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发布时间: 2019 - 02 - 28
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如今的机器人无需依赖人为操控,也可实现智能行走,而这一切少不了传感器的功劳,传感器是机器人感知外界的重要帮手。说到传感器就不得不提到激光雷达,通过激光雷达,机器人可以向外界发射红外线光源,通过三角测距或者TOF成像原理对机器人进行定位,帮助机器人构建所在环境的高精度轮廓信息,辅助机器人行走。相比视觉摄像头成像,激光雷达拥有众多优势,例如,环境适用性强且支持自主避障。 拥有激光雷达犹如让机器人拥有双眼,帮助其观察周遭环境。但仅有双眼想实现智能行走还是不够的,必须融合激光雷达、深度摄像头、超声波、防跌落等多种传感器数据,配合导航算法,才能实现智能行走。当机器人在复杂多变,环境不受控制的应用场所(如商场、写字楼等人流量大场所)行走时,防碰撞传感器可以让机器人不惧怕任何“挑衅”,实时动态识别环境中的人或者移动障碍物 。当机器人遇到玻璃、镜面等高透材质障碍物时,超声波传感器会让机器人不会像无头苍蝇一头撞上,及时识别、避让此类障碍物,继续行走。当“眼睛”—雷达扫描区域上方出现障碍物时,机器人此时将使用融合导航技术,通过深度摄像头、超声波、雷达等传感器全面感观周围环境,规避障碍物并重新规划路线。
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发布时间: 2019 - 02 - 26
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Nanusens公司宣布,他们的专利技术,包括在CMOS内部建造传感器,可以显著延长耳塞20%的使用寿命。 根据该公司的说法,这可以通过将耳机里的MEMS传感器替换成一个多传感器芯片解决方案来实现,该解决方案会使体积比原来小10倍,为更大的电池腾出空间。在它的CMOS芯片层中制造纳米级的传感器,CMOS芯片也有控制电子。金属间介电介质(IMD)通过钝化层中的衬垫开口被蚀刻,使用蒸气高频 (vHF)来创建纳米传感器结构。然后将孔密封,必要时将芯片打包。由于只采用标准CMOS工艺,后处理最少,且传感器可根据需要与有源电路直接集成,因此传感器可能具有类似于CMOS器件的高产量。这也意味着生产是独立于fab的。因此,NEMS(纳米机电系统)芯片只有1立方毫米,因此这将为它替换的每一个MEMS包节省3立方毫米。Nanusens芯片只是随着每一个额外的传感器功能的增加而略微增加,以适应额外的控制电子设备。该公司的第一款产品将是在2019年第四季度推出的一款用于耳机的2D运动探测器,它可以实现tap和double tap的控制、运动时唤醒和睡眠时休息功能,不久后还将推出3D加速计。下一步,将一种用于噪声消除的骨传导传感器集成到单片机解决方案中。芯片将在一个小的包装,如WLCSP或裸模,可以直接连接到PCB。该公司首席执行官Josep Montanya博士解释说:“我们的纳米传感器技术具有很强的适应性,因此我们将利用它来制造一系列其他传感器。这些传感器可以在同一块芯片上同时制造,因此许多不同类型的传感器可以被构建成一个微型多传感器解决方案,而不需要占用更多的空间。”他们相信,其颠覆性的技术将彻底改变传感器市场,满足智能手机,可穿戴技术和物联网设备对低成本传感器日益增长的需求。而物联网设备已经使传感器成为一个价值数十亿美元的行业。
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发布时间: 2019 - 02 - 25
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近日,清华大学微纳电子所教授刘泽文、北京交通大学电子信息工程学院邓涛副教授联合团队在国际著名学术期刊《纳米快报》(Nano Letters)上发表了题为《基于三维石墨烯场效应管的高性能光电传感器》(”Three-Dimensional Graphene Field-Effect Transistors as High Performance Photodetectors”)的研究论文。该论文利用自卷曲方法制造了一种微管式三维石墨烯场效应管(3D GFET),可用作光电传感器,实现对紫外光、可见光、中红外光、太赫兹波的超高灵敏度、超快探测。 基于三维石墨烯场效应管的高性能光电传感器示意图光电传感器是光通信、成像、传感等许多领域的核心元件。石墨烯具有独特的零带隙结构、超快的载流子迁移率等优点,是制造高性能光电传感器的理想材料。传统的石墨烯光电传感器多采用平面二维(2D)GFET结构,具有超宽的带宽和超快的响应速度。但是,由于单层石墨烯对光的吸收率只有2.3%,导致2D GFET光电传感器的响应度很低(~6.3 mA/W)。虽然将石墨烯与光敏物质相结合可以大幅度提高光电传感器的响应度,但是带宽和响应速度会严重受损。该研究提出了一种利用氮化硅应力层驱动2D GFET自卷曲为微管式3D GFET结构的方法,首次制造出了卷曲层数(1-5)和半径(30 μm-65 μm)精确可控的3D GFET器件阵列。这种3D GFET可用作光电传感器,工作波长范围从紫外光(325 nm)区域一直延伸至太赫兹(119 μm)区域,为已经报道的基于石墨烯材料的光电传感器带宽之最。同时,这种3D GFET兼具超高的响应度和超快的响应速度,在紫外光至可见光区域的响应度可达1 A/W以上,在太赫兹区域的响应度高达0.23 A/W,响应时间快至265 ns(纳秒)。该研究所提出的制造方法不仅为3D石墨...
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发布时间: 2019 - 02 - 22
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据外媒报道,近日一种类似折纸的传感器被用来帮助诊断乌干达的疟疾。在乌干达的一个小学生测试组中进行测试后,其诊断准确性高达98%。虽然纸张传感器并不是什么新鲜事,但这项试验的结果表明,这种传感器可以帮助诊断农村地区的疾病。 根据世界卫生组织2018年世界疟疾报告,疟疾是世界上最危险的传染病之一,经过几十年的发展,病例数再次上升。(2017年全球共有2.19亿例病例,而去年同期为2.17亿例。)然而偏远地区的诊断是抗击疟疾的挑战之一。疟疾的症状可能与其他疾病相似,如果没有适当的诊断,患者可能会接受昂贵且不必要的治疗。此前有通过刺血进行的15分钟快速诊断测试,但这些是不准确的。同时,更准确的方法需要实验室和训练有素的技术人员。根据本周在《美国国家科学院院刊》上发表的一项研究,格拉斯哥大学的生物工程师Jonathan Cooper创造了一种传感器。 第一步是在一张特殊的纸上涂上一层血,用蜡覆盖(控制血液的流动方式)和特定的化学物质(准备血液进行测试)。以特定方式折叠纸张操纵血液,以便为下一步做好准备。将样品放在可检测疟疾寄生虫存在的微小测试条旁边。然后,将整个物质用薄膜密封并置于热板上45分钟。随着含有受感染样本的包装升温,疟疾寄生虫的DNA被反复复制,使其更容易被发现。如果检测到存在,条带将显示两个红色条带。如果没有,则只会显示一个条带。Cooper在乌干达的St. Kizito和Mayuge地区对67名6至14岁的孩子进行了测试。(研究人员和孩子们事先都不知道谁患有疟疾。)折纸检测到疟疾的准确率为98%。这比当地医疗团队执行的其他技术要好,后者准确率仅为86%。现在,乌干达卫生部的专业人员正在考虑在农村地区使用该设备。
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发布时间: 2019 - 02 - 21
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唐氏综合征是最常见、最高发的出生缺陷疾病,风险率达1/700;患儿因多了一条21号染色体而具有明显的智力和形体缺陷,给患儿及其家庭,乃至社会造成沉重负担。为了降低该病患儿出生率,我国要求对孕妇进行产前筛查,目前国内通用的方法为超声检查和孕妇血液标志物检测,存在准确率低、误诊率高的问题;而新兴的全基因测序的方法,不仅费用昂贵,且用时过长,难以在大范围推广,因此急需发展一种快速,低成本且准确率高的新型筛查方法。据麦姆斯咨询报道,近日,北京大学信息科学技术学院电子学系、纳米器件物理与化学教育部重点实验室张志勇教授课题组利用基于二硫化钼(MoS2)场效应晶体管(FET)的生物传感器,对新型唐氏综合征筛查方案展开探索,并取得重要进展。 课题组采用化学气相沉积(CVD)生长的大面积、高质量、均一的单层MoS2薄膜做沟道材料,所制备的FET阵列电学性能优越(电流开关比达106,亚阈值摆幅达70 mV/DEC);与此同时,在FET沟道区域修饰金(Au)纳米颗粒,以连接DNA探针,通过Au和HS-离子的化合反应,将适当密度的脱氧核糖核酸(DNA)探针连接至金颗粒,该探针DNA就可以捕获溶液中的待测DNA,引起器件电流下降。在确认FET器件的时间稳定性良好后,进行以21号染色体标志性片段为待测物的DNA静态反应,并测试器件电学性质改变;结果表明,器件可实现0.1 fM/L的超高检测精度和240%的最大响应率,综合这两项指标,为迄今公开报道的FET DNA传感器的最佳结果。在DNA干扰物测试中,器件同样表现出高度特异性;实时测试表明,器件能够连续区分出1 fM/L~1 pM/L的待测DNA,反应时间仅为400 s。此外,运用相同的实验方案测试参考DNA(13号染色体)片段,通过比较所测得21号染色体和13号染色体的浓度,即可判断是否存在21号染色体的过表达,从而推断胎儿21号染色体数目...
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发布时间: 2019 - 02 - 20
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温泉旅游成为一种时尚和趋势!冬季正是温泉业兴盛的季节,对于商家来说时时监测温泉浴池水位是十分重要的一件事,当温泉原水经过净化工艺处理变成可使用的温泉水,进入主供水箱存储。主供水箱是为解决SPA用水高峰用水量不足而设计的具有一定存储能力的水箱。通过主供水箱进行存储及二次供水,为原水处理流量不足赢的处理的时间。由于池水的表面蒸发、池子排污、游客带出池外和过滤设备反冲洗会导致池水的减少,所以需要对温泉浴池进行补水处理,而温泉浴池对池水水位的要求是有规定的,不符合规定的温泉浴池对人身是极为危险的,故对温泉浴池水位的检测与控制极为重要。 光电液位传感器是一种常用的测量仪器,可以利用光在不同介质中折射率不同的原理来检测物体,是一种新型接触式点液位测控装置。光电液位传感器内部包含一个近红外发光二极管和一个光敏接收器。发光二极管所发出的光被导入传感器顶部的透镜。当液体浸没光电液位开关的透镜时,则光折射到液体中,从而使接收器收不到或只能接收到少量光线。另一方面光电液位传感器具有结构简单、定位精度高,没有机械部件,不需调试,灵敏度高及耐腐蚀、耗电少、体积小等诸多优点,还具有耐高温、耐高压、耐强腐蚀,化学性质稳定,对被测介质影响小等特征。光电液位传感器与介质的其它特性包括温度、压力、密度、电参数无关,故液面检测准确、重复精度高、响应速度快、液面控制非常精确。
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发布时间: 2019 - 02 - 19
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由于医疗设备的技术水平不断提升,应用越来越广泛,对MEMS器件的需求呈指数增长。同时,医疗市场也产生了对便携式和可穿戴设备的高要求——准确、及时且按需实现患者监测。为了满足市场需求,很多MEMS代工厂都提供专用于医疗保健应用的制造服务。包括微流控芯片(硅基、聚合物基、玻璃基),应用于生命科学和医疗保健领域的生物MEMS市场预计将增长一倍以上:从2017年的30亿美元增长到2023年的69亿美元,复合年增长率高达14.9%。这使得生物MEMS成为当今传感器厂商的“垂涎之物”! 据麦姆斯咨询报道,用于医疗器械领域的非侵入式传感器正在成为医疗保健市场上的必备装置。基于非侵入式传感器的解决方案具有良好的患者舒适度、易用性和无痛监测的性能,并且通常能很好地适用于快速增长的可穿戴设备市场。医疗保健行业正在迅速采用可穿戴设备来监测患者,患者也更愿意使用非侵入式传感器来帮助他们自己进行健康管理,且不会给他们带来任何不便的限制。 非侵入式传感器的发展路线图来源:《生物MEMS和非侵入式传感器-2018版》 超越“可穿戴”,下一代集成传感器的医疗设备应该让用户“忘记”其存在,无感地监测人体状况。灵活性和可拉伸性是下一代传感器的待定参数。传感器可能以身体“贴纸”形式监测汗液中的某些成分。同时,电化学传感器正在利用印刷电子技术和新的生物相容性基质进行产品开发研究。
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发布时间: 2019 - 02 - 18
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为了得到较好的动态特性和灵敏度,必须注意原边线圈和副边线圈的耦合,要耦合得好,最好用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径。(1)为了得到较好的动态特性和灵敏度,必须注意原边线圈和副边线圈的耦合,要耦合得好,最好用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径。(2)使用中当大的直流电流流过传感器原边线圈,且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路,则其磁路被磁化,而产生剩磁,影响测量精度(故使用时要先接通电源和测量端M),发生这种情况时,要先进行退磁处理。其方法是次边电路不加电源,而在原边线圈中通一同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值。 (3)在大多数场合,霍尔传感器都具有很强的抗外磁场干扰能力,一般在距离模块5-10cm之间存在一个两倍于工作电流Ip的电流所产生的磁场干扰是可以忽略的,但当有更强的磁场干扰时,要采取适当的措施来解决。通常方法有:① 调整模块方向,使外磁场对模块的影响最小② 在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩③ 选用带双霍尔元件或多霍尔元件的模块。(4)测量的最佳精度是在额定值下得到的,当被测电流远低于额定值时,要获得最佳精度,原边可使用多匝,即:IpNp=额定安匝数。另外,原边馈线温度不应超过80℃。霍尔传感器的特点(与普通互感器比较)1、霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流、交流、脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的,它一般只适用于测量50Hz正弦波。2、原边电路与副边电路之间完全电绝缘,绝缘电压一般为2KV至12KV,特殊要求可达20KV至50KV。3、精度高:在工作温度区内精度优于1%,该精度适合于任何波形的测量。而普通互感器一般精度为3%至5%且适合50Hz正弦波形。4、线性度好:优于0.1%5、动态性能好:响应时间小于1μs跟踪速度di/dt高于50A/μs6、霍尔传...
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发布时间: 2019 - 02 - 15
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据报道,北京12日降雪后首次启用高速公路降雪结冰预警系统。系统根据路面传感器提供的数据,科学分析后有针对性地安排除雪作业。据悉,这套系统由北京首发集团养护公司与北京交通大学合作研发。系统设置在京藏高速,针对山区路段坡陡、弯道多、流量大的特点,通过在道路或桥面上布置传感器对路况进行全方位监控,并将测得数据传输至中央处理器进行分析,对未来数小时内道路结冰积雪情况进行反馈,检测路面积雪、结冰、积雪厚度等情况。相关单位根据数据分析安排除雪保障作业。此前,首发集团分别在京藏高速以及通燕高速组织了除雪演练,建立了包括除雪办公室、5个保障组和9支抢险队在内的共计近1500人的除雪抢险队伍,设置了37个应急值守点位。目前,各点位已全面投入除雪作业。
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发布时间: 2019 - 02 - 13
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如果没有传感器来测量压力、位置、温度等重要生产参数,工业物联网(IIoT)将发挥不了任何作用。 因而就可以理解现在当IIoT和消费物联网应用不断增长时,传感器市场也正在起飞。而传感器技术的持续创新将扩大物联网的扩展能力。 850亿美元的传感器市场在过去的三年中以超过7.5%的复合年增长率(CAGR)增长,总部位于丹佛的投资银行Headwaters指出。预计到2019年,市场价值将增长至超过1150亿美元,复合年增长率达到7.3%。在汽车行业(自动驾驶汽车创造了巨大的需求)和医疗应用领域(健康监控和医疗诊断是关键)有更多的传感器出现,但远不如工业领域的大量的需求量,占比超过传感器市场的三分之一。IIoT预计将刺激传感器的巨大需求,据Headwaters报告指出,工业数据预计在未来10年内翻一番。而鉴于工业参与企业的专业领域的知识,IIoT技术应该会获得更高的利润增长机会。作为一个比较成熟的终端市场,工业应用更注重高端而不是大批量的生产,用于恶劣环境中的传感器需要满足高可靠性、高精度、小型化的需求。当机器对机器(M2M)通信变得更复杂,传感器正在帮助实现预测维护、资产监控和数据分析以提高生产效率。
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