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组合式荷重传感器

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组合式荷重传感器相关的资讯

  • 组合式生物芯片技术获中国专利奖金奖
    今年1月,闫小君、郭晏海研制的组合式生物芯片技术,以高通量、规模化、可标准化生产和可控制质量等突出优点,荣获国家知识产权局和世界知识产权组织颁发的中国专利奖金奖。  生物芯片技术是伴随着人类基因组计划而衍生的一项重大高新技术。第四军医大学全军基因诊断技术研究所1995年10月开始生物芯片的研制与开发,1999年4月研制成功我国第一块医用蛋白质芯片。组合式生物芯片是他们近年来在医学生物芯片领域的又一技术创新。  组合式生物芯片是通过打点方式在小芯片的表面固定一种或多种检测分子,再根据需要,将多种小芯片组合在框架内,构成一张芯片成品。  全军基因诊断技术研究所主要从事基因诊断与基因分析技术的研究和推广,早在1996就开展了HP抗体检测生物芯片的探索性研究,是我国最早从事生物芯片研究的单位之一,现拥有多项芯片制备和应用技术专利。他们研发的蛋白芯片诊断试剂盒有三个品种已获得国家诊断试剂新药证书,而且配套研发的生物芯片阅读仪获得国家医疗器械生产注册证书。  阎小君教授为第四军医大学全军基因诊断技术研究所所长,博士研究生导师,多年来一直致力于将分子生物学技术与临床医学相结合的应用型研究工作,在基因诊断技术系列方法建立和系列产品研发方面作出了突出成就。郭晏海副教授主要从事基因诊断技术研究,在基因诊断试剂和配套检测仪器的研究开发方面成绩突出。
  • 称重传感器精准与否,差别究竟在哪里?
    称重传感器精准与否,差别究竟在哪里?作为称重核心元器件的称重传感器,其质量的好坏直接决定了称量结果的精准。俗话说,“失之毫厘,差以千里”,有时候小小的误差就会造成难以挽回的损失,那么小梅家是如何做到每一只传感器都精准如一的呢?就让小编为大家来一一揭秘吧。 “工欲善其事,必先利其器”梅特勒-托利多的传感器精准的背后除了其先进的精益生产理念,更离不开货真价实的设备投入。 可靠的力源 1000kg力机 称重界大家都说自己准,那问题来了,准不准到底谁说了算?小编为大家科普一下,国家计量法规规定,可溯源的标准力值必须来自国家或国际的法定计量单位(国际法制计量组织或中国国家计量院)。梅特勒-托利多的实验室和生产车间的测试设备力值均使用标准的静重力机, 其砝码均可溯源到国家计量院,确保梅特勒-托利多的称重传感器的精度满足国家和国际标准。 力机界的“劳斯莱斯” 50T 静重式力标准机 小梅家独有的“力机界的劳斯莱斯” – 由中国运载火箭技术研究院101所研制的50T静重式力标准机, 在称量界可谓无出其右。 除此之外,小梅家的生产工艺还拥有多道检测工序,层层把关,为用户提供最优质可靠的称重传感器 全自动角差修正 温度补偿 自动角差机 自动角差机将最大程度地对传感器进行角差修正,高低温测试让传感器从容面对严寒酷暑 盐雾试验 沙尘试验箱 为了保证每只传感器的精准可靠,梅特勒-托利多绝不放过每一个有可能出现差错的环节,称重传感器精确度的差别,就源自对质量的严格把控! 选择正确称重模块的8个步骤1. 计算称重量程 2. 确定机电控制要求 3. 在安装和操作过程中确保安全 4. 符合准确度要求 5. 符合危险区域要求 6. 符合环境条件 7. 促进快速且经济的安装 8. 确定校准方法 标准秤不适用的场合,压式称重模块可以组建成一台秤。 组建的秤可以是定制平台秤、传送带秤、料罐、料斗或反应器。勿庸置疑,称重模块必须进行仔细选择,以提供其整个生命周期所需的性能。《称重模块购买指南》旨在支持工程师对适合的称重模块进行评估,引导工程师在 8 个步骤内,通过所有相关点为其称重应用做出正确的选择。浏览梅特勒-托利多官方网站,即可快速下载指南! 盐雾腐蚀试验箱
  • 2331万!赛默飞、布鲁克等中标北京大学成都前沿交叉生物技术研究院超高分辨率组合式串接液质联用仪等采购项目
    一、项目11、项目编号:OITC-G230311952(招标文件编号:OITC-G230311952)2、项目名称:北京大学成都前沿交叉生物技术研究院超高分辨率组合式串接液质联用仪采购项目3、中标(成交)信息供应商名称:北京合众汇美国际贸易有限公司供应商地址:北京市朝阳区光华路7号13层16B1号中标(成交)金额:899.5700000(万元)4、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 北京合众汇美国际贸易有限公司 超高分辨率组合式串接液质联用仪 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 Orbitrap 等 1等 ¥8,995,700.00 二、项目21、项目编号:OITC-G230311372(招标文件编号:OITC-G230311372)2、项目名称:北京大学成都前沿交叉生物技术研究院高灵敏度液相串联三重四极杆离子阱质谱仪采购项目3、中标(成交)信息供应商名称:上海佰珐科学仪器有限公司供应商地址:上海市浦东新区上川路612号4幢2146室中标(成交)金额:354.8800000(万元)4、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 上海佰珐科学仪器有限公司 高灵敏度液相串联三重四极杆离子阱质谱仪 AB Sciex (Distribution) QTRAP 6500+ 1套 ¥3,548,800.00 三、项目31、项目编号:OITC-G230311951(招标文件编号:OITC-G230311951)2、项目名称:北京大学成都前沿交叉生物技术研究院离子淌度飞行时间高分辨质谱仪采购项目3、中标(成交)信息供应商名称:四川省航新高科贸易有限公司供应商地址:四川省成都市武侯区长益东二路1号10栋8层805号中标(成交)金额:699.6000000(万元)4、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 四川省航新高科贸易有限公司 离子淌度飞行时间高分辨质谱仪 布鲁克 timsTOF Pro2 1套 ¥6,996,000.00 四、项目41、项目编号:OITC-G230311410(招标文件编号:OITC-G230311410)2、项目名称:北京大学成都前沿交叉生物技术研究院液相色谱-四极杆-超高分辨组合式质谱仪采购项目3、中标(成交)信息供应商名称:北京一卓健康科技有限公司供应商地址:北京市朝阳区光华路7号9层1012中标(成交)金额:378.9000000(万元)4、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 北京一卓健康科技有限公司 液相色谱-四极杆-超高分辨组合式质谱仪 赛默飞世尔科技 Q Exactive Plus 等 1套 ¥3,789,000.00 五、凡对本次公告内容提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:北京大学成都前沿交叉生物技术研究院     地址:成都市高新区桂溪街道天府五街200号菁蓉汇7号楼A区2楼203室         联系方式:肖老师 weidixiao@pku.edu.cn; 付老师,fuyuanhao1992@163.com      2.采购代理机构信息名 称:东方国际招标有限责任公司            地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:王军、郭宇涵、李雯;010-68290508、010-68290530            3.项目联系方式项目联系人:王军、郭宇涵、李雯电 话:  010-68290508、010-68290530
  • 1416万!赛默飞世尔、AB SCIEX中标北京大学生命科学学院四极杆-高分辨组合式质谱仪等采购项目
    一、项目一(一)项目编号:OITC-G240311292(招标文件编号:OITC-G240311292)(二)项目名称:北京大学生命科学学院超高灵敏度液相色谱串联三重四极杆质谱仪采购项目(三)中标(成交)信息供应商名称:普思百得(北京)科技发展有限公司供应商地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼4层518中标(成交)金额:889.5000000(万元)(四)主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 普思百得(北京)科技发展有限公司 超高灵敏度液相色谱串联三重四极杆质谱仪 AB SCIEX (Distribution) Triple Quadtm 7500 system-QTEAP Activated 2套 ¥8,895,000.00(五)凡对本次公告内容提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:北京大学     地址:北京市海淀区颐和园路5号         联系方式:吴老师;010-62758587      2.采购代理机构信息名 称:东方国际招标有限责任公司            地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:王军、郭宇涵、李雯、余睿; 010-68290508;010-68290563            3.项目联系方式项目联系人:吴老师电 话:  010-62758587二、项目二(一)项目编号:OITC-G240311291(招标文件编号:OITC-G240311291)(二)项目名称:北京大学生命科学学院四极杆-高分辨组合式质谱仪采购项目(三)中标(成交)信息供应商名称:北京合众汇美国际贸易有限公司供应商地址:北京市朝阳区光华路7号13层16B1号中标(成交)金额:527.1000000(万元)(四)主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 北京合众汇美国际贸易有限公司 四极杆-高分辨组合式质谱仪 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 Orbitrap Exploris 240 1套 ¥5,271,000.00 (五)凡对本次公告内容提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:北京大学     地址:北京市海淀区颐和园路5号         联系方式:吴老师;010-62758587      2.采购代理机构信息名 称:东方国际招标有限责任公司            地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:王军、郭宇涵、李雯、余睿; 010-68290508;010-68290563            3.项目联系方式项目联系人:吴老师电 话:  010-62758587
  • 财政部实施新的组合式税费支持政策 利好仪器仪表企业
    4月20日,财政部召开2022年一季度财政收支情况网上新闻发布会,介绍了2022年一季度财政收支情况,在“答记者问”环节中,财政部详细介绍了年初以来出台的新的组合式税费支持政策,利好仪器仪表企业。以下为问答实录:   当前,我国经济发展面临需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力,外部环境更趋复杂、严峻和不确定。中央经济工作会议提出,2022年积极的财政政策要提升效能,更加注重精准、可持续。今年的《政府工作报告》对积极的财政政策作出了具体部署,提出要实施新的组合式税费支持政策,预计全年退税减税约2.5万亿元。财政部门认真贯彻落实党中央、国务院决策部署,组织实施好退税减税政策,政策发力适当靠前,年初以来已经出台了20多项税费支持政策,主要包括:   一是延续实施扶持制造业、小微企业和个体工商户的减税降费政策。延续部分税收优惠政策执行期限,保持政策连续性、稳定性;对中小微企业新购置的设备、器具,单位价值在500万元以上的,按照单位价值的一定比例自愿选择在企业所得税税前扣除;对小微企业年应纳税所得额超过100万但不超过300万的部分,减按25%计入应纳税所得额,按20%的税率缴纳企业所得税;将科技型中小企业研发费用加计扣除比例由75%提高至100%;对增值税小规模纳税人适用3%征收率的应税销售收入,免征增值税;由省、自治区、直辖市人民政府根据本地区实际情况,以及宏观调控需要确定,对增值税小规模纳税人、小型微利企业和个体工商户可以在50%的税额幅度内减征“六税两费”。   二是实施大规模留抵退税。综合考虑为企业提供现金流支持、促进就业消费投资、大力改进因增值税税制设计类似于先缴后退的留抵退税制度,对留抵税额提前实行大规模退税。将先进制造业按月全额退还增值税增量留抵税额政策范围扩大至符合条件的小微企业、制造业等行业企业,并一次性退还小微企业、制造业等行业企业存量留抵税额,全面解决制造业等行业留抵退税问题。   三是出台支持特殊困难行业纾困发展的税收政策。将生产、生活性服务业加计抵减政策执行期限延长至2022年12月31日;对2022年航空和铁路运输企业分支机构暂停预缴增值税;对2022年对纳税人提供公共交通运输服务取得的收入免征增值税。   四是设立3岁以下婴幼儿照护个人所得税专项附加扣除。将纳税人照护3岁以下婴幼儿子女的相关支出,按照每个婴幼儿每月1000元的标准定额扣除。   以上政策发布以来,财政部会同相关部门抓紧组织实施,扎实推进政策落实,做实做细各项工作,并开展形式多样的政策宣传解读,切实加强舆论正面引导,积极回应社会关切,提高各项政策知晓度,帮助企业用尽用好政策。下一步,财政部将进一步落实落细各项税费支持政策,切实发挥好政策效用,确保党中央、国务院决策部署落地生根。
  • 免费网络课程 | 6月30日 HBM称重传感器及其应用介绍
    培训内容:- HBM称重传感器概览,包括传感器基础原理、产品特点;- HBM称重传感器在各行业的应用和配置,如传统衡器,工业检重,食品灌装等。培训时长1小时课程对象应用称重技术实现工业自动化的技术工程师,如自动化机械制造厂家等。主讲讲师简介高岳文,2018年加入HBM公司,现担任HBK公司称重传感器产品经理,负责称重传感器产品的市场推广。培训时间6月30日(周二)下午14:00-15:00 费用:免费备注培训将通过网络授课的方式进行,请自备具备上网条件的电脑报名方式:长按识别下方二维码进入报名已通过其他方式报名,并收到报名确认邮件的客户,无需重复报名
  • PR6202称重传感器荣获“仪器仪表科技成果奖”
    2006年MICONEX展会期间,德国赛多利斯公司的“PR6202称重传感器”荣获了由中国仪器仪表学会颁发的“仪器仪表科技成果奖”。该奖项由中国仪器仪表学会设立,用于奖励在全国仪器仪表领域中做出卓越贡献的科技工作者或集体,被誉为中国仪器仪表界的一项盛事。 PR6202称重传感器专门为制药行业和食品行业而设计,是世界上第一只符合“EHEDG——欧洲卫生工程设计集团”标准的卫生型传感器。其100%的卫生设计和100%的免维护,使它一问世便成为了赛多利斯璀璨的新星。背景资料: 中国仪器仪表学会科学技术奖是经国家科学技术部批准,在国家科技奖励主管部门注册,经国家科学技术奖励工作办公室颁证,由中国仪器仪表学会设立的面向全国仪器仪表领域的综合性奖项。仪器仪表科学技术奖包括:(一)仪器仪表科学技术特等奖;(二)仪器仪表科学技术创新奖;(三)仪器仪表科学技术成果奖;(四)仪器仪表优秀产品奖。
  • 国家重大科学仪器设备开发专项“一体化高精度称重传感器的研制及应用”项目启动
    2017年11月24日,国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“一体化高精度称重传感器的研制及应用”项目在牵头单位上海舜宇恒平科学仪器有限公司召开了启动会。上海市科学技术委员会基地处领导,行业专家,项目参与单位的领导、科研骨干等参加了本次会议。该项目为期三年,由上海舜宇恒平科学仪器有限公司牵头,联合中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、长沙湘平科技发展有限公司、四川中测测控科技有限公司共同承担。项目将开发十万分之一分辨的高精度称重传感器,并完成工程化产业化开发和计量测试标准方法,实现批量生产,在天平称重、水分测量、密度和热重测量等领域形成应用示范和产业化推广。 据项目负责人朱新强总经理介绍,高精度称重传感器不但在工业、制药、环境、医疗等诸多行业中不可或缺,广泛应用,而且也是精确量值传递的计量保障,具有重要科学意义。我国只能实现万分之一分辨,对这一传感器部件进行研究,不但可打破国外的垄断,使我国称量和计量领域进入国际先进行列,而且对各领域的基础研究可提供有力支撑。上海舜宇恒平科学仪器有限公司在精密称重技术和电子天平产品方面具有自己的核心技术和丰富研究经验,是我国首先开发出万分之一称重传感系统并商品化的企业,当前是国产天平品种最多、技术领先、国内产值最大的公司,开发的AE224型电子分析天平2016年被行业协会等权威机构评为“国产好仪器”中唯一称重类产品。
  • 国家重大科学仪器设备开发专项“一体化高精度称重传感器的研制及应用”项目启动
    p  2017年11月24日,国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“一体化高精度称重传感器的研制及应用”项目在牵头单位上海舜宇恒平科学仪器有限公司召开了启动会。上海市科学技术委员会基地处领导,行业专家,项目参与单位的领导、科研骨干等参加了本次会议。/pp  该项目为期三年,由上海舜宇恒平科学仪器有限公司牵头,联合中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、长沙湘平科技发展有限公司、四川中测测控科技有限公司共同承担。项目将开发十万分之一分辨的高精度称重传感器,并完成工程化产业化开发和计量测试标准方法,实现批量生产,在天平称重、水分测量、密度和热重测量等领域形成应用示范和产业化推广。/pp  据项目负责人朱新强总经理介绍,高精度称重传感器不但在工业、制药、环境、医疗等诸多行业中不可或缺,广泛应用,而且也是精确量值传递的计量保障,具有重要科学意义。我国只能实现万分之一分辨,对这一传感器部件进行研究,不但可打破国外的垄断,使我国称量和计量领域进入国际先进行列,而且对各领域的基础研究可提供有力支撑。上海舜宇恒平科学仪器有限公司在精密称重技术和电子天平产品方面具有自己的核心技术和丰富研究经验,是我国首先开发出万分之一称重传感系统并商品化的企业,当前是国产天平品种最多、技术领先、国内产值最大的公司,开发的AE224型电子分析天平2016年被行业协会等权威机构评为“国产好仪器”中唯一称重类产品。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/ee74af00-ad68-4bfd-8b50-828e3ceb74e1.jpg" title="微信图片_20171219134856(1)_meitu_1.jpg"//pp style="text-align: center "(一)项目启动大会/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/b791e411-dc3b-4cc4-885a-5c19d9754690.jpg" title="微信图片2_meitu_2.jpg"//pp style="text-align: center "(二)颁发技术专家组聘书/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/7de672c8-8b51-4a22-bf08-4b593324bf75.jpg" title="微信图片3_meitu_3.jpg"//pp style="text-align: center "(三)颁发用户专家委员会聘书/p
  • 和泰仪器携DuraPro全触屏组合式纯水/超纯水系统亮相“2019第九届中国药品质量安全大会”
    p  strong仪器信息网讯/strong 2019年4月26日-27日, “2019第九届中国药品质量安全大会暨新产品新技术展览会”在杭州市浙商开元名都酒店顺利召开,800多位来自多省市药监部门和药品检验机构的相关人员、中外制药企业的高层及药品生产和药品管理人员、科研院所药物分析和实验室研究人员等参会。上海和泰仪器有限公司作为大会赞助商参加了本次大会及展览。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/2a550d0f-012c-4ef7-82f4-58b8102076af.jpg" title="展会现场2.JPG" alt="展会现场2.JPG"//pp style="text-align: center "展会现场/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/b309c8d3-1e08-4fac-8926-1ea57e338636.jpg" title="DSC08030.JPG" alt="DSC08030.JPG"//pp style="text-align: center "和泰仪器/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/c3c26565-4645-4c67-817f-11577376bc00.jpg" title="DSC08033.JPG" alt="DSC08033.JPG"//pp style="text-align: center "DuraPro全触屏组合式纯水/超纯水系统/pp  本次展会上,和泰仪器为用户带来了为2018年新推出的美国泽拉布DuraPro全触屏组合式纯水/超纯水系统,以及经典的Master系列超纯水机。DuraPro全触屏组合式纯水/超纯水系统造型美观,颜色明亮,并配置了远程移动式独立取水器,吸引了不少制药行业用户驻足询问,展会现场气氛热烈,彼此相谈甚欢。其中,有几位来自制药企业的用户表示,和泰的纯水仪器产品类型比较全,能够满足用户多种多样的需求,且价格合理,服务快速、便捷,是制药企业、单位非常不错的选择。/ppbr//p
  • 南科大杨灿辉和葛锜团队:多材料3D打印具有多模式传感功能的离子电容传感器
    在过去十年中,离电器件(Ionotronics or Iontronics,离子-电子混合器件,即基于离子与电子协同作用的器件)因其固有的柔韧性,可拉伸性,光学透明性和生物相容性等优势引起了越来越多的关注。然而,现有的离电传感器由于器件结构简单、成分易泄漏,导致器件稳定性差,传感功能单一,极大地限制了实际应用。因此,设计制造性能稳定且具有多模式传感能力的离电传感器具有重要的工程应用价值。南方科技大学力学与航空航天工程系杨灿辉团队与机械与能源工程系葛锜团队,报道了通过多材料光固化3D打印技术一体化设计制造基于聚电解质弹性体的多模式传感离子电容传感器,解决了传统离电传感器稳定性差和功能性单一的问题,为可拉伸离电传感器的设计、智造与应用提供了新的解决方案。相关研究成果以“Polyelectrolyte elastomer-based ionotronic sensors with multi-mode sensing capabilities via multi-material 3D printing”为题发表在《Nature Communication》期刊。南方科技大学科研助理李财聪、博士生程健翔和何耘丰为论文共同第一作者,杨灿辉助理教授与葛锜教授为论文共同通讯作者。本研究得到了深圳市软材料力学与智造重点实验室和广东省自然科学基金等项目支持。如图1所示,受人体皮肤对于拉、压、扭及其组合等外力的多模态感知能力的启发,研究人员利用多材料光固化3D打印技术制备了具有多模式传感能力的离电传感器。传感器采用了聚电解质弹性体(PEE),其高分子网络中含有固定的阴离子或阳离子,以及可移动的反离子,具备抗离子泄漏的特性。在打印过程中,PEE材料与传感器上的介电弹性体(DE)材料之间通过共价和拓扑互连形成了牢固的界面粘接。图1. 皮肤启发的多模式传感离电传感器。(a) 人体皮肤内多种力感受器示意图。(b) 人体皮肤可以感知单一的力学信号如压拉、压、压+剪、压+扭。(c) 基于多材料数字光固化3D打印技术制备具有多模式传感能力的离电传感器。研究人员首先合成了一种名为1-丁基-3-甲基咪唑134-3-磺丙基丙烯酸酯(BS)的单体,作为聚电解质材料的组成成分之一,并与另一种名为MEA的疏水单体一起进行共聚。然后通过优化BS和MEA的比例,平衡聚电解质材料的力学性能和电学性能,从而优化传感器的性能,如图2所示。图2. 聚电解质弹性体的设计、制备与光学、力学、电学性能以及热、溶剂稳定性。如图3所示,研究人员进行光流变测试验证了所开发的PEE材料的可打印性。然后通过180°剥离测试,分别测量了3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的界面粘接强度。结果表明,3D打印的双层结构由于PEE和DE之间形成的共价键和拓扑缠结而具有强韧的界面,剥离过程发生了PEE材料的本体断裂, 粘接能达339.3 J/m2;相比之下,手动组装的PEE/DE双层结构界面弱,剥离过程发生了界面断裂,粘接能只有4.1 J/m2。在耐久度测试中,基于PEE的电容式传感器由于无离子泄漏可以长时间保持稳定的信号,而基于传统的LiTFSI掺杂离子的弹性体的传感器由于离子泄漏,信号持续发生漂移,直至发生短路。图3. 离电传感器的可打印性与性能。(a) PEE存储模量和损耗模量随光固化时间的变化曲线。(b) 固化时间与能量密度随层厚的变化关系。(c) 打印的PEE阵列展示。(d) 3D打印和手动组装的PEE/DE双层结构的180°剥离曲线。(e) 3D打印的PEE/DE双层结构本体断裂示意图。(f) 手动组装的PEE/DE双层结构界面断裂示意图。(g) 基于PEE和基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器的ΔC/C0随时间变化曲线。(h) 基于PEE的电容式传感器无离子泄漏。(i) 基于LiTFSI掺杂离子的弹性体的电容式传感器离子泄漏示意图。3D打印技术为器件的结构设计提供了极高的灵活性。如图4所示,研究人员分别设计并一体化打印了拉伸、压缩、剪切、扭转四种不同的离电传感器,器件均具有良好的性能和稳定性。特别地,通过器件的结构设计,即可以实现传感器灵敏度的大幅度优化,例如通过在压缩传感器的介电弹性体层引入微结构可以将灵敏度提高两个数量级,又可以实现传感器灵敏度的按需调控,例如通过设计剪切传感器前端的轮廓线或扭转传感器的扇形区域数量可以分别实现不同相应的剪切传感器和扭转传感器。图4. 拉伸、压缩、剪切、扭转离电传感器。(a) 拉伸传感器原理示意图。(b) 电容-拉伸应变曲线。(c) 压缩传感器原理示意图。(d) 有/无微结构的压力传感器的电容-压力曲线。(e) 剪切传感器原理示意图。(f) 一种剪切传感器实物图。(g) 不同灵敏度的剪切传感器的电容-剪切应变曲线。(h) 剪切传感器的疲劳测试曲线。(i) 扭转传感器原理示意图。(j) 一种扭转传感器实物图。(k) 不同灵敏度的扭转传感器的电容-扭转角曲线。(l) 扭转传感器的疲劳测试曲线。如图5所示,研究人员进一步设计并一体化打印了拉压、压剪、压扭三种组合式离电传感器。组合式传感器最大的挑战之一在于不同传感通路之间相互的信号串扰,例如,当器件拉伸时,由于材料的泊松效应会导致垂直方向上的器件几何尺寸缩小,等效于压缩变形,导致拉伸激励引起压缩通道的信号变化。研究人员结合有限元模拟分析,通过合理的器件结构设计,有效地避免了不同通道之间的信号串扰。图5. 组合式离电传感器。(a) 拉压组合传感器示意图。(b) 器件实物图。(c) 拉压组合传感器等效电路图。(d) 单一传感模式下的器件信号。(e) 压缩激励下的电容-圈数变化曲线。(f) 拉伸激励下的电容-圈数变化曲线。(g) 拉压组合变形下的信号谱。(h) 压剪组合传感器示意图。(i) 器件实物图。(j) 压剪组合传感器等效电路图。(k) 单一传感模式下的器件信号。(l) 压扭组合传感器示意图。(m) 器件实物图。(n) 压扭组合传感器等效电路图。(o) 单一传感模式下的器件信号。最后,研究人员展示了一个由四个剪切传感器和一个压缩传感器组成的可穿戴遥控单元,并将其连接到一个远程控制系统,用于远程无线控制无人机的飞行,如图6所示。这个可穿戴遥控单元中的四个剪切传感器负责感知手部的手指运动,用于控制无人机的方向。而压缩传感器则用于感知手指的压力,控制无人机的翻滚。这种可穿戴遥控单元的设计可以实现人机交互,提供更加灵活的控制方式。图6. 组合式离电传感器用于无人机的远程无线操控。(a) 无人机控制系统示意图。(b) 组合式离电传感器中剪切传感模块工作模式示意图。(c) 剪切传感模块工作原理。(d) 传感器五个通道电容信号测试。(e) 指令编译逻辑。(f) 组合式离电传感器实时电容信号。(g) 不同时刻的无人机飞行状态。文章来源:高分子科技023-40583-5MultiMatter C1基于高精度数字光处理3D打印技术和独家离心式多材料切换技术,MultiMatter C1多材料3D打印装备可实现任意复杂异质结构快速成型,在力学超材料、生物医学、柔性电子、软体机器人等领域具有重要应用潜力。离心式多材料切换技术:独家开发的离心式多材料切换技术可实现高效材料切换和残液去除。离心转速可调,最高达8000转/分钟,60秒内即可完成多材料切换,单次打印多材料切换最大次数高达2000次,处于业内领先水平。可打印材料范围广:该设备支持粘度在50-5000 cps范围内的硬性树脂、弹性体、水凝胶、形状记忆高分子和导电弹性体等材料及这些材料组合结构的多材料3D打印,为不同行业和应用领域,提供了材料选择的灵活性。多功能多材料耦合结构实现:该设备可打印高复杂度、高精度、多功能、多材料耦合结构,支持同时打印2种材料,可打印层内多材料和层间多材料,且多材料层内过渡区尺寸在200μm以内,为复杂多材料结构制造提供高精度解决方案。
  • 1239万!北京大学成都前沿交叉生物技术研究院超高分辨率组合式串接液质联用仪等采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:OITC-G230311952项目名称:北京大学成都前沿交叉生物技术研究院超高分辨率组合式串接液质联用仪采购项目预算金额:900.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):900.0000000 万元(人民币)采购需求:包号货物名称数量简要技术规格是否允许采购进口产品采购预算1超高分辨率组合式串接液质联用仪 1套用于在质量扫描范围、分辨率、灵敏度和扫描速度等方面用于满足蛋白质组学(高通量蛋白鉴定、大规模蛋白相对定量、非标记绝对定量、Top-Down研究、翻译后修饰等)的研究。 是900 万元合同履行期限:合同签订后180日内交货并安装完毕本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:OITC-G230311953项目名称:北京大学成都前沿交叉生物技术研究院400M核磁共振波谱仪采购项目预算金额:339.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):339.0000000 万元(人民币)采购需求:包号货物名称数量简要技术规格是否允许采购进口产品采购预算1400M核磁共振波谱仪1套主要用于有机化合物、天然产物、生物分子间相互作用等方面的研究,以及有机化学、生物化学、药物化学等方面的结构分析和性能研究;可用于液体、可溶性有机物、无机物、聚合物、生物物质的分子结构和相互作用研究;可进行多种核素的单、双共振实验,1H同核相关,NOE实验,以正常和反向方式进行异核相关检测。是339万元合同履行期限:合同签订后270日内交货并安装完毕本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2023年09月02日 至 2023年09月08日,每天上午9:00至11:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:http://www.oitccas.com/;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层方式:登录东方招标 http://wwwqas.oitccas.com/注册并购买售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:北京大学成都前沿交叉生物技术研究院     地址:成都市高新区桂溪街道天府五街200号菁蓉汇7号楼A区2楼203室         联系方式:肖老师 weidixiao@pku.edu.cn; 付老师,fuyuanhao1992@163.com      2.采购代理机构信息名 称:东方国际招标有限责任公司            地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:王军、郭宇涵、李雯;010-68290508、010-68290530            3.项目联系方式项目联系人:王军、郭宇涵、李雯电 话:  010-68290508、010-68290530
  • 1417万!北京大学生命科学学院四极杆-高分辨组合式质谱仪和超高灵敏度液相色谱串联三重四极杆质谱仪采购项目
    一、项目基本情况1.项目编号:OITC-G240311292项目名称:北京大学生命科学学院超高灵敏度液相色谱串联三重四极杆质谱仪采购项目预算金额:890.000000 万元(人民币)最高限价(如有):890.000000 万元(人民币)采购需求:包号货物名称数量简要技术规格是否允许采购进口产品采购预算1超高灵敏度液相色谱串联三重四极杆质谱仪2套此设备将用于RNA中心的科研工作。该设备主要用于有机化合物的定量,同时兼顾定性工作,着重解决极低含量有机物准确、稳定定量的难题,能够提升表观遗传学研究的深度和广度,如对低丰度的 RNA 修饰物、低样品量尤其是微量甚至单个细胞的样本进行快速分析。此外,能够对代谢物、脂质、蛋白质、药物等目标物进行精准定量,实现靶向代谢组学、脂质组学研究。先进的设备是加速科研进展的利器,促进各学科建设的发展和多元化人才的培养。是890万元注:1) 投标人须对整个包中全部内容进行投标,不得转包、分包。评标、授标以整个包为单位。具体技术要求详见招标公告所附附件(即,本招标文件第六章)。合同履行期限:合同签订后90日内交货并安装完毕。本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号:OITC-G240311291项目名称:北京大学生命科学学院四极杆-高分辨组合式质谱仪采购项目预算金额:527.600000 万元(人民币)最高限价(如有):527.600000 万元(人民币)采购需求:包号货物名称数量简要技术规格是否允许采购进口产品采购预算1四极杆-高分辨组合式质谱仪1套此设备将用于RNA中心的科研工作。1.使用高质量精度的质谱仪可对核酸进行mapping分析,可对产品序列进行准确确认,并监测其加帽、加尾的长度等;2.通过质谱的高分辨率,可实现对核酸药物的分析,质谱的高分辨可实现同位素峰基线分离,使得测得结果更为准确;3.对于序列分析,高精度与高灵敏度并存,可实现序列全覆盖。是527.6万元注:1) 投标人须对整个包中全部内容进行投标,不得转包、分包。评标、授标以整个包为单位。具体技术要求详见招标公告所附附件(即,本招标文件第六章)。合同履行期限:合同签订后90日内交货并安装完毕。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年04月23日 至 2024年04月29日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:登录http://www.oitccas.com/注册并购买。方式:登陆“东方招标”平台(http://www.oitccas.com/),点击“获取采购文件”链接图标,或直接输入访问地址(http://www.oitccas.com/pages/sign_in.html?page=mine)完成投标人注册手续(免费),然后登陆系统寻找有意向参与的项目,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币600 元。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:北京大学     地址:北京市海淀区颐和园路5号         联系方式:吴老师;010-62758587      2.采购代理机构信息名 称:东方国际招标有限责任公司            地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层            联系方式:王军、郭宇涵、李雯、余睿; 010-68290508;010-68290563            3.项目联系方式项目联系人:吴老师电 话:  010-62758587
  • 分场活动|传感器材料先进技术专场在郑州成功召开!
    11月1日,2021世界传感器大会于郑州国际会展中心C301成功召开。传感器材料产业化取得突飞猛进的进步和发展,在全球市场占有举足轻重的地位。现场照片本次会议由中国科学技术协会、河南省人民政府主办,中国仪器仪表学会、中国仪器仪表学会仪表功能材料分会、河南省科学技术厅、重庆材料研究院有限公司、国际薄膜学会承办以及郑州市科学技术局、郑州高新技术产业开发区管理委员会、河南昊博互联网科技创新平台有限公司协办。英国皇家化学学士、英国材料学会会士、国际薄膜学会会士张善勇主持中国仪器仪表学会名誉副理事长中国科学院院士都有为和美国医学与生物工程院院士李长明致辞河南省科学技术厅二级巡视员郭遂臣致辞中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授博士导师赵连城中国工程院士、哈尔滨工业大学教授博士导师赵连城分享了《组合式芯片及红外彩色成像集成系统》,他讲解了组合式芯片的光电特性及其像敏阵列具有光敏性是目前红外彩色成像技术的焦点,关键是灵敏度(感光度)和多色成像。电路(ROIC)与材料相互结合,互相补偿。红外彩色成像和24小时连续监控的红外彩色成像系统发展趋势日益兴盛,军用、民用前景十分广阔。英国皇家化学学会会士、英国材料学会会士、国际薄膜学会会士张善勇英国皇家化学学士、英国材料学会会士、国际薄膜学会会士张善勇分享了《垂直多层WSe2纳米片NO2气敏传感器》的主题演讲。他创作了几部著作,其中一部被美国和新加坡作为教材使用。指出纳米的温度在五百多度才有作用且有很大的问题。为了进一步提高灵敏度,控制材料的形态以增加比表面积和暴露更多的活性边缘是提高传感性能。南京大学教授黄璞南京大学教授黄璞分享了《抗磁悬浮力系统及其在微弱力信传感中的应用举例》,他通过对室温高真空、低温高真空的讲解提出了抗磁悬浮力系统。概括了抗磁悬浮在各个领域的工作原理,分析了抗磁悬浮发展现况及应用前景,研究得出抗磁悬浮具有室温下无源工作,其系统简单、可靠性高,在工程技术上有重大意义。以“新型传感器材料及元件创新发展”为主题。目前,全球传感器市场达百亿级别,随着“中国制造2025”推动实施,传感器呈现的多样化格局。到2025年预计达到万亿级别。这一切标志着传感器产业即将进入下一个飞速发展的黄金时期。作为传感器主要材料供给地,当前,中国已成为全球最大的传感器材料制造基地。传感器材料产业化取得突飞猛进的进步和发展,在全球市场占有举足轻重的地位。随着国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要出台,传感器材料也迎来了新的机遏,此次论坛举办旨在促进先进传感器材料及元件技术进步,搭建行业创新平台,加强政产学研用进一步合作。
  • 两院士谈传感器材料及先进技术
    pstrong仪器信息网讯/strong 2019年11月9日,2019世界传感器大会暨展览会开幕 10日下午,“传感器材料及先进技术研讨会”专题论坛召开。专题论坛由中国仪器仪表学会、郑州市人民政府主办,重庆材料研究院有限公司、国家仪表功能材料工程技术研究中心、中国仪器仪表学会仪表功能材料分会、郑州大学联合承办,郑州市科学技术协会协办,光力科技股份有限公司支持。专题论坛进行传感器材料的学术技术交流,以助力相关科技和产业的发展。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/58363658-45db-4798-a7ec-442fbe884620.jpg" title="沙旋.jpg" alt="沙旋.jpg" width="400" vspace="0" height="257" border="0"//pp style="text-align: center "  中国仪器仪表学会副秘书长沙旋致辞/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/25a61983-4430-455c-b600-c34daed2cee6.jpg" title="赵连城.jpg" alt="赵连城.jpg" width="400" vspace="0" height="257" border="0"//pp style="text-align: center "  中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授赵连城/pp  中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授赵连城作《组合式芯片和红外彩色成像集成系统》报告。报告包含了五大部分内容:非制冷红外成像系统、自适应红外焦平面阵列和多光谱成像、高灵敏度快速响应红外成像材料、组合式芯片的集成和像敏阵列、红外彩色成像集成系统及其工程应用。报告分享了五个方面的技术最新进展,并介绍了全天候全覆盖无盲点森林防火报警红外彩色成像监控系统、坦克和装甲车驾驶巡视彩色成像监控仪等工程应用。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/edac9beb-7c65-44b8-8448-e9394ce01425.jpg" title="李长明.jpg" alt="李长明.jpg" width="400" vspace="0" height="257" border="0"//pp style="text-align: center "  美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院院士、英国皇家化学学会会士李长明/pp  美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院院士、英国皇家化学学会会士李长明作《分子生物传感技术与我们的进展》报告。报告包含三大部分内容:传感器及其发展、分子传感及其诊断、我们的进展。李长明就不同的分子传感及其诊断器件制造技术和发展发表了自己的见解和看法,如:基于微阵列芯片的DNA测序平台、数字化液滴微流控、单细胞光/电同步综合分析仪等。报告中提到一个观点:可穿戴设备是大数据和精准医疗的关键。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/262f4b01-f581-4243-8399-101de34983e3.jpg" title="刘向阳.jpg" alt="刘向阳.jpg" width="400" vspace="0" height="257" border="0"//pp style="text-align: center "  新加坡国立大学教授、厦门大学物理学院副院长刘向阳/pp  新加坡国立大学教授、厦门大学物理科学与技术学院副院长刘向阳作《蚕丝蛋白材料功能化与蚕丝柔性电子及应用前景》报告。报告包含四大部分内容:介观结构重构与介观柔性功能材料、智能柔性传感器、智能穿戴、远程监测智慧大平台。介观功能化创造全新功能材料,结合最新的柔性加工技术,最终得到柔性介观电子元器件——蚕丝柔性智能传感器,如:温度传感器、湿度传感器、电极、生化柔性传感器等。由蚕丝柔性智能传感器得到的智能织物,符合人体友好智能可穿戴的特点,可实现:生理信号连续采集和治疗、人机交互接口、数据存储器、能力采集、环境参数测量。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/b3f10643-166f-45ea-aa00-ee43d1b40a82.jpg" title="孙鹏.jpg" alt="孙鹏.jpg" width="400" vspace="0" height="257" border="0"//pp style="text-align: center "  吉林大学电子科学与工程学院教授孙鹏/pp  吉林大学电子科学与工程学院教授孙鹏作《氧化物半导体气体传感器》报告。报告主要包括两大部分内容:基于氧化物的环境传感器、基于氧化物的呼气传感器。报告认为,半导体氧化物气体传感器具有灵敏度较高、选择性可调、可靠性较高、全固态、价格低的优点,是当前化学传感器的研究热点 未来,半导体氧化物气体传感器在大气/微环境传感网络构建及医疗诊断中具有巨大的应用潜力。中国半导体氧化物传感器产量占比39.3%,产值占比却仅为23.1%,如何进一步提高中国制造的半导体氧化物传感器技术含量,尤为迫切。孙鹏认为,新型传感材料的设计与可控制备是提高气体传感器特性的关键,需要深入研究半导体氧化物气体传感器敏感机理 同时要突破传感器可靠性和稳定化技术,优化传感系统和检测仪器的构建。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/d547a99a-909f-4ca7-8f57-67751ff00907.jpg" title="会场.jpg" alt="会场.jpg"//pp style="text-align: center "  会议现场/ppbr//p
  • 免费网络课程 | 8月27日HBM单点称重传感器及其应用
    培训内容数十年来,HBM 称重技术一直是精度,安全性,可靠性和质量的代名词。同时也代表着强大的创造力,能为客户提供灵活且具有成本效益的称重解决方案。本次课程包含以下内容:- HBM单点传感器的原理、分类- SP4M单点传感器参数表讲解,选型及比较- 行业应用分享培训时长1小时课程对象各类衡器的设计制造厂家及工程技术人员,应用称重技术实现工业自动化的从业人员,以及相关研究机构和院校师生。主讲讲师简介张磊,2018年加入HBM公司,现担任称重业务市场部产品经理,负责单点称重产品的市场推广和产品管理等工作。培训时间8月27日(周四)下午 14:00-15:00 费用:免费备注培训将通过网络授课的方式进行,请自备具备上网条件的电脑报名方式长按识别下方二维码进入报名。
  • 国内高端传感器亟需摆脱进口依赖
    传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。随着科技的发展,人类对各种测量的精度要求越来越高,要测量的数据也越来越多,于是各种各样的测量工具和传感器应运而生。  随着科技水平不断提高,传感器应用领域逐渐广泛,目前在汽车业、自动化工厂、物联网等方面都有应用。  80年代初中国进入测力传感器的研发和生产阶段,已经完全可以自主研发并生产了。由一开始的单点式称重传感器、S型拉压力传感器、轮辐式测力传感器、柱式称重传感器等到现在可以非标定制一些特别外形测力传感器。但无论是从传感器的精度还是寿命等来讲,都落后于欧美等国家,就连我们的邻国日本,他们测力传感器的技术起码也是领先我们15年左右。特别是最近几年,欧美一些老牌测力厂家研发出了一批微型压力传感器、小型称重传感器、小尺寸测力传感器等微型/小型/小尺寸/小体积/小量程的高精度测力传感器。这使得我国传感器在技术水平上进一步被抛在了后面。  据分析,我国传感器行业发展落后,国内传感器需求尤其是高端需求严重依赖进口,国产化缺口巨大,目前传感器进口占比80%,传感器芯片进口占比达90%.国产化需求迫切。  目前民营或合资企业的产品占据了中低端市场,传统技术和装备手段可以满足绝大多数产品的制造要求,市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产品、占据市场较大份额外,其他高端产品均是国外厂商在垄断。  随着物联网等新兴产业的兴起,产业成为世界各国在高新技术发展中争夺的一个重要领域。近年来我国传感器产业快速增长,应用模式也日渐成熟。但由于产业档次偏低、技术创新能力较差,国内传感器产业呈现低端过剩、中高端被国外垄断的市场格局。传感器技术发展滞后已掣肘国内战略性新兴产业的顺利推进。  国有企业发展处于平稳增长状态,总体上跟不上国外最新技术发展的步伐,除少数厂家外,总体差距有扩大的趋势。这是因为传感器技术发展快,工艺和制造设备更新快,许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元,多则数百万美元,绝大多数厂家靠自身积累很难购买新型设备,致使在许多新技术、新工艺方面无法跟上国外企业飞速发展的步伐。
  • 双应变-温度传感器性能研究取得进展
    近日,广东省科学院化工研究所研究员曾炜团队在国家自然科学基金项目等的资助下,在双应变-温度传感器性能研究方面取得新进展。相关研究发表于Composites Part A。张静斐为该论文第一作者,曾炜为通讯作者。   在目前的双应变-温度传感器研究中,一般是将应变/温度敏感的导电材料,如金纳米粒子、氧化石墨烯和碳纳米管等引入弹性体或水凝胶来实现的。由于弹性体的伸展性差和导电材料的不透明性限制了其在大应变和可视化设备中的应用。而离子导电水凝胶具有透明度高、柔韧性好的优点,可以实现基于三维网络离子传输的同时,利用其电导率随应变和温度的变化而实现应变-温度双重传感,为传感器的多功能化提供了广阔应用前景。   研究人员通过自由基聚合,在氯化锂和甘油的存在下,制备了具有良好应变和温度敏感性的可拉伸离子导电性水凝胶。氯化锂的强离子水化作用和水分子、甘油形成强氢键协同作用从而抑制了冰晶的生成,使水凝胶具有优异的抗冻能力,能在-30 ℃~ 80 ℃的较宽温度范围内检测温度的变化。该水凝胶在36.5~40 ℃范围内的温度灵敏度为5.51 %/℃,检测限为0.2 ℃,并具有良好的升温-降温循环稳定性。   此外,水凝胶传感器在2000%的宽应变范围内具有良好的线性,可以达到17.3的高灵敏度,并具有低至1%的检测下限。利用该方法制备的应变-温度双重刺激响应水凝胶,在人体运动监测、发热检测等可穿戴设备中具有很大的应用潜力。
  • 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。
  • 世界首款可同时测定流体中pH和氯离子传感器诞生
    Imec和Holst中心(比利时鲁汶和荷兰埃因霍温)的研究人员相信他们拥有了世界第一款可同时测定流体中pH和氯离子(Cl-)水平的微型传感器。这种创新对于在环境监测、精准农业和个性化医疗诊断等应用中的离子浓度的精确长期测量是必须的。  Imec和Holst中心(比利时鲁汶和荷兰埃因霍温)的研究人员相信他们拥有了世界第一款可同时测定流体中pH和氯离子(Cl-)水平的微型传感器。这种创新对于在环境监测、精准农业和个性化医疗诊断等应用中的离子浓度的精确长期测量是必须的。  借助系统单芯片(SoC)整合的可能性,它可以在物联网(IoT)设置中实现大规模和具成本效益的部署。其创新的电极设计与当今用于测量单离子浓度的标准组件相比具有相似或更好的性能,并允许进行其他的离子测定。  Imec表示,基于离子选择性膜的传感器被认为是在许多应用中测量离子浓度的“金标准”,例如水质、农业和分析化学。它们由两个电极——带膜的离子敏感电极(ISE)和参考电极(RE)组成。当这些电极浸入流体中时,产生与流体中离子活度的对数成比例的电势、从而构成浓度的量度。然而,这种传感器的精度取决于小型化RE的长期稳定性,Imec说现在已经攻克了这一难题。  “这种设计的常见问题是离子从内部电解质中浸出,导致传感器随时间漂移。”Imec/Holst中心高级研究员Marcel Zevenbergen说。“为了抑制这种浸出,我们设计和制造了具有微流体通道作为结的RE,并与在硅基板上制造的固态氧化铱(IrOx)和氯化银(AgCl)电极组合,分别作为pH和Cl-的指示电极。我们的测试证明这是一个长期稳定的解决方案,传感器表现出与现有方案相同或更好的灵敏度、精度和响应时间,且同时还小得多、以后还可能更便宜。”  “我们为物联网提供突破性的感测和分析解决方案,”荷兰Imec常务董事John Baekelmans表示。“这个新的多离子传感器是Holst中心目前正与合作伙伴开发的、用于形成物联网感官的系列产品之一。对于每个传感器来说,目标是以能大规模生产、可无线通信、功耗优化和小型化的封装,提供优于现有领先技术传感器性能的性能。”
  • 选择紫外或紫外可见传感器时需要了解的 5 个问题
    分光光度法可适用于在线仪器,是监控水和污水处理设备的重要方法。分光光度法是一种测定分子对光的吸光度的方法,此方法在在线传感器上的应用已越来越准确和可靠。WTW IQ SensorNet系列紫外(UV) 和紫外可见(UV Vis)传感器具有适用于特定污水处理应用的内置出厂校准,不仅提高准确性,还可减少校准的频次。内置UltraCleanTM超声波清洗,减少校准频次的同时完全去除更换损耗品的必要(如试剂或刮刷),最大限度减轻了维护工作。本系列传感器甚至还支持通过单个传感器测量多个不同参数,如硝酸盐、亚硝酸盐、总悬浮物 (TSS)、紫外线透射率(UVT-254)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总有机碳量 (TOC)和其他碳参数。 本系列传感器是水和污水处理设备的一项重要投资,为操作人员提供极大便利。但是如何选择合适的传感器?为确保选择最符合应用的传感器,来看一下选择紫外可见传感器时需要考虑的5个问题。紫外和紫外可见传感器的优势1、无需试剂,即可在线进行硝酸盐、亚硝酸盐、COD、BOD、TOC、UVT-254、NOx和TSS测量2、单个传感器最多可测量并显示五个参数3、UltraClean™ 超声波清洁技术可防止结垢,维护较为简单4、持久耐用的材质:钛和PEEK(聚醚醚酮)即使在最恶劣的条件下仍可保持稳定5、紫外和紫外可见传感器每次测量可扫描256个波长,从而实现更好的准确度和浊度补偿6、工厂已针对过程中的位置进行了校准(进水、二级处理、出水)7、用户可自行校准,从而在应用情况不理想时提高准确度参数硝酸盐:来自硝化过程中NH4转化的人类排泄物的生物污染物。亚硝酸盐:来自人类排泄物的生物污染物,是硝化过程中NH4和NO3的中间型。生化需氧量:微生物在分解流水中的有机废物时消耗的氧气量。被看做是对存在的有机物的量化,并且排放量受到国家污染排放消除系统(NPDES)的排放限制。总有机碳:样品中有机结合的碳量。被认为是对存在的有机物的量化和水质指标。与BOD或COD相比,该测试通常是表示有机物的一种更方便直接的方式。紫外线透射率:在254mm 波长处透射的紫外线百分比。该参数用于指示水中的有机物含量,通常与BOD、COD和TOC相关。该测量值通常用于在消毒过程中自动控制紫外线剂量。总悬浮物固体:水样中被过滤器捕集的悬浮颗粒的净重。该参数通常用作水质的指标,并用于定量分析活性污泥系统(混合液悬浮物,MLSS)中存在的微生物。需要测量什么及测量原因选择紫外或紫外可见传感器时,需要搞清楚的首要问题是测量什么及原因。需要测量什么参数?应用场景是什么?如何使用传感器?取决于应用场景,通过单个传感器监控多个参数可能更为有益。以下是紫外可见传感器在污水处理中最常见的一些应用。 氮硝酸盐氮和亚硝酸盐氮是生物脱氮除磷(BNR)应用中常见的测量参数。硝酸盐在工艺优化中扮演着多种角色,如确保高效地完成硝化、监控硝酸盐去除、控制脱氧区的碳投加量以及确保出水中的氮含量达到排放标准。亚硝酸盐的使用情况较少,因为它是硝化工艺的中间阶段。如果污水处理设备出现亚硝酸盐积累问题或使用快捷反硝化工艺,监控亚硝酸盐将会很有用处。碳碳参数在污水处理中同样具有广泛应用。COD、BOD和TOC是量化样品内碳含量的常见测量参数,其中BOD和TOC专属于有机碳。例如,通常会测量二级处理中的COD来监控有机物负荷。在二级处理中,COD可指示一级或二级处理的效率,或量化需要碳源(反硝化和除磷)的生物处理工艺中的有机碳含量。此外,监控污水处理厂收集系统或进水设施中的COD有助于确定重度负荷来源或提供预警探测。长期以来,这些碳参数的测定都需要昂贵或耗时的实验室程序,因此难以实际使用。如今,借助在线紫外可见传感器,我们便可以利用这些参数实现原本难以实现的工艺控制和预警检测。紫外和紫外可见传感器具有广泛的应用,在某些情况下,通过单个传感器获得多个参数将对操作人员有所助益。例如,TSS是曝气池的常见测量参数,指示微生物浓度(MLSS –混合液悬浮物)。利用包括 TSS与COD组合的传感器,操作人员即可获得用于监控食料与微生物比(F/M 比)的必要信息。使用单个传感器监控多个参数可从单个传感器获得更多有用数据,从而带来附加值。选择紫外可见传感器时,确保查看各传感器的可测参数列表(表1)。单波长传感器和光谱传感器有什么不同?一些制造商仅生产单波长传感器,而其他像WTW一样的制造商除单波长传感器外还生产光谱传感器,后者可提供更多参数和更高的准确性。前面我们一直在谈论光谱传感器,在光谱传感器中,每次测量时都将扫描256个波长的紫外光和可见光以获得所需参数的浓度。此类传感器通过测量每种波长处的吸光率来生成“光谱足迹”。然后,根据传感器中编制的算法将每个“光谱足迹”计算为以 mg/L 为单位的浓度(Smith, 2019)。相比于单波长传感器,光谱测量的精度和准确度更高,因为物质分子会吸收一段波长范围内的光,而并非仅吸收单个波长。附加波长具有许多优势,包括为每个参数提供更多吸收数据、使用一系列波长进行浊度修正,甚至有助于检测不同形式的有机分子。紫外可见光谱传感器扫描的256个波长跨越紫外和可见光范围,从200至720nm(图1)。紫外光谱传感器扫描的256个波长范围为200-390nm。在这个波长范围内,紫外传感器将能够同时测定并区分硝酸盐和亚硝酸盐。硝酸盐和亚硝酸盐通常吸收短波长紫外光(250nm),有机分子的吸收峰主要出现在250-350nm的紫外波长范围内。380 - 720nm范围内的光吸收来自每次测量时都会测量和进行修正的浊度 (Smith, 2019)。不过,我们仍然有两种使用对单个波长的吸收率来确定特定参数浓度的单波长传感器。UVT-254传感器(或 SAC-254)测量 254nm 波长处的透光率或吸光度(%)。254nm的紫外光能够被有机分子吸收,因此该传感器对测定饮用水和污水内的有机物浓度趋势非常有用。使用 UVT-254传感器,可以输出经过准确校准的COD、BOD和TOC相关值,还会再测一个波长 (550nm) 用于浊度修正。NOx传感器使用单个波长测量硝酸盐(NO3-N)和亚硝酸盐 (NO2-N) 的总和,这足以满足一些生物脱氮除磷应用中的氮监控需求。尽管单波长传感器可以提供有用的数据和趋势,但与光谱传感器相比,其准确度和可重复性不佳。使用单波长进行测量和浊度修正时,此类传感器可能无法检测到某些形式的有机分子,无法区分硝酸盐和亚硝酸盐,也无法准确补偿浊度。单波长和光谱传感器各有优势,所以哪种更适合您的应用呢?使用单波长传感器能够以适中的价格获得有机物或氮氧化物的趋势数据,并且甚至有些应用专门需要用到单波长传感器,例如紫外线消毒需要UVT-254。然而,光谱传感器已针对特定应用(进水、二级处理、出水)进行校准,并且由于此类传感器扫描256个波长,从而准确性、可靠性都比单波长传感器更高,浊度修正也更准确。测量光程是什么?为什么很重要?测量光程是指光源和探测器之间的距离,在分光光度法测量中非常重要。测量光程(又称狭缝宽度)是根据比尔-朗伯定律计算光吸收率时的一个计算因子,并且受样品水浊度的影响极大。因此,紫外可见传感器通常具有固定的测量光程,并针对特定应用提供不同的狭缝。IQ SensorNet紫外可见传感器有2种测量光程可供选择:1mm和5mm(图 2)。1mm狭缝用于监控未经处理的污水和二级处理,因为这些应用通常浊度较高。5mm狭缝用于监控处理后的出水、低浊度污水,有时还可用于监控一些地表水或饮用水应用。取决于应用类型,其他制造商可能还会提供10-50mm的测量光程。选择YSI紫外可见传感器时,注意701型号传感器为 1mm测量光程(适用于未经处理的污水或活性污泥),705型号传感器为5mm 测量光程(适用于低浊度的处理后出水)。如何安装紫外可见传感器?紫外可见传感器一般比其他在线传感器更大、更沉,因此在确定安装选项时应特别考虑。与所有在线传感器相同,应基于安全性和可达性来选择安装位置和方式。要确保可以轻松接触到传感器,以便偶尔进行维护,因此有足够的操作空间非常重要。传感器的安装位置应符合要求的扶手和过道安全标准。同样,紫外可见传感器的安装也应易于使用,并使传感器易于操作。最后一点,由于传感器可能比较沉,安装的稳固性也非常重要,必须能够承受相应重量,尤其是对于存在堵塞问题的污水设备。紫外可见传感器在污水中最常见的安装方式为浸入式安装。浸入式安装通过将传感器直接浸入集水池或水流中,直接测量过程用水。WTW紫外可见传感器提供两种沉浸式安装选项:刚性安装或摆动/链条安装。刚性安装包括将紫外可见传感器固定至一个金属杆上,然后将金属杆安装至护栏或墙壁上。当需要较稳固的解决方案,如水比较湍急或水中有堵塞时,这种安装类型是最佳选择。对于一般的沉浸式安装应用,摆动和链条安装更具优势。使用这种安装,传感器将更容易操作,因为传感器悬挂在链条末端,通过链条便可轻松地在集水池中进行升降。摆动臂将传感器伸出集水池外面,但是也可容易接近,只需将传感器摆动至靠近护栏的位置就能够拆下传感器进行维护。 对于像处理后的污水出水、污水回用或饮用水等清水应用,流通池可能是最佳选择。在这些应用中,由于缺乏合适的位置或因NSF要求,不能使用沉浸式安装。使用流通池时,紫外可见传感器将采用壁挂式安装,流通池会形成一个腔体让水流经光学窗口。水流持续运送至传感器进行测量,然后排出。无论将WTW紫外可见传感器用于清水还是污水应用,选择最适合的安装选项都非常重要,这样既能够确保传感器正常运行,还可将维修工作量保持在最低限度。 如何维护?尽管紫外可见传感器的维护要求不高,且不需要试剂,但仍然需要偶尔进行保养以优化运行。相比于其他在线传感器,WTW紫外可见传感器具有所需维护工作量最少的巨大优势。本系列传感器具有内置的独特自动超声波清洗系统UltraCleanTM技术。该系统不仅有助于保持测试窗口长久清洁,而且整个系统都置于传感器内部,所以没有需要更换的密封件或挂刷。保持紫外可见传感器清洁对传感器性能至关重要。因此,紫外可见传感器通常带有自动清洁系统,这可有效降低传感器总的维护时间。WTW提供两种类型的自动清洁系统:一种是所有传感器中都已内置的UltraClean;另一种是空气清洁系统。UltraClean超声波清洁系统轻微振动传感器的光学窗口,清除堆积的固体。这种技术已被证明在具有较多固体的污水应用中非常成功,WTW的ViSolid(TSS)和VisoTurb(浊度)传感器中同样也应用了此技术。WTW紫外可见传感器的另一个自动清洁选项是空气清洁系统。该系统使用空气压缩机定期向光学窗口上喷放压缩空气,清除任何可能干扰测量的固体。WTW空气清洁系统直接与传感器相连,并且可以通过控制器进行编程控制,根据所需时间间隔进行清洁。两种自动清洁系统都能使传感器在废水应用中保持数周的准确读数。自动清洁系统非常有助于减少整体维护时间,但是为了达到最佳性能,仍然需要偶尔进行手动清洁。每两周从测量环境中取出紫外可见传感器进行一次手动清洁,可大大减少潜在的测量问题。手动清洁非常简捷,整个过程只需1分钟,包括用清水冲洗测量狭缝、使用清洗液清洗、用软布擦亮镜片然后彻底冲洗干净。此外,还应保持日常维护以确保传感器清洁。维护的另一方面是校准和验证。WTW紫外可见传感器使用实验室参照样品进行校准,用于调整传感器的原始信号与实验室浓度值相关联的斜率。如前文所述,光谱传感器已针对特定应用进行出厂校准,但也可以自行校准,使传感器的测量适应过程用水。单波长传感器也可对主要参数进行校准,但相关值(BOD、TSS、TOC 等)必须根据实验室测量值进行准确校准。应根据需要进行校准,例如当传感器首次安装、移动到新位置或传感器对参考样品的测量不准确时。WTW紫外可见传感器具有双通道测量系统,其中一个相同的参比通道用于监控并校正光源灯或探测器的老化,防止任何潜在校准漂移。这样可免去常规校准的麻烦,但是仍建议使用实验室参考样品对传感器测量值进行常规验证,以确保传感器的准确性。
  • 传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕
    传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕传感器行业盛事深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(SENSOR EXPO)确定于2022年8月23-25日在全球最大会展中心深圳国际会展中心(宝安新馆)举行展会概况随着5G技术以及人工智能、物联网及其他智慧领域等高新技术产业的迅速崛起和高速发展,人类社会进入了一个万物互联的新时代,传感器作为感知与传导信息的核心组件,也成为了当下炙手可热的焦点。为推动新一代传感器技术在应用领域的创新实践和产业上下游之间的贸易交流,由广东智展展览有限公司牵头,联合国内外多家行业协会、机构、高校及媒体,于2022年8月23-25日在深圳国际会展中心举办2022深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(以下简称:SENSOR EXPO 2022)。展会重点展示各类传感器产品、原材料及元器件、设计与制造设备、传感系统集成模块、仪器仪表、终端应用等,进行产业链的融合展出,以“专业展览+主题论坛”的形式,为行业呈现一场精彩的传感器盛宴。2021深圳国际传感器展览会已于2021年9月27-29日在深圳会展中心成功举办,组委会广东智展展览有限公司联合深圳市传感器与智能化仪器仪表行业协会打造,展出面积达15,000平方米,汇集众多国内外知名企业,展会吸引了来自比利时、日本、韩国、美国,俄罗斯、德国等多个国家和台湾、香港等地区的专业观众累计15,000余人次参观采购, 60多个采购团。高起点立足大湾区,Sensor Expo2022将成为推动行业交流与技术应用的前沿阵地2020年,大湾区国家级高新技术企业总数突破两万家,位居全国之首。作为大湾区创新驱动的引擎,深圳前瞻布局5G、人工智能、集成电路、智能制造、无人机、生物医药等未来科技领域,并取得卓越成果,直接带动了传感器技术的研究与发展,并孕育了广阔的市场。SENSOR EXPO 2022聚焦传感器设计、制造与应用所涉及的材料、装备与技术,突出产品与技术应用,将成为推动中国传感器行业进行产品与技术展示、深入应用市场的前沿阵地。高规格SENSOR EXPO 2022将在全球最大的展馆举行SENSOR EXPO 2022选择在全球最大的会展中心-深圳国际会展中心(宝安新馆)举行,良好的硬件设施及服务,将为展会的品质提供更好的保证。作为全球超大型的会展中心,深圳国际会展中心地处粤港澳大湾区湾顶,地理位置优越,硬件设施先进,全馆5G覆盖,交通便利、配套完善,集海陆空铁轨五大交通优势。通往会展中心的地铁已正式开通,地铁口分别位于南、北登录大厅,为参展参观的人士带来了极大的便利。展馆同期将有汽车、新能源、智慧出行等多场下游展会举行,共享40多万平方米超大展会带来的蓬勃商机。高水平专业组展机构精心打造,凸显SENSOR EXPO2022专业品质展会主办方——智展展览为国际展览业协会UFI成员单位,荣膺2015年“中国十佳品牌组展商”、2018年“中国展览产业百强展览主办机构”殊荣,在工业类及科技类展会的品质管理和长远培育上经验丰富。主办方将整合传感器行业权威机构、科研院所、活跃媒体、重点企业,共同塑造SENSOR EXPO2022的专业品质。此外,主办方将充分深耕物联网、消费电子、智能汽车、自动化、仪器仪表、国防电子、航空航天、交通运输、农业水利、环境监测等多个应用领域,为供需双方挖掘潜在客户,创造商业机会。高质量SENSOR EXPO 2022聚焦传感器制造与应用,五大专题融合展出SENSOR EXPO 2022展会规划面积达20,000平方米,共分为五大专题展区。通过上下游产业链及关联模块的融合展出,能够全方位展示传感器行业各细分领域的技术与产品,让SENSOR EXPO2022真正成为传感器行业人士必须参加的交流盛宴。各类传感器展区压力传感器、光敏传感器、声音传感器、图像传感器、视觉传感器、温度传感器、称重传感器、重力传感器、生物传感器、无线传感器、变频功率传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、电导传感器、激光传感器、霍尔传感器、加速度传感器、无线温度传感器、位移传感器;超声波测距传感器、雷达传感器、液位传感 器、真空度传感器、电容式物位传感器、锑电极酸度传感器、酸、碱、盐浓度传感器等;陶瓷传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、集成传感器等;MEMS传感器、智能传感器等;传感器设计与制造设备、原材料及元器件展区封装与测试设备:传感器集成设备、各类封装设备、机械测试设备、电气测试设备、热力学测试设备、实验室设备等;原材料:半导体材料、金属材料、陶瓷材料、有机材料及其他材料等;元器件及配件:敏感元件、转换元件、连接器、陶瓷部件、 保护膜、光学元件、特种玻璃、变换电路和辅助电源;传感器ASIC、传感器IC接口、混合电路、LCD、密封壳体、 编码器、PCB电路板、精制螺栓、拉头材质、声波部件、温度计保护管、特种胶等配件等;传感器设计:传感器设计企业、科研院所、实验室等;传感器芯片、嵌入式系统及相关集成模块展区传感系统供应商和集成商、嵌入式软件和硬件企业、传感器芯片制造商、各类算法、通讯模块及云计算服务商、传感器AI技术服务商等;仪表仪器展区各类标准计量(量值传递)仪器、科学实验仪器、教学仪器、航空航天仪表、汽车仪表、矿用仪表、工业仪表、测试测量、变送器、流量计等;终端应用展区智慧城市、智慧医疗、物联网、机器人、消费电子(可穿戴、移动智能终端等)、智慧环境、智慧能源、智慧农业、汽车电子、智能家居、智能制造、人工智能、大数据、云计算、航空航天、工业自动化、电力等。高体验同期举办多场行业峰会及交流活动更好的商业体验,呈现更好的展出效果由中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会、中国仪器仪表学会传感器分会指导,广东智展展览有限公司联合湖南省传感器产业促进会、广州市半导体协会、深圳市半导体行业协会、深圳市物联网智能技术应用协会、珠海市物联网行业协会、浙江省半导体行业协会、深圳市集成电路产业协会、《仪表技术与传感器》等国内行业权威组织、专家学者、重点企业,在展会同期重点打造主题论坛——2022深圳国际传感器技术与应用高峰论坛,围绕传感器研发领域“卡脖子”技术、未来发展趋势、应用场景等进行技术分享和观点交流。同时举办MEMS及智能传感器技术研讨会,境外采购商洽谈会,传感器新产品、新技术推广会,工程师沙龙活动,一对一供需对接会等30多场多层次的商业活动,进一步提升观展体验和参展效果。同时,SENSOR EXPO同期还有第20届深圳国际小电机及电机工业、磁性材料展览会,2022深圳国际线圈工业、电子变压器及绕线设备展览会,2022深圳国际粉末冶金、硬质合金及先进陶瓷展览会等相关工业类展会举行。参展费用标准展位光地(36㎡起租)外资企业RMB14800/12㎡RMB1200/㎡USD2600/12㎡注:双开口展位在原展位费基础上加收10%费用。展位配置说明每个标准展位提供如下基本设施:三面围板(转角位2面或1面)、一桌两椅、地毯满铺、两支射灯、220V电源插座,中英文公司楣板制作。(注:租用光地展位不含以上设施。)组委会联络处电话:020-29193588,020-29193589手机:18520254916(微信同号)传真:020-29193591E- mail:ex36035@126.com 官网网址:http://www.sensor-expo.com.cn/ 微信公众号:sensorexpoandsummit
  • 飞利浦收购上海超声传感器制造企业
    荷兰皇家飞利浦电子公司近日宣布,飞利浦已收购了上海爱培克电子科技有限公司,飞利浦称这一收购加强了飞利浦高质量传感器的产品组合,主要针对新兴市场中的经济型细分市场。  据了解,爱培克公司是一家生产超声传感器的制造商,为新兴市场中的医疗设备公司提供产品。  飞利浦近几年来在新兴市场的收购动作不断,除最新的收购外,飞利浦还将印度的Meditronics和Alpha X射线技术,中国的金科威等收入囊中。去年,飞利浦还宣布了在中国的苏州,建立一个集生产和研发为一体的医疗影像基地。  关于上海爱培克电子科技有限公司(APEX公司)  上海爱培克电子科技有限公司是1997年在上海浦东张江高科技园区注册成立的美国独资公司。主要从事开发、生产和销售各种医用超声探头(换能器)和医用超声仪器设备并提供相关技术服务。
  • 物联网十二五将催生百亿传感器产业
    备受关注的新一代信息技术产业发展“十二五”规划已完稿,物联网“十二五”规划作为其中的重要组成部分备受关注。工信部科技司有关人士告诉记者,物联网“十二五”规划正进入专家论证阶段,预计9月份召开部长办公会,最快将于当月出台。  伴随物联网“十二五”规划的制定,工信部还起草了我国促进物联网产业发展的指导意见,该意见目前已上报国务院。此外,无锡传感网示范区规划也已上报国务院。  产业规模或超5000亿元  目前,我国已形成基本齐全的物联网产业体系,部分领域已形成一定市场规模。“有专家预计,‘十二五’期间物联网产业将形成万亿规模,不过目前这一论断尚存争议。”据知情人士透露,根据早期编写的物联网“十二五”规划,预计到2015年将形成具有核心技术的产业规模达2000亿元,其中传感器100亿元,系统和试验检测700亿元,芯片、中间件和集成模块及设备产业600亿元,工程实施、服务开发系统和运维600亿元。  工信部电信研究院在今年5月发布的物联网白皮书中预计,“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿的规模,形成万亿级规模的时间节点预计在“十三五”后期。据悉,工信部电信研究院也是物联网“十二五”规划编制组成员单位之一。  我国“十二五”规划纲要明确指出,要“推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范”。上述人士介绍,物联网“十二五”规划将锁定十大物联网应用重点领域,分别是智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事 建成50个面向物联网应用的示范工程,5到10个示范城市。据悉,无锡传感网示范区规划现已上报国务院。  据了解,物联网“十二五”规划还将对上述十个领域给出针对性的专项规划。物联网“十二五”规划课题组成员张宏科公开表示,智能交通细分专项的重点发展方向是,通过智能芯片和称重传感器监测轨道交通、航运交通和公路交通的实时运行情况,然后通过数据处理对交通工具的速度、故障、位置以及整体交通拥堵情况进行检测,并针对不同情况及时给出解决方案。据悉,目前智能交通每年以超过1000亿元的市场规模快速增长,有关专家预计,到2015年仅交通运输管理就将达400亿元。  多渠道资金扶持  日前,2011年物联网发展专项资金已下发,近百家物联网企业获得资金支持,这也是物联网产业发展以来,国家首次设立的专项基金。该物联网专项基金重点支持技术研发类、产业化类、应用示范与推广类、标准研制与公共服务类四大项目。  据了解,物联网专项基金总计50亿元,贯穿于“十二五”期间,预计5年内发放完毕。首批5亿元物联网专项基金申报工作已在今年5月启动,共有600多家企业申报,最终工信部筛选出近100家符合条件的企业,发放了首批专项基金。  财政部企业司有关负责人表示,“十二五”期间,中央财政将根据我国物联网发展规划及其产业发展状况,进一步健全支持物联网发展的财政政策体系,加强与产业政策、科技政策的协调配合,充分发挥财政政策的引导和激励作用,积极吸引社会资本加大对物联网的投入,并积极鼓励和支持有条件的地方建立本地区支持物联网发展的财政政策。  另外,工信部部长苗圩日前在《求是》杂志撰文指出,将落实国家支持高新技术产业和战略性新兴产业发展的税收优惠政策,设立国家物联网发展专项资金,建立长效稳定的财政扶持机制,并表示将完善物联网发展的投融资政策,鼓励银行和风险投资及社会资金投向物联网产业,促进金融机构加大支持企业发展的力度,支持企业在境内外资本市场直接融资。  物联网发展应全国统筹  当普通民众还在纠结于“物联网”的基本概念时,许多地方政府已将物联网产业作为支柱产业。工信部副部长奚国华在一次论坛上透露,全国90%以上的省份已把物联网作为支柱产业。目前几乎所有一二线城市都在建设或筹建物联网产业园。  根据各地公布的公开数据,到2015年,广州、重庆、浙江、江苏等地预测的物联网产业规模将分别达1000亿元、1000亿元、2000亿元和4000 亿元。福建省则提出到2012年实现物联网相关产业产值300亿元 重庆也准备设立物联网产业基地,希望在两年后相关产业产值超过500亿元。  按照上述几个省市预计的物联网产业规模,到2015年仅上市省市的产业规模就达8000亿元。  事实上,对于物联网真正能达到的产业规模,业内尚存分歧。物联网“十二五”规划编制工作的参与方之一工信部电信研究院预计,“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿元。清华大学技术创新研究中心的一份调查报告则预计,到2020年中国物联网市场规模才可能超过1万亿元。  据重庆市经信委经济信息化处易小献介绍,重庆市在获批成立物联网基地之后,将通过园区建设和招商,引进大批物联网相关项目。这一运作的思路与国内绝大多数地区对物联网产业的发展类似。  而现阶段的物联网产业却难以支撑遍地开花的物联网产业基地。据了解,即便目前发展相对完善的感知层领域,国内传感器、RFID等感知端制造产业、高端软件与集成服务与国外差距相对较大。同时,以核心的芯片技术、芯片封装设备为代表的与物联网相关的设备以及服务尚在起步。  因而,业内人士将地方的物联网热情视为GDP的冲动。为拉动投资,地方政府上马物联网基地的时候,没有长远规划和清晰定位,盲目投资引进国外系统和设备,兴建大量配套设施。因为缺乏规划意识与协调机制,资源共享不足,从而出现项目研究成本过高、基地资源利用率过低、大量项目无序重复建设等问题。  物联网“十二五”规划即将出台,该规划在描绘物联网发展前景的同时,也将阐明物联网的发展思路,对于“过热”的地方物联网投资而言,似乎需要仔细研读。对于该规划的落实,业内人士也希望,应全国范围内统筹规划,解决各部门、地区、行业之间分割问题,改变目前无序状态,使得物联网产业真正成为各地的支柱产业。
  • 告别盲人摸象,传感器融合才是智能社会的标配
    今天,我们的生活高度依赖传感器。传感器作为人类“五感”的延伸,去感知这个世界,甚至可以观察到人体感知不到的细节,这种能力也是未来智能化社会所必须的。不过,单个传感器的性能再卓越,在很多场景中还是无法满足人们要求。比如汽车中昂贵的激光雷达可以根据生成的点云,判断出前方有障碍物,但想准确得知这个障碍物是什么,还需要车载摄像头帮忙“看”一眼;如果想感测这个物体的运动状态,可能还需要毫米波雷达来助阵。这个过程就好比我们熟悉的“盲人摸象”,每个传感器基于自己的特性和专长,只能看到被测对象的某一个方面的特征,而只有将所有特征信息都综合起来,才能够形成更为完整而准确的洞察。这种将多个传感器整合在一起来使用的方法,就是所谓的“传感器融合”。对于传感器融合,一个比较严谨的定义是:利用计算机技术将来自多传感器或多源的信息和数据,在一定的准则下加以自动分析和综合,以完成所需要的决策和估计而进行的信息处理过程。这些作为数据源的传感器可以是相同的(同构),也可以是不同的(异构),但它们并不是简单地堆砌在一起,而是要从数据层面进行深度地融合。实际上,传感器融合的例子在我们生活中已经屡见不鲜。归纳起来,使用传感器融合技术的目的主要有三类:●获得全局性的认知。单独一个传感器功能单一或性能不足,加在一起才能完成一个更高阶的工作。比如我们熟悉的9轴MEMS运动传感器单元,实际上就是3轴加速传感器、3轴陀螺仪和3轴电子罗盘(地磁传感器)三者的合体,通过这样的传感器融合,才能获得准确的运动感测数据,进而在高端VR或其他应用中为用户提供逼真的沉浸式体验。●细化探测颗粒度。比如在地理位置的感知上,GPS等卫星定位技术,探测精度在十米左右且在室内无法使用,如果我们能够将Wi-Fi、蓝牙、UWB等局域定位技术结合进来,或者增加MEMS惯性单元,那么对于室内物体的定位和运动监测精度就能实现数量级的提升。●实现安全冗余。这方面,自动驾驶是最典型的例子,各个车载传感器获取的信息之间必须互为备份、相互印证,才能做到真正的安全无虞。比如当自动驾驶级别提升到L3以上时,就会在车载摄像头的基础上引入毫米波雷达,而到了L4和L5,激光雷达基本上就是标配了,甚至还会考虑将通过V2X车联网收集的数据融合进来。总之,传感器融合技术恰似一个“教练”,能够将性能各异的传感器捏合成一个团队,合而为一又相互取长补短,共同去赢得一场比赛。选定了需要融合的传感器,怎么融合则是下一步要考虑的问题。传感器融合的体系结构,按照融合的方式分为三种:●集中式:集中式传感器融合就是将各个传感器获得的原始数据,直接送至中央处理器进行融合处理,这样做的好处是精度高、算法灵活,但是由于需要处理的数据量大,对中央处理器的算力要求更高,还需要考虑到数据传输的延迟,实现难度大。●分布式:所谓分布式,就是在更靠近传感器端的地方,先对各个传感器获得的原始数据进行初步处理,然后再将结果送入中央处理器进行信息融合计算,得到最终的结果。这种方式对通信带宽的需求低、计算速度快、可靠性好,但由于会对原始数据进行过滤和处理,会造成部分信息的丢失,因此原理上最终的精度没有集中式高。●混合式:顾名思义,就是将以上两种方法相结合,部分传感器采用集中式融合方式,其他的传感器采用分布式融合方式。由于兼顾了集中式融合和分布式的优点,混合式融合框架适应能力较强,稳定性高,但是整体的系统结构会更复杂,在数据通信和计算处理上会产生额外的成本。对于传感器融合方案,还有一种按照数据信息处理阶段进行分类的思路。一般来说,数据的处理要经过获取数据、特征提取、识别决策三个层级,在不同的层级进行信息融合,策略不同,应用场景不同,产生的结果也不同。按照这种思路,可以将传感器融合分为数据级融合、特征级融合和决策级融合。●数据级融合:就是在多个传感器采集数据完成后,就对这些数据进行融合。但是数据级融合处理的数据必须是由同一类传感器采集的,不能处理不同传感器采集的异构数据。●特征级融合:从传感器所采集的数据中提取出能够体现监测对象属性的特征向量,在这个层级上对于监测对象特征做信息融合,就是特征级融合。这种方式之所以可行,是由于部分关键的特征信息,可以来代替全部数据信息。●决策级融合:在特征提取的基础上,进行一定的判别、分类,以及简单的逻辑运算,做出识别判断,在此基础上根据应用需求完成信息融合,进行较高级的决策,就是所谓的决策级融合。决策级融合一般都是应用导向的。如何选择传感器融合的策略和架构,没有一定之规,需要根据具体的实际应用而定,当然也需要综合算力、通信、安全、成本等方面的要素,做出正确的决策。不论是采用哪种传感器融合架构,你可能都会发现,传感器融合很大程度上是一个软件工作,主要的重点和难点都在算法上。因此,根据实际应用开发出高效的算法,也就成了传感器融合开发工作的重中之重。在优化算法上,人工智能的引入是传感器融合的一个明显发展趋势。通过人工神经网络,可以模仿人脑的判断决策过程,并具有持续学习进化的可扩展能力,这无疑为传感器融合的发展提供了加速度。虽然软件很关键,但是在传感器融合过程中,也并非没有硬件施展拳脚的机会。比如,如果将所有的传感器融合算法处理都放在主处理器上做,处理器的负荷会非常大,因此近年来一种比较流行的做法是引入传感器中枢(Sensor Hub),它可以在主处理器之外独立地处理传感器的数据,而无需主处理器参与。这样做,一方面可以减轻主处理器的负荷,另一方面也可以通过减少主处理器工作的时间降低系统功耗,这在可穿戴和物联网等功耗敏感型应用中,十分必要。有市场研究数据显示,对传感器融合系统的需求将从2017年的26.2亿美元增长到2023年的75.8亿美元,复合年增长率约为19.4%。可以预判,未来传感器融合技术和应用的发展将呈现出两个明显的趋势:●自动驾驶的驱动下,汽车市场将是传感器融合技术最重要的赛道,并将由此催生出更多的新技术和新方案。●此外,应用多元化的趋势也将加速,除了以往那些对于性能、安全要求较高的应用,在消费电子领域传感器融合技术将迎来巨大的发展空间。总之,传感器融合为我们洞察这个世界提供了更有效的方法,让我们远离“盲人摸象”般的尴尬,进而在这个洞察力的基础上,塑造更智能的未来。
  • 日常生活噪声危害大,如何选择合适的噪声传感器监测?
    噪声污染是主要环境污染之一,但噪声污染与空气污染、水污染不同,它属于物理性污染(或称能量污染)。一般情况下噪声污染并不致命,且与声源同时产生同时消失。噪声源分布很广,较难集中管理。由于噪声渗透到人们生产和生活的各个领域,且能够直接感觉到它的污染,不像其他物质污染那样在产生后果时才受到注意,所以噪声诉讼成为城市环境诉讼案件中最多的。 一、噪声的危害1、对人听力的影响强的噪声可以引起耳部的不适,如耳鸣、耳痛、听力损伤。在噪声长期作用下,听觉器官的听觉灵敏度显著降低,称作“听觉疲劳”,经过休息后可以恢复。若听觉疲劳进一步发展便是听力损失,分轻度耳聋、中度耳聋以至完全丧失听觉能力。据测定,超过115dB的噪声将会造成耳聋。2、诱发多种疾病噪声间接的生理效应是诱发一些疾病。噪声会使大脑皮质的兴奋和压抑失去平衡,引起头晕、头疼、脑涨、耳鸣、多梦、失眠、嗜睡、心慌、记忆力减退、注意力不集中等症状,临床上称之为“神经衰弱症” 噪声还会对心血管系统造成损害,它可使交感神经紧张,从而出现心跳加快,心律不齐,心电图波升高或缺血性改变,传导阻滞,血管痉挛,血压变化等 噪声会加速心脏衰老,增加心肌梗塞发病率。3、对视力的影响噪声可造成眼疼、视力减退、眼花等症状 噪声会使人的胃功能紊乱,出现食欲不振、恶心、肌无力、消瘦、体质减弱等症状。4、对动物的影响噪声能对动物的听觉器官、视觉器官、内脏器官及中枢神经系统造成病理性变化。噪声对动物的行为有一定的影响,可使动物失去行为控制能力,出现烦躁不安、失去常态等现象,强噪声会引起动物死亡。鸟类在噪声中会出现羽毛脱落,影响产卵率等。5、对建筑物的影响当噪声超过140dB时,对轻型建筑开始有破坏作用。如,当超声速飞机在低空掠过时,在飞机头部和尾部会产生压力和密度突变,经地面反射后形成N形冲击波,传到地面时听起来像爆炸声,这种特殊的噪声叫做轰声。在轰声的作用下,建筑物会受到不同程度的破坏,如出现门窗损伤、玻璃破碎、墙壁开裂、抹灰震落、烟囱倒塌等现象。由于轰声衰减较慢,因此传播较远,影响范围较广。此外,在建筑物附近使用空气锤、打桩或爆破,也会导致建筑物的损伤。二、噪声传感器的选择技巧1、灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。2、频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。3、线性范围传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。4、稳定性传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。5、精度精度是噪声传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。
  • 仕富梅发布全球首款高精度数字氧气传感器
    2009年2月1日英国Crowborough - 仕富梅很荣幸地宣布,全球首款高精度数字氧气传感器----Paracube Premus O2传感器模块正式上市。  Paracube Premus是在 Hummingbird Sensing Technology 新品牌下研发的首款传感器模块,其专业系列产品能够满足每个OEM合作伙伴对传感器的特殊要求。  Premus采用仕富梅成熟的顺磁氧测量池技术,其非损耗、紧凑弹性设计实现了业内领先的精度,集成度,线性度和重复性。除了氧气测量精度媲美苛刻的医疗氧气测量精度外,它还提供完整的0-100% O2量程,独创的数字信号处理技术还使测量稳定性更加出色。  Premus已通过本安认证,并和所有 Hummingbird 传感模块一样,也在仕富梅先进的ISO9001认证生产设备上按最高标准打造。  Premus是诸多应用场合的理想选择,如持续排放检测系统(CEMS),车辆排放测试及实验室测量等。结合仕富梅专业的技术支持,它提供低拥有成本的解决方案,安装运行完全令人放心。  有关Hummingbird Paracube Premus的更多信息,请联系仕富梅销售团队。  欧洲业务中心电话:+31 (0) 79 330 1581 / 00800 737866390(法国,荷兰,德国,比利时和英国免费客服电话)  美洲业务中心电话:+1 281 295 5800  亚太地区业务中心电话:+86 (0)21 6489 7570
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 三星开发CMOS超光谱图像传感器,有望成为光谱成像的新平台
    光谱仪在材料分析、天文学、食品化学以及医学诊断等许多领域都有应用。市场需求正在迅速增长,但光谱仪的尺寸阻碍了其在更广泛领域的普及。因此,市场急需高性能的紧凑型光谱仪,不断缩小光谱传感器尺寸已成为当前的研究热点。为了使光谱仪小型化,已经进行了各种尝试,例如传统的色散方法、傅里叶变换干涉技术(FTI),以及使用带有随机滤波器阵列和窄带通滤波器的探测器等。与色散和傅里叶变换干涉系统相比,滤波器阵列与探测器的集成,由于无需长光路和光学元件的精确对准来获得高分辨率而具有优势。此外,将滤波器阵列与电荷耦合器件(CCD)或CMOS图像传感器(CIS)等探测器集成,可以通过单次捕捉二维图像实现高光谱成像。特别是,与随机滤波器方案相比,窄带通滤波器阵列的集成无需进行后处理分析。然而,为了获得高分辨率需要大量的信道,意味着更复杂的制造工艺,例如蚀刻和沉积,因为每个信道都需要不同厚度的薄膜。为了解决这个问题,有研究使用组合蚀刻技术来制造多信道。业界对光谱仪中使用的窄带通滤波器的谐振结构进行了研究,但大多数研究仅限于改变电介质多层膜的厚度,以形成不同波长和品质因数的光学腔。这对于器件的大规模生产很麻烦,因为它需要过多的电介质沉积、蚀刻和光刻步骤,尤其是在像素尺寸级别的制造工艺。据麦姆斯咨询介绍,三星高级技术研究所光子器件实验室的Jaesoong Lee及其同事通过将被称为超表面的亚波长纳米结构集成到直接位于CMOS图像传感器顶部的带通滤波器阵列中,开发出了一种紧凑型超光谱(meta-spectral)图像传感器。由于窄带通滤波是通过亚波长光栅结构而不是通过改变层的厚度来调谐的,因此所有信道都可以通过一步光刻工艺制造。这种方案简化了制造,并且与CMOS工艺完全兼容。这种紧凑型超光谱图像传感器具有窄带高效率、与相邻信道的低串扰和高光谱分辨率。利用该器件,研究人员从波长混合图像中获得了高光谱图像。超光谱图像传感器示意图超光谱图像传感器制造研究人员在CMOS图像传感器晶圆(三星S5K4E8)上采用标准的洁净室工艺(包括PECVD和干法蚀刻)制作了超表面带通滤波器阵列。首先,研究人员为底部介质反射器沉积了多层硅和二氧化硅;然后利用电子束光刻定义纳米柱阵列;再使用电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)形成纳米柱阵列,并再次沉积二氧化硅以填充纳米柱之间的间隙;然后进行化学机械抛光(CMP)工艺,以平整二氧化硅顶面;最后,为顶部反射器沉积了一层由硅和二氧化硅制成的多层膜。超光谱图像传感器制造过程示意图高光谱成像为了验证演示其高光谱成像性能,研究人员拍摄了由3 x 5颗多波长LED组成的LED面板的光谱图像。每颗LED可以发射多个波长的组合,这些波长被选择以显示以下大写字母:770 nm显示“S”,810 nm显示“I”,850 nm显示“A”,950 nm显示“T”,如下图(a)底部所示。超光谱成像仪的高光谱成像演示作为概念证明,研究人员拍摄了一张所有LED都打开的面板照片,如上图(b)顶部所示。图像中的所有字母都无法区分,因为面板上的所有LED都已打开。通过将这个组合图像分成20个信道,如上图(b)底部所示,研究人员发现了隐藏的“SAIT”字母。在对应829.1 nm的信道11处,由于810 nm和850 nm LED的宽带发射,“I”和“A”被结合在一起。对于更长的波长(信道12和信道13),研究人员观察到字母“I”变得更模糊,而字母“A”变得更清晰。通过实验结果,研究人员证实了这款超光谱图像传感器具有良好的光谱成像性能。
  • 布鲁克收购传感器公司Sierra Sensors 可实时、无标记检测新药
    近日,布鲁克宣布收购位于德国汉堡的Sierra Sensors GmbH(以下简称Sierra)。 财务细节未披露。 Sierra公司致力于开发并制造基于表面等离子体共振(SPR)检测的创新分析型生物传感器。 在SPR检测和微流体样品输送领域的专利技术驱动下,Sierra仪器正在为高通量和高性能无标记分析树立新的标准。Sierra旗舰仪器采用SPR+检测技术,为8个通道上的32个传感器供电。 Sierra的Hydrodynamic Isolation™ 技术可实现“任何样品,任何传感器,任何时间”微流体传感器访问。 凭借出色的灵敏度每天能够筛选数千个样品,Sierra的8通道系统可以测量分子间相互作用的特异性、亲和力、动力学速率和热力学。在药物研发方面,Sierra的SPR解决方案能够与布鲁克质谱、核磁共振(NMR)和X射线晶体学系统完美结合。Sierra将创新型微流体与高通量、超灵敏的表面等离子体共振(SPR)技术结合起来,以测量分子结合的亲和力和动力学。生命科学质谱分析执行副总裁Rohan Thakur博士解释说:“我们对布鲁克生物制药解决方案组合的战略补充感到非常兴奋。 实时阵列SPR+与新型微流体技术相结合,可以加速许多药物发现工作流程,如基于片段的药物发现(FBDD)和新型化学物质。布鲁克将投资Sierra系统的全球商业化,汉堡将成为布鲁克SPR+Array产品和应用开发的卓越中心。“Sierra传感器前首席执行官Christopher Whalen表示:“我们对加入布鲁克感到非常高兴和兴奋,并我们认为我们已经找到了一个完美的公司,这将我们的技术和业务提升到了一个新的水平。 Sierra在美国和欧洲已经有很多客户,包括了许多大型制药和生物技术公司等,通过布鲁克,我们现在可以扩大在全球范围内的覆盖范围。“布鲁克道尔顿小分子制药业务总监Meike Hamester博士评论道:“Sierra的SPR技术提供了分子间相互作用的亲和力和动力学,从目标验证一直到主导优化。 SPR补充了我们超高通量筛选(uHTS)质谱MALDI PharmaPulse在大批量重点和目标化合物的二次筛选方面的解决方案。 两种无标记检测技术的互补为研究药物靶标及其与新型配体化学物质的相互作用打开了新的空间,帮助制药和生物技术行业以更低的成本设计出更有效的药物。”关于Sierra SensorsSierra Sensors GmbH于2006年开始运营,在德国汉堡和美国罗德岛设有办事处。 凭借在分析型生物传感器行业多年的经验,管理团队的任务是通过将最高质量的无标记检测与样品传送、传感器设计、自动化和软件的尖端技术相结合来推进实时阵列SPR。
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