子和电场的共同作用下,在TjO2阻挡层发生局部蚀刻,形成许多不规则的微孔凹痕(反应式(3)),此时,电流呈轻微增大趋势。Ⅲ多孔膜的稳定生长阶段,电流完全由发生在阻挡层两侧的离子迁移提

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