压电传感器

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压电传感器相关的厂商

  • 安徽天光传感器有限公司创建于1991年,占地面积22000平方米。主要研发、生产、销售:称重传感器,电力覆冰检测传感器,扭矩传感器,拉力传感器,轴销传感器,压力传感器,拉压力传感器以及相配套测控仪表等产品。二十多年来天光不断吸取国内外的先进技术,引进国外领先的设备与工艺,学习与吸收现代企业管理理念,先后研发、生产了百余种测力传感器及配套仪器仪表,产品广泛应用于军工、航空航天、油田、交通、医药、冶金建材、教学等行业的计量与自动化过程中的检测等方面,其半导体应变计的生产工艺、设备及产量为国内领先,已申报发明专利。2008年我公司荣幸为北京奥运会主体育场鸟巢提供专用传感器,并获得好评。 陈圆圆180 5523 0933
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  • 湖北五岳传感器有限公司是中国第一支高温熔体压力传感器的诞生公司,成立20多年来,一直专注于PT111系列、PT124系列、PT131、PY1366B、PT167B系列传感器,压力传感器,压力变送器,高温压力传感器,熔体压力传感器,流体压力传感器,高温熔体压力传感器,高温熔体压力变送器,挤出机熔体压力传感器,化纤挤出机压力传感器,橡胶挤出机压力传感器,塑料机械熔体压力传感器,工业熔体压力传感器,和PY909、PY208、PY508、PY600、PY708系列高温熔体压力传感器智能数字显示压力仪表的开发,研制,销售及工程配套。是国内替代同类进口高温熔体压力传感器产品的最大生产商。五岳牌高温熔体压力传感器,变送器系列及高温熔体压力传感器智能数显仪表等产品在塑料,化纤,橡胶,石化等诸多工业门类的应用始终居于领导地位。五岳系列高温熔体压力传感器、高温熔体压力变送器、智能数字显示压力仪表还出口到东南亚、港澳台、韩国、中东及世界其它地区。同时维修美国DYNISCO意大利GEFRAN的同类高温熔体压力传感器产,提供关于各类高温熔体压力传感器的技术支持、使用维护!湖北五岳传感器有限公司荣誉榜:在中国制造出:第一支高温熔体压力传感器;第一支超高温熔体压力传感变送器;第一支**高温熔体压力传感器;第一台**高温熔体压力表;第一支高温熔体压力变送器;第一家与国际著名挤出业龙头企业合作的公司。
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  • 福建省莆田市衡力传感器有限公司是一家集专业高精度传感器研发、设计、生产、销售为一体的传感器制造厂家。 公司位于中国海峡西岸经济中心地,素有东方“夏威夷”之称,海上女神妈祖故乡——福建莆田。公司主要以生产称重、非标等数字传感器为主,目前产品已销往全国各省市地区,在河南、河北、山东等地设有办事处,打开东南亚、南亚等国际市场,为进一步实现以技术创市场的目标,公司与国内著名院校结成研发队伍,实现了“销售一代、试制一代、研发一代”的技术成建设,为衡力发展国内市场,走向国际市场,成为数字化传感器专家型企业,奠定了雄厚的技术基础。 十年来福建省莆田市衡力传感器有限公司严格依照国际计量组织(OIML)相关建议组织生产,在生产上建立起以ISO为标准的基础质量体系,并积极引进CE认证、5S管理,不但保证了产品品种全,性能好,还具有防腐、防水、防震等持久耐用特点,产品近年来在机械、衡器、化工、钢铁、科研等行业广受好评,在市场上获得了衡力“以优质创市场,技术创品牌”的良好口碑。 规范化、数字化、专业化、国际化、服务化是衡力走向国际化一流传感器企业的五大战略标准,当公司初步达成专业化、数字化、规范化三大目标时,下一个目标就是向国际化、服务化迈进,为向客户提供一个具有专业技术、一流服务、高附加值专业数字化传感器品牌进军.....
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压电传感器相关的仪器

  • 激光能量传感器说明: Ophir 提供两类能量传感器,热释电和光电二极管传感器。热释电传感器在最大25000 个/ 秒的脉冲率和最大20ms 的脉冲宽度下测量重复脉冲能量和平均功率。光电二极管能量传感器用于超低能量脉冲激光(低至200 pJ)。请注意脉冲率不超过每5 秒1 个脉冲的单次脉冲能量可使用热传感器进行测量。光电二极管能量传感器Ophir 光电二极管激光能量传感器能够在高达20 kHz 的频率下测量低至10pJ 的低能量脉冲。硅光电二极管用于UV 和可见光谱,锗光电二极管用于IR。热释电激光能量传感器热释电传感器用于在高达25 kHz 频率下测量重复脉冲能量。此类传感器使用一个热释电晶体,该晶体产生于吸收的热量成比例的电荷。热释电传感器的响应时间取决于热量进入晶体并对晶体加热所花费的时间。对于金属型热释电探测器,响应时间为几十微秒,因此金属型热释电探测器可在高重复频率下运行。对于BF 和BB 型,响应时间以毫秒为单位,相应的重复频率较低。Ophir 热释电探测器采用独特的专有电路,使其能够测量长脉冲及短脉冲,并在高占空比下工作,即脉冲宽度大至总周期时间的30%。
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  • 压电应变传感器是用于测量动态表面形变的传感器。该传感器配备电子器件及连接器类型为10-32UNF。 芯明天应变传感器介绍 什么是应变?被测量的物理被测量是应变ε的相对量度,被定义为负载下机械的一部分的长度变化量除以原始长度l0。如果尺寸增加,那么就称为正应变(或拉伸应变),否则称为负应变(或压缩应变)。 被测量ε是无量纲的,即没有单位的物理量。国际单位制中应变ε作为一个相对量度,它的单位为米/米,[m/m]。 我们使用με作为相对应变的单位,1με=1微应变=10-6m/m=1μm/m。正向应变-剪切应变任何部件在纵向上被拉伸或被压缩都会经历横向的应变。剪切应变通常约为另一方向正向应变的30%。例如,如果部件是在纵向被压缩,在横向它是被拉伸的。取决于应用,可以利用这种效应,来进行相应地测量剪切应变,代替测量正向应变。使用应变传感器的原因应变传感器主要用于测量一个结构表面的形变。然而,在施加力的整个过程,机械的承载结构会受到比所需要的力大或小的拉力或压缩力应变,应变传感器可以同样有效地进行间接测量动态和准静态力。与直接力的测量相比,使用应变间接测量的敏感度会低一些,但在大多数情况下,力与应变的关系是线性的,有效满足准确测量和监控。另外,利用应变进行间接测量时,力的分流可接近99%,而直接测量时,力的分流约小于10%。 特点 ●高的测量敏感度,且允许在坚硬的结构上或涉及小的力的情况下进行应变测量。●加速度灵敏度低,也适用于移动部件的测量。●轻松安装,只需一个M6内六角螺钉。●对称的拉伸和压缩应变测量范围等。 应用 ●中间力的过程监测,如压装、卷边、压焊、键合、冲压、精密冲裁、深冲压、压花等。●在压力机施加较大力的过程监测,如用于锻造和车身的生产等。●机床监控等。 结构组成 A、机械结构,用于循环地被拉伸或被压缩。B、应变发送的两个接触脚(黄色区域)通过摩擦将结构的应变传送给传感器的主体及压电元件,以测量剪切力。C、压电测量元件,产生与施加的剪切力成比例的电荷。D、传感器外壳或主体,类似弹簧,将应变转化为比例的力。 原理 为了使机械结构的应变能够通过摩擦传送到应变传感器,接触脚必须通过预紧力压到结构的表面,预紧力与承载面垂直。芯明天应变传感器可使用一个M6螺钉通过壳体预紧到承载面(接触脚)。随着长度的变化,形成机械设备结构材料的应变作用于传感器结构的表面。应变传感器稳固地连接到机械结构的表面,两个接触脚间的距离随着应变而变化。这种距离的变化由传感器主体拾起,并转换成与应变成比例的剪切力,作用于压电测量元件。芯明天应变传感器被设计为结构拉伸时在传感输出端产生正电荷,当压缩时,信号极性发生变化,即为负电荷。 加速度补偿 芯明天应变传感器的特殊设计,连接了两个压电剪切测量元件,使它对于纵向的加速度(及合力)不敏感。如果两个压电元件在同一剪切方向受力,将产生两个相反极性的电荷,由于并联,两种电荷相互补偿。通常表面材料的拉伸或压缩将在两个相反的方向作用于压电元件,它们会产生同极性的等量的电荷。并联使得两种电荷被加在一起,因此它具有高的灵敏度。NSE2001压电应变传感器技术参数参数小值 典型值大值单位测量参数在较长轴的方向的形变敏感度40mV/με 室温下+20%/-10%极性施加张力时为正压低频下限0.01Hz谐振频率14.7kHz动态范围100με连接器同轴 10-32 UNF电源电流2 420mADC偏置电压8 1214VDC偏置稳定60s安装螺纹M6 x 20, 锥形头安装扭矩3510Nm工作温度范围-40+85℃
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  • 1. 概述压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力,压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号(压电晶体的正压电效应)。压电式加速度传感器具有结构简单、敏感件无源、无活动部件、刚度大、动态范围宽、频响宽、工作可靠、安装方便等一系列优点,目前已成为冲击振动测量技术中使用广泛的一种传感器。是被最为广泛使用的振动测量传感器压电式加速度传感器。FH131A20是一种内置了IEPE电路的低频高灵敏度压电式加速度计;它通过通过装在传感器内部的前置放大器将电荷型压电传感器输出的电荷转换成低阻抗的电压输出。IEPE 型传感器通常为二线输出形式,即采用恒流源供电;供电和信号使用同一根线。通常直流电部分在恒电流电源的输出端通过高通滤波器滤去。IEPE 型传感器的最大优点是测量信号质量好、噪声小、抗外界干扰能力强和远距离测量,特别是新型的数采系统很多已配备恒流源,因此,IEPE 传感器能与数采系统直接相连而不需要任何其它二次仪表。在振动测试中IEPE 传感器已逐渐取代传统的电荷输出型压电加速度计。FH131A20具有灵敏度高、刚度大、频响下限低等特点,广泛应用与航天、航空、交通、建筑、桥梁、工业监测、科研教学、计量等领域的振动冲击测量;特别适用于桥梁结构试验、建筑振动监测、地震检测、地面和基础振动监测等低震级、极低频振动领域。2. 技术指标 2.1. 测量范围 :±0.25g(5%ms-2)2.2. 参考灵敏度: 20V/g(40Hz,1ms-2条件下)2.3. 最大横向灵敏度比: <5%2.4. 频响特性:0.05 ~ 200HZ (<±10%)2.5. 自振频率:1.5kHz 2.6. 极性:正向(加速度方向从底部指向传感器)2.7. 激励电压:+18 ~ +28VDC 2.8. 激励电流:2 ~10 mA (恒流源)2.9. 偏置电压: 9-12VDC2.10. 动态范围: ±5Vp2.11. 输出电阻:<100Ω2.12. 噪 声:<3μVrms2.13. 分 辨 率:<0.0000005mg2.14. 工作温度:-40℃~120℃2.15. 冲击极限: ±50g(不供电)2.16. 敏感结构:剪切2.17. 外壳材料:不锈钢;2.18. 敏 感 件:PZT-52.19. 安装螺纹: M52.20. 质 量:约820g2.21. 输出方式: 顶端BNC2.22. 体 积:φ55x58
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压电传感器相关的资讯

  • 基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动,使其更能像人手一样具备相关功能,在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量(0.2 wt%)的功能化氮化硼纳米管,并进行微结构拓扑优化,可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动,使其更能像人手一样具备相关功能,在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量(0.2 wt%)的功能化氮化硼纳米管,并进行微结构拓扑优化,可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • Nano Energy:基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动,使其更能像人手一样具备相关功能,在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量(0.2 wt%)的功能化氮化硼纳米管,并进行微结构拓扑优化,可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776

压电传感器相关的方案

  • 氦质谱检漏仪压力传感器检漏
    目前市面上传感器类型主要分为光电传感器, 光纤传感器, 压力传感器, 区域传感器, 接触式传感器等等. 其中压力传感器 pressure sensor 是工业实践中最为常用的一种传感器, 广泛应用于航天, 科研, 船舶, 空调制冷设备等等领域. 国标 GB 要求压力传感器出厂前必须经过泄漏检测, 传统检漏方法一般采取绝压和密封法或单向, 双向压差法检漏, 随着压力传感器行业的不断发展, 对漏率的要求逐渐增高, 传统办法无法检测出微小的泄漏, 上海伯东德国 Pfeiffer 氦质谱检漏仪替代传统检漏法日渐成熟,在行业内广泛流传.
  • 恒温恒湿试验箱在电子传感器中应用的解决方案
    本方案利用恒温恒湿试验箱,对电子传感器进行测试。通过设置试验箱的温度、湿度等参数,模拟不同环境条件。将传感器置于其中,监测其性能参数,以评估传感器在各种环境下的稳定性与可靠性,为优化设计和生产工艺提供依据。
  • 土壤热流传感器的校准
    土壤热流密度很难进行准确测量,相应的土壤热流计板也很难进行校准。本文根据温度梯度和单独的导热系数测量对所研究的参考热流进行了计算。导热系数测量采用了瞬态探针法,当温度梯度测量精度优于1%时,此种方法的导热系数测量误差约为2%,这个结果是本研究工作的测试依据。将5种商品化的热流计板与这个参考热流相比较,试验证明这些热流计板具有明显的误差。1mm厚度的TNO PU 43T热流传感器具有最高的准确性,平均相对误差为4%。一种有前途的新型技术为在线校准技术,HUKSEFLUKS公司的HFP-01-SC圆片热流传感器采用了此种技术,试验证明这种传感器的误差为5%,在现场使用有很突出的优势。测试MIDDLETON CN3和TNO WS 31S热流传感器的相对误差达到近20%,而套环型热流计HUKSEFLUKS SH1则给出了更差的结果,这主要是由于它测试的是温度梯度而不是热流密度。这款热流计在进行了沙子导热系数修正后依然误差很大。对于所有被检的热流传感器,都是通过处于具有蒸发现象的瞬态条件下来获得相应的结论。常用的Philip修正因子被证明并不十分精确,仅有一半本文所进行的试验中这种方法可以降低测量的相对误差,而其它时候反而会使误差更大。然而,这种修正做为一种工具在土壤热流传感器的设计中还是具有一定作用,并在修正幅度和测量误差之间存在一个正的相关性。

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  • 压电压力传感器原理与应用

    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。   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,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器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。

  • TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用

    TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用

    [size=16px][color=#339999]摘要:为解决石英晶体微量天平这类压电传感器频率温度特性全自动测量中存在的温度控制精度差和测试效率低的问题,本文在TEC半导体制冷技术基础上,提出了小尺寸、高精度和全自动程序温控的解决方案,给出了温控装置的详细结构和实现高精度温度程序控制的具体手段。解决方案在为压电传感器频率温度特性测量提供精密温控能力的同时,关键是可快速进行全过程的自动温度程序运行,由此既保证精度又提高效率。[/color][/size][size=16px][color=#339999][/color][/size][align=center][size=16px][img=TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用,550,309]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302141513442750_3958_3221506_3.jpg!w690x388.jpg[/img][/size][/align][b][size=18px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)作为一种超高灵敏的质量检测装置,其测量精度可达纳克级,并广泛应用于化学、物理、生物、医学和表面科学等领域中,用以进行气体、液体的成分分析以及微质量的测量、薄膜厚度及粘弹性结构检测等。石英晶体微天平实际上是一种压电传感器,它利用了石英晶体的压电效应,将石英晶体电极表面质量变化转化为石英晶体振荡电路输出电信号的频率变化,进而通过计算机等其他辅助设备获得高精度的测量结果。石英晶体微天平除了具有高灵敏度高和高精度之外,最大特点是结构简单和成本低,它由一薄的石英片组成,两侧金属化,提供电接触。QCM的工作原理类似于用于时间和频率控制的晶体振荡器,但QCM表面常暴露在周围环境中,且对环境温度变化非常敏感,QCM的一个重要技术指标就是频率温度特性。在QCM的具体应用中,温度变化会严重影响QCM测量结果,因此准确测量频率温度特性是表征评价QCM的一项重要内容。但在目前的各种频率温度特性测试装置中,特别是高精度温度控制装置,还存在以下问题:[/size][size=16px] (1)在常用的-10~+70℃的温度范围内需要对QCM进行多个设定点的高精度温度控制和频率测量,而目前常用温控技术往往控制精度偏低,若提高控制精度又带来测试时间过长的问题。[/size][size=16px] (2)专门用于压电晶体频率温度特性测试的恒温装置往往体积普遍偏大,内部温度均匀性较差,同样会带来温控精度差的问题,仅能用于批量压电晶体较低精度的频率温度特性测试。[/size][size=16px] (3)尽管采用了TEC半导体制冷技术可实现QCM的高精度温度控制,实现了小型化和快速温控和频率测量,但存在的问题是多个温度点的自动化程序控制能力差,无法实现全温度区间内多个温度点的自动控制和频率测量。[/size][size=16px] 为了解决QCM这类压电传感器频率温度特性全自动测量中存在的上述问题,本文在TEC半导体制冷技术基础上,提出了高精度和全自动程序温控的解决方案,给出了温控装置的详细结构和实现高精度温度程序控制的具体手段。解决方案在为压电传感器频率温度特性测量提供精密温控能力的同时,关键是可快速进行全过程的自动温度程序运行,由此既保证精度又提高效率。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了进行石英精度微天平(QCM)的频率温度特性测量,需要将QCM放置在一个受控的热环境中。为了提高热环境的温度控制精度,热环境的尺寸空间较小,并采用TEC模组进行加热和制冷,整个热控装置的结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=压电传感器频率温度测量温控系统示意图,690,209]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302141516237559_7391_3221506_3.jpg!w690x209.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 石英精度微天平频率温度特性温控装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示,TEC被放置在铝制均热套和散热器之间,铝制均热套作为热稳定工作的密闭腔体,为整个腔体提供均匀的温度环境。散热器直接浸泡在水浴中使得TEC的工作表面达到较低的负温度,散热器也可以直接采用水冷板,水冷板内通循环冷却水。[/size][size=16px] 另外,在频率温度特性测试过程中,TEC要提供高低温范围内温度控制,那么在高低温运行时,TEC工作表面和散热器之间存在较大差异,因此,在TEC周围布置隔热材料以减少其两侧之间的热流,从而增加TEC工作面的温度均匀性。[/size][size=16px] 铝制均热套放置在TEC工作表面的顶部,在均热套与TEC之间采用银胶以减小均热套与TEC工作表面之间的接触热阻,铝制均热套被隔热材料包裹以减少与环境的热交换。[/size][size=16px] 在铝制均热套内布置了两只电阻型温度传感器,其中一只安装在铝制均热套的侧壁上作为控温传感器,此温度信号提供给超高精度的PID控制器进行温度自动控制。另一只用来测量固定在铝制支架上的QCM组件温度。[/size][size=16px] 在图1所示的温控装置中,为满足不同尺寸和结构的TEC温控装置,采用了独立的TEC换向电源以满足不同加热功率的需要。在温控器方面,则采用了超高精度的PID控制器,可直接对TEC进行加热制冷双向控制,其中AD为24位,DA为16位,最小输出百分比为0.01%,PID参数自整定,可编程程序控制,由此可实现高精度的温度控制。[/size][size=16px] 对于图1所示结构的温控装置,在全温区范围内设定点从-10变化到+70℃,步进5℃,其温度控制可实现±12mK的温度稳定性和±15mK的设定值精度。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 上述压电传感器频率温度特性测试的温控解决方案,主要具备以下几个特点:[/size][size=16px] (1)采用了TEC半导体制冷组件,可低成本的实现压电传感器频率温度特性测试过程中的精密温度控制,并使得整个频率温度特性测试装置的体积非常小巧。[/size][size=16px] (2)整个温控结构的设计简便,但可以实现0.02℃以内的控制精度和重复性,完全能满足各种压电传感器的频率温度特性测试需要。[/size][size=16px] (3)由于采用了目前最高精度的工业级可编程PID控制器,具有24位AD、16位DA和0.01%的最小输出百分比,这是实现高精度TEC温度控制的必要条件。[/size][size=16px] (4)高精度的可编程PID控制器可按照设定程序进行全测试过程的温度自动控制,设定程序可通过随机的计算机软件进行编辑和修改,控制过程参数可自动进行显示和存储。[/size][size=16px] 总之,本文为实现高精度、简便小巧和低价格的压电传感器频率温度特性测试中的温度控制提供了切实可行的解决方案,为单个或少量压电传感器稳频特性评价提供了有效的技术途径。[/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

压电传感器相关的耗材

  • WL-DNPW1光电传感器
    扩散反射型光纤转速传感器 M18的DIN尺寸 壳体螺纹安装或螺栓安装,耐振性好有灵敏度调节。 电源电压:DC:10-30V± 10% 消耗电流:30mA以下 检测物体:半透明体、不透明体 响应频率:1000Hz 控制输出:集电极开路,DC:100mA Max 接线方式:棕色:10-30V DC, 蓝色:0V, 黑色:信号输出,白色:模式控制(接+12V/ 0V)。 环境温度:工作时-25~+50℃ 保存时-40℃~+70℃ 防护等级:IP67 注意: 测量转速时,在被测轴上粘贴普通白纸作为反射标签时,反射标签应大于3× 2mm,被测物体本身反光,标签应涂成黑色。反射感应距离与反射物的反射率和反射面积有关,反射距离可调。 如果在光洁的轴上,粘贴5× 10(mm)的无光黑纸,通过调整光电传感器上的电位器,使光轴亮,黑纸暗,一般距离在5-50mm。在高速测量时,只需粘贴一块反射纸。考虑到光电传感器的响应频率,当速度越高,反射纸应按旋转方向加宽(不得超过被测轴的半周)。 1、调大光电传感器灵敏度,感应距离变远;调小光电传感器灵敏度,感应距离变近。 2、灵敏度过大会受背景的干扰,因此当反光点与背景反光能力比较大时(贴定向反光标签或锡箔),灵敏度可以小一点,且抗干扰能力较强。
  • 电容传感器
    电容传感器采用德国米铱公司应用创新型生产工艺,电容传感器的生产出带嵌入式Capa卡帕技术的电容式传感器。电容传感器特点这意味着显著延长电容传感器的使用寿命成为可能。嵌入式Capa卡帕技术也可用于涡电流传感器。与当前市场上可用的传统的传感器相比,新的Capa技术将电极嵌入一个非常稳定的载体材料,显著提高了温度稳定性。全新的传感器使用温度可高达200℃ 即使是在-269℃的低温下也能使用。嵌入式卡帕技术(ECT)让电容传感器的设计有了更大的自由。例如,capaNCDT CSH-FL传感器的安装高度仅为4mm。电容传感器型号:capaNCDT CSHcapaNCDT CSH-FL电容传感器规格最佳的温度稳定性 在洁净室和超高真空中应用 专门的传感器设计 工作温度在-269°C至200°C之间 标准化的生产过
  • 14148500 赛默飞光谱配件 IRIS水流传感器
    14148500FLOW SWITCH 1/2NPT SIRIS水流传感器14149000PUMP CENTRIFUGAL 115V S离心泵14186300NBLZR SEA SPRAY L海水高盐雾化器14189900NEB HF RES CONC L耐HF酸雾化器14324400ASSY SPRAY CHMBR RAD HF S耐氢氟酸雾化室14387200PUMP ASSY 4 CHANNEL LIRIS INTRUPID4通道蠕动泵14390100MOTOR STEPPING蠕动泵马达14394500DRIVER AMP ASSY S驱动模块14435900HV CAP ELECTROLYTIC L高压电容14445400KIT INSTALL SOL/SHTR RETRO-F L快门14454100Pressure switch压力开关14456803ASSY CAMERA 38AP SCID检测器配件14493801CR CAMERA ASSY FIELD SERVICE SCID检测器1600061tubing 1/16” OD x 0.020” 10FT进样毛细管1600165NEB PFA50 VERY LOW FLOWINERT低流雾化器1600342NEB MICROFLOW PFA-100ESI PT NO ES-2002低流雾化器1600427NEBULISER PFA-20ELEMENTAL SCIENTIFIC低流雾化器1600550INLINE FILTER 5MICRON12MM水过滤器1600583Y CONNECTOR 0.5MM PEEK三通接头1600584PACK PERI-PUMP TUBESORANGE/GREEN内标进样管1600635TUNE C25 COOL SCREEN试剂
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