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发布时间: 2018 - 02 - 07
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近几年,传感器家族中出现了一类“非主流”新生儿,它们有个共同特点,那就是诞生于3D打印机。尽管现在这种传感器还居少数,但随着越来越多从业者将目光投向3D打印技术,“非主流”有望变成主流。下面让我们一起来看2017年惊艳业界的6款3D打印传感器。病毒探测传感器2017年3月,美国加州大学洛杉矶分校的科研人员在一个新项目中综合运用机器学习与3D打印技术,开发出一款3D打印原型探测器,其中含有一个可自我调整的传感器。该设备能提供一种更有效的微小物质检测新方法,用于检测病毒、癌症生物标志物、蛋白质等,进而改善严重感染和疾病的诊疗。传感器的读取器由4种不同颜色的LED、一个相机和一个塑料外壳组成。由于塑料外壳采用了3D打印技术,因此原型造价很便宜,而且十分耐用,此外还能根据不同情况进行定制化设计。水果温度传感器3月,瑞士科研人员生产了一系列具有水果外形的3D打印温度传感器。利用这些“果实”,水果商以及运输公司可以依据更精准的热量读数监测产品质量。3D打印成功模拟了水果的物理特性,使传感器能像真正的水果那样对环境条件作出相同反应,进而提供水果内部温度变化的准确信息。这种仿真水果由水、碳水化合物、聚苯乙烯等组成,经过3D打印机处理,它们的混合物与果肉非常相似。目前,开发者正在丰富传感器的种类,甚至计划为单种水果开发专用传感器,同时也在寻找工业合作伙伴,推动这一发明走向商用。硅胶压力传感器5月,美国明尼苏达大学研发出一种可直接3D打印在人手上的硅胶压力传感器,进而增强人的触感,潜在用户包括医生、士兵、烧伤者等。该装置可以探测压力大小,甚至能够测量脉冲,加速仿生人的研究。3D打印的柔性硅胶材料使得那些配备该传感器的设备可以直接应用于人类皮肤表面。具体打印部位则要根据3D扫描用户手部轮廓来确定。目前,科研人员正在试图克服该技术的最大障碍之一,即人手抖动问题。通过增强3D打印机性能,该技术有望走...
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发布时间: 2018 - 02 - 07
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技术已经渗透到生活中的每一个角落,是否也能帮助植物生长地更快、更有效率?美国爱荷华州立大学(Iowa State University;ISU)的研究人员给出了肯定的答案。他们开发出一种小型的石墨烯“植物纹身传感器”,可粘贴在玉米植株的叶子上,用于收集与植物生长有关的信息,例如在根部浇水后输送到叶片需要多长的时间,为农民和农业学家提供如何更有效率地用水培养作物所需的信息。为了制造高性能且具成本效率的传感器,爱荷华州立大学的研究团队提出了一种通过3D打印或更传统的塑模成型技术在聚合物块上形成圆形小凹痕的工艺,再用液体石墨烯填充凹痕并使其沉降。在石墨烯凝固成压痕形状后,工程师沿着这排压痕放置一条胶带,然后连同连接在粘性表面的石墨烯传感器一并拉出。传感器本身的厚度可能小到五百万分之一公尺,这表示着它需要堆叠20个才能达到像人发一样的宽度。 美国爱荷华州立大学的研究人员开发出“植物纹身传感器”,可即时、直接测量农作物用水量如图中玉米作物所使用的传感器,就是由石墨烯氧化物制成的,这种材料在与水蒸气接触时会发生明显的反应。美国农业部(USDA)以及“农业与食品研究方案”(AFRI)最近投入了近50万美元的资金,资助进一步研究水份在玉米植物中的输送速度,爱荷华州立大学的研究团队成员也因此获得补助,能进一步将这项用水传感器技术商业化。爱荷华州立大学电子与电脑工程副教授Liang Dong说:“我们至今测试过的传感器中,最令人兴奋的应用是植物传感器。将可穿戴电子传感器用于植物的概念是全新的。这种植物传感器非常小,因而能用于检测植物的蒸腾作用(transpiration;指水份从植物表面散失的现象),但并不会影响植物生长或作物生产。”Dong及其研究团队相信还可以修改传感器,以检测植物是否存在疾病,或测量其农药化学渗透程度。或许这种传感器也可用于一些较大的物件上进行采集过程。而相同的...
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发布时间: 2018 - 02 - 07
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不知何时开始,后置双摄成为越来越多手机的标配。不过对于很多中端机来说,双摄并不等同于成像质量的提升,传感器模组、成像算法中小厂商无力独自研发优化,但它们对成像质量都起了至关重要的作用。近日,三星推出了ISOCELL Dual双摄解决方案,让那些没有能力开发使用好双摄的手机厂商不用再为此烦恼。ISOCELL Dual双摄解决方案中包括了图像传感器以及软件算法,提供两种不同套餐选择。1300万像素+500万像素传感器组合的方案主要优化了再对焦功能,可以先拍照,后对焦。而双800万像素传感器解决方案则强化了弱光情况下的成像算法。有了一揽子解决方案,手机厂商不用再分开购买图像传感器和成像算法,没有匹配问题,也节约了后期优化的成本。三星是目前全球仅次于索尼的图像传感器制造商,但他们的图像传感器却在自己手机以外的其他地方很少能见到。此次三星将这些图像传感器和成像算法打包放入ISOCELL品牌并投入市场,对那些想要使用成熟拍照方案的小厂商来说吸引力不小。
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发布时间: 2018 - 02 - 05
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压阻式传感器是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料在受到力的作用后,电阻率发生变化,通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制。压阻效应利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料在受到力的作用后,电阻率发生变化,通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制(见加速度计)。 当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计(见电阻应变计),前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化(应变),而且前者的灵敏度比后者大50~100倍。应用压阻式传感器广泛地应用于航天、航空、航海、石油化工、动力机械、生物医学工程、气象、地质、地震测量等各个领域。在航天和航空工业中压力是一个关键参数,对静态和动态压力,局部压力和整个压力场的测量都要求很高的精度。压阻式传感器是用于这方面的较理想的传感器。例如,用于测量直升飞机机翼的气流压力分布,测试发动机进气口的动态畸变、叶栅的脉动压力和机翼的抖动等。在飞机喷气发动机中心压力的测量中,使用专门设计的硅压力传感器,其工作温度达500℃以上。在波音客机的大气数据测量系统中采用了精度高达0.05%的配套硅压力传感器。在尺寸缩小的风洞模型试验中,压阻式传感器能密集安装在风洞进口处和发动机进气管道模型中。单个传感器直径仅2....
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发布时间: 2018 - 02 - 05
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最近有媒体报道了微软一项新的专利,该专利描述了一种新的耳机设计,其不仅包含可调电缆,而且还包括若干传感器,这些传感器具有一系列功能,例如在移除耳机时自动暂停音乐播放,其也被直观地称为具有可调电缆系统的音频耳机。专利描述称,使用蓝牙连接到设备,微软的耳机可以在左右两个pod当中内建电池,不过该公司在专利中解释说,电池可能只内建在一个pod耳机当中,为传感器等其他技术留下空间。     有趣的是,微软还设想了这些传感器可以实现的更高级的功能:一个或多个传感器可以检测何时将至少一个扬声器单元/耳机插入用户的耳朵或从用户的耳朵移除,使得耳机装置自动暂停播放音乐,或者暂停对被移除的耳机发送音频信号。一旦耳机再次插入耳朵,音乐播放会自动重新开始,从而帮助节省不使用的电池。
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发布时间: 2018 - 02 - 02
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随着现代科学发展,传感技术作为一种与现代科学密切相关的新兴学科得到迅速的发展,并在工业自动化测量和检测、航天技术军事工程、医疗诊断、智能交通等领域被越来越广泛地利用。MEMS、激光技术、高科技材料等技术的进步,也让传感器的研发呈现多样化趋势。日前,千余传感器“把脉”湖北武汉城市桥梁成为传感器领域热议话题。武汉市城市桥梁智慧管理系统一期工程投入使用,1000多个传感器随时为30多座大桥“把脉”健康。据了解,传感器覆盖了武金堤立交、鹦鹉立交、鲁磨路立交、欢乐大道沙湖港桥、航空路立交、大东门立交等42座重点桥梁。中铁大桥科学研究院专家介绍,给桥梁安装各类传感器和采集设备,就像医院给病人戴上24小时监测仪一样,这些传感器和采集设备会实时将桥梁的结构状况、基础沉降、车辆监测抓拍等各种监测数据,通过互联网存储至云计算数据中心服务器中,实现对桥梁的全天候自动化监测。除湖北武汉外,安徽合肥同样构建了城市桥梁安全监测系统。387个传感器助力繁华大道跨南淝河大桥主跨和金寨路高架桥安全,实时监测桥梁的索力、应变、倾角、位移、挠度、加速度、结构温度等变化。收集的数据通过开发软件的分析,可随时掌握桥梁健康状况,并为桥梁维护、维修提供支撑,确保桥梁安全受控。据预测,随着传感器技术的发展以及相关产品实现产业化,未来将会有更多的传感器产品应用到桥梁、轨道交通、隧道、水库大坝、古建筑物等基础设施领域。目前,传感器产品已达到10大类、42小类、6000多个品种。在应用方面,无论是航空航天传感器,还是高铁、飞机、火车等交通设施,都蜕变为一个安装传感器的大平台。例如普通轿车所用传感器数量就超过100只/车,高级轿车所用传感器超过200只/车,按照“到2020年新能源汽车保有量达到500万辆”的国家规划,新能源汽车将为传感器带来快速增长的巨大市场。传感器在智能交通领域的广泛应用,将为国家交通事业的精确监测提供更便捷...
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发布时间: 2018 - 02 - 02
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时光飞逝,转眼之间2018年的第一个月已经过去了。新年新气象,2018年1月的传感器行业有哪些值得回顾的重要内容呢?耐特恩小编特意做了一些整理,本篇精选了十条重要动态,下面一起来了解详情。韩国开发出下一代纳米半导体图像传感器韩国科学技术研究院发布消息称,该院联合延世大学利用二维二硒化钨纳米单芯片和一维氧化锌氧化物半导体纳米线的混合维空间双层结构,开发了可以感知从紫外线到近红外线光的光电二极管器件。该研究结果发表在国际学术杂志《先进功能材料》(AdvancedFunctionalMaterials)上。研究组表示,该研究成功实现了二维图像,今后有望广泛应用于新一代图像传感器元件。德国研究人员研发新型量子传感器 仅氮原子大小弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(IAF)研究人员与马普固体研究所同事一起开发的这种量子传感器,可应用于微小磁场下计算机硬盘的精确识别。这种量子传感器仅有氮原子大小,载体物质是人造钻石。专家通过光学检测电子自旋共振谱测量后表示,这种氮原子传感器检测纳米级磁场的准确性很高,具有惊人的应用潜力。例如,它可以作为量子传感器来控制硬盘驱动器的质量,检测海量数据中有缺陷的数据段。弗劳恩霍夫IAF专家克里斯托夫称,这种量子传感器还可以测量脑电波。苹果新动作:再次布局3D传感器业务近期,据外媒报道,苹果将投资LG旗下公司LGInnotek,以确保新一代iPhone和ipad3D传感器模组的供应。作为LG旗下的电子产品零部件制造商,LGInnotek生产的3D传感器模组能使移动设备获得更好的捕获3D数据的性能。哪怕是在黑暗的环境下也能对用户进行清晰地识别,因此成为了iPhoneX实现面部识别功能的不二之选。佳能与松下分别公布两款传感器新专利佳能近日在日本公布了两款新的传感器方面专利技术。据专利描述文件显示,其中一个为具备全像素双核自动对焦系统的曲面传感器专利,而另一个...
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发布时间: 2018 - 02 - 02
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MEMS传感器起始于汽车和工业,但这十年真正推波助澜的是消费类电子。如今,MEMS的下一波浪潮有望重新回到汽车和工业。因为,相比起消费电子市场很大但会很快退潮的特点,工业应用需求更强,生命周期也更长。汽车应用里,汽车导航通常用GPS,MEMS惯性传感器作为辅助测量,以覆盖GPS的盲区。因此MEMS传感器就要有高精度,通常整个系统的精度要达到“米”级,也就是至少车辆、行人在你自己看得到的地方。这个米的级别并不是一个时间点,是累积的,因为传感器的挑战是参数会随着温度、时间而漂移,有很多参数影响它。自动驾驶对精度的要求更高,目前客户要求精度要在20厘米以内。既然精度这么重要,那么MEMS传感器提高精度的方法有哪些呢?从传感器原理来看,通常采用著名的传感器精度衡量方法——阿伦方差(AVAR)。但做传感器产品时有一些物理的局限性不可规避。例如MEMS传感器里一部分是机械结构,它会老化,且会随着温度和时间会有变化。这些参数解释成电子的术语就是背景噪声、白噪声或者不稳定、随机的抖动。其控制方法要用生产或者矫正的方法来做。噪声噪声包括本身机械结构产生的噪声,还有闪变噪声和高频噪声。高频噪声是传感器在应用时的数字输出,在任何电子线路里会有电磁耦合现象。因此在处理时,传感器厂商要有足够的经验帮助客户在算法上规避或抑制、消除掉这些噪声。稳定性时间的稳定性毋庸置疑是解决老化,例如今天输入1出来100%,明天输入1出来99%,就要控制输入稳定性。温度的稳定性,指产品特性在0℃和50℃时肯定不一样,你要尽量在设计中消除和平衡温度的影响。重复测试的稳定性,数据线路中输入1输出0,如果达不到0就是错。误差测量没有百分之百的准确,因为它是模拟的,因为内部整个链路还是模拟的,信号产生源是模拟的。因此,需要考虑偏移、灵敏度、非线性误差(NL)、交叉轴误差(CX)。那么如何提高精度呢?这就需要改善设计和制造工艺。...
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发布时间: 2018 - 01 - 31
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在物联网与移动、可穿戴电子装置中,除了MCU之外,另一个要角就是传感器。 传感器会触及到的层面包括运动感知、环境监测等,由于物联网在应用上对于传感器的需求更高了,例如针对功耗的要求特别高,因此会特别需要更低功耗的传感器,来提高传感器的使用时间。 然而从近期开始,传感器从过去对于低功耗的需求,转而变成对于准确度的更高要求。 而对于准确度来说,所要求的不外乎就是噪声、稳定度,以及更小的误差值。ST亚太区模拟、MEMS与传感组件产品营销经理陈建成指出,在物联网应用中,准确度将会特别重要。 这是因为物联网现在的趋势是在于后端的应用与过去不一样了,这主要的关键在于这些应用通常需要通过算法来执行。 过去物联网应用概念多半着重于通过硬件来取得数据,只要取得的数据误差不要太大,都在可以接受的范围之内,然后再通过软件来处理所有的工作。但现在的工程人员发现,当这些数据在软件处理完毕之后,往往需要更精确的结果。 这些软件在MCU中执行的时候,由于MCU本身已经需要处理很多物联网应用情境中不同的运算工作,因此,现阶段的工程人员会希望从传感器端所传送过来的数据数据,不需耗用过多MCU的运算资源,便能将这些数据信息优化。 这些从传感端所接收过来的第一手数据,都期望都是准确的,而这准确的意义在于,每个动作所产生出来的数据,都能够更贴近于这个动作本身所应该表现出的数据变化。目前许多厂商都正积极朝向传感器优化的方向去做努力,例如ST在传感器的制造过程与产线测试中,将信号做更优化的处理,这不仅可让传感器不失真,更能滤掉一些不需要的噪声,真实地呈现出信号原本的模样。
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发布时间: 2018 - 01 - 31
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据麦姆斯咨询报道,科学家们设计了一种智能隐形眼镜(如下图),可以不用针就能测量使用者的血糖。到目前为止,这种无针型原型产品只在兔子身上进行过测试,并且还不清楚是否可以用眼泪精确地监测血糖。但如果它能起作用,对糖尿病患者来说将是极大的福音。这种眼镜与市面上其它隐形眼镜一样,采用相同的透明、柔性的材料制成。在其内部,研究人员植入了电子器件,包括一个微型LED灯和一个葡萄糖传感器。研究者在近日的《科学进展》杂志上报道,如果血糖水平上升超过某一水平,持续点亮的LED灯就会闪烁关闭来提醒佩戴者。在韩国蔚山国立科技研究所的Jang-Ung Park的带领下,科学家们利用人工泪液加糖来模拟早期研究中发现的泪液中的低含量血糖。他们在兔子上进行了试验:LED一直保持点亮,直到研究人员把葡萄糖溶液注入兔眼后,LED果真如预期的那样关闭了。不过,到目前为止这款智能隐形眼镜还没有在人类眼中或用人类的眼泪进行测试。该能隐形眼镜是为糖尿病患者开发无针血糖监测仪的最新尝试。Johnson & Johnson(强生)血糖监测部门的前首席科学家和《无创血糖的追求》一书作者John L. Smith评价:“在柔性的隐形眼镜上植入电路令人印象深刻。”但他认为,眼泪中的葡萄糖含量,并不能很好地反映血液中的血糖水平,从而不能精准指导糖尿病患者的治疗决策。“这不是一个可靠的血糖测量方法,”Smith说,“对于糖尿病的治疗,血糖测量必须非常准确可靠,否则将会对病人带来健康威胁。”超过3000万美国人患有某种形式的糖尿病,这是一种导致血液中糖或葡萄糖过多的疾病。为了防止血糖过高或过低超过危险的水平,糖尿病患者必须注意饮食,有时还要给自己注射胰岛素。这就是为什么准确的血糖测量非常关键。Smith说:“患有糖尿病的人把自己的生命投注在这种测量上。”目前,血糖的测量主要有两种方法,刺破手指采血,或在皮肤下插针来测量细胞...
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