传感指示仪

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。

滴定中使用的指示方法有哪些？可根据指示原理和产生的化学反应对滴定进行分类：电位分析法：使用电极组件直接测量电流电位的方法称作电位分析法，使用此方法进行滴定称作电位滴定。 应尽可能地在零电流情况下使用高阻抗信号放大器测量形成的电位U，原因如下：在化学与电子平衡时为传感器派生的能斯特方程是电位分析法的基础。 通过相关相位边界表面的过量电流将会对这种平衡产生干扰。使用高阻抗测量输入的另外一个原因与pH和离子选择电极的特殊构造有关。 测量电路中包括离子选择膜，其电阻可轻松达到100–1000 MΩ。 如果分压器效应所造成的实验误差保持在0.1%以下，则测量仪器的输入阻抗应至少高出1000倍。 可通过下列方程看到这一点： 因此对于电阻很高的传感器，需要使用输入阻抗为1012 Ω的信号放大器。 伏安法：此指示法需要测量由小电流极化的两个金属电极之间的电位差。 与电位分析法相同，伏安法滴定曲线为电位容积曲线。需要使用下列测量设备： 稳定的电源提供电流。 必须选择在电路中连接的电阻R，从而生成范围为0.1 – 20 μA的电流Ipol。 按照与电位分析法完全相同的方式测量在电极之间形成的电位U。 伏安指示法的主要用途之一是使用卡尔费休方法进行的水含量测定。 光度法：通过溶液的特定波长光束的强度下降是光度指示法的基础。 透光率是光度法中的主要测量变量，由 T: 透光率I0: 入射光强度I: 透射光强度如果所有光线被吸收，则I = 0，从而T = 0。 如果无光线被吸收，则I = I0以及T = 1（或者%T = 100%）。在光度法中，经常使用吸光率作为测量变量进行操作。 布格-朗伯-比尔定律对透光率与吸光率之间的关系进行了说明：A = ? log T = A = ε b cA: 吸光率ε: 消光系数c: 吸收物质的浓度d: 通过溶液的光程长度通过上方关系，可以发现吸光率A与浓度c之间存在着线性关系。与电位传感器相比，光电传感器在滴定方面具有很多优点：使用更简便（无需加注电解液，不会堵塞液络部）使用寿命更长（几乎不会折断）可根据颜色变化执行所有传统滴定（传统程序与标准无变化）。光度指示法可用于许多分析反应：酸碱滴定（水性与非水性）络合滴定氧化还原滴定沉淀滴定浊度滴定在进行光度滴定时，应当选择一个波长，使等当点前后的透光率产生最大差异。 在视界内，此类波长的范围通常为500-700 nm。使用示例： 络合滴定与浊度滴定反应。 电导率：电导率指溶液使电流通过的能力。 电导率的测量单位为μS/cm（微西门子/厘米）或者mS/cm（毫西门子/厘米）。 高值表示粒子数多。 在溶液内流动的电流量与离子量成正比。 如果溶液的电导率已知，则可知道离子的总含量。 此外，如果离子已知，甚至可表述其浓度。测量电导率时，对浸入溶液内的两个板通电。 这两个板为金属板，也可以使用石墨电极。 当溶解离子开始朝金属板移动时，电流将流入金属板之间。电导滴定的原理。滴定时，其中一个离子由另外一个离子取代，因此这两个离子在离子电导率方面存在差异，导致滴定期间溶液的电导率不同。 因此，如果将一个电极的溶液加入另外一个溶液，则最终电导将取决于发生的反应。 但是，如果电解液中不发生化学反应，则电导水平将升高。 可通过按照添加的滴定剂体积绘制电导变化的方式，找到等当点的位置。温度滴定：每一次化学反应均伴随着能量变化这一基本表述准确地陈述了温度滴定的基础。 在吸热反应中，能量被吸收、温度下降， 相反的，在放热反应中，能量被释放出来， 可通过监测温度变化检测滴定的等当量（EQP）（图1）。 在放热滴定过程中，温度升高直至达到EQP。 然后，温度一开始稳定，然后开始降温。 吸热滴定则正好相反如上所述，在吸热滴定反应过程中会发现温度下降。 一旦达到等当点，则温度稳定。 通过计算曲线的二次导数确定终点（分段评估）。温度滴定的唯一要求是： 进行一次能量发生巨大变化的化学反应、一个精确快速的温度计和一个能够对滴定曲线进行分段评估的滴定仪。 库仑法滴定库仑法滴定技术最初由Szebelledy和Somogy[1]于1938年开发。 这种方法与容量法滴定不同，区别在于：通过电解原位生成滴定剂，然后滴定剂通过化学计量方式与测定的物质发生反应。 根据通过的总电荷（Q）以库仑为单位计算出反应的物质量，而不是像容量法滴定那样根据耗用的滴定剂体积进行计算。

仪器名称 基于光纤传感的尿比重仪 单位名称 深圳大学 联系人 李学金 联系邮箱 lixuejin@szu.edu.cn 成果成熟度 □正在研发 &radic 已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 合作方式 □技术转让 &radic 技术入股 □合作开发 □其他 成果简介： 基于光纤传感的尿比重仪是一种新型肾功能及人体体液溶质含量的监控仪器。采用先进的光纤传感技术，可实现高灵敏的实时在线检测（现有比重仪做不到），并能大大缩小仪器的体积。 本仪器的灵敏度比市场上现有尿比重仪高10倍以上，并能实现检测即时数显和实时记录等功能。还可以通过转换标定体系，转换成液体浓度、折射率等量的检测。 应用前景： 基于光纤传感的尿比重仪主要用于检测人体尿液的比重值，用于临床医学上诊断肾脏的浓缩功能，并可用于初步诊断糖尿病、蛋白尿、急性肾炎、高热、脱水、尿崩症、尿毒症、慢性肾小球肾炎、急性肾炎多尿期等；也可以反映一些疾病的程度，如糖尿病患者，如果血糖升高，尿比重值也会相应升高。 另外，本仪器还可广泛用于各种液体的浓度、折射率的检测或监控，如酿酒过程中，酒精浓度的监控；各种化学药剂生产过程中的浓度监控（相比电学的方法，采用光学的检测方法，不但灵敏度高，而且在易燃易爆环境中使用安全可靠）；环境水体污染程度检测等。 本仪器可应用于人体健康指标智能监测，安装于小便池中，人们可以通过每次小便及时得知自己的健康情况，是一种新型的智能家居。随着&ldquo 智慧城市&rdquo 列入十二五规划的一项重要内容，物联网应用技术将得到一个新的发展和完善。智能家居做为物联网最广泛的应用，不管是在物联网的大浪潮下、还是在智慧城市建设中都有着广泛的前景，蕴含着巨大的市场潜力。 知识产权及项目获奖情况： 已获得专利，专利名称：一种液体比重仪，专利号：201520045154.2

为服务北京国际科技创新中心建设，提升首都高精尖产业链供应链韧性和安全水平，由北京工业发展投资管理有限公司发起设立的北京市首只高端仪器装备和传感器产业投资基金——北京北工怀微传感科技股权投资基金(有限合伙)近日成立，总规模10亿元。该基金由北京国资公司母基金北京京国盛投资基金(有限合伙)联合智能传感器产业龙头上市企业北京赛微电子股份有限公司、怀柔区传感科技产业生态建设国有投资公司北京怀胜基金管理有限公司及中关村发展集团旗下北京知识产权运营管理有限公司共同发起设立，北工投资子公司国融工发公司担任管理人。北工投资相关负责人介绍，该基金将主要投资于智能传感器、高端科学仪器及其上下游领域，包括图像传感器、压力传感器、雷达传感器、高端科学仪器等北京市高精尖产业重点领域，并依托北京知识产权运营管理有限公司承担的高价值知识产权培育运营国家专项，致力于完善产业生态链、提升价值链，共同推动北京市高端仪器装备和传感器产业发展。“智能传感器是数字经济发展的数据感知核心产品，是新一代信息技术发展应用的重要支撑，是促进我国产业发展的关键环节之一。”北工投资相关负责人表示，该基金将链接市区两级资金、产业龙头、知识产权等多方资源，以服务怀柔科学城建设为契机，共同推动北京市高端科学仪器和智能传感器产业创新发展，为发展巩固首都高精尖产业、强化国家战略科技力量、服务构建新发展格局贡献力量。北工投资是专注于首都高精尖产业发展的北京市属国有私募股权投资基金管理平台，投资领域涵盖高端装备与智能制造、汽车与新能源汽车、新一代信息技术、航空航天及军工、生物医药等，主要承担北京高精尖产业发展基金、北京京国盛投资基金(有限合伙)两大母基金及其他创投类基金管理，母子基金总规模逾300亿元。今年2月1日，北工投资管理的北京市政府引导基金——北京高精尖产业发展投资基金(有限合伙)落地。基金由北京市政府投资引导基金(有限合伙)、北京顺义投资基金有限责任公司、北京京国盛投资基金(有限合伙)、北京工业发展投资管理有限公司共同发起设立，规模20亿元。该基金将根据《北京市“十四五”时期高精尖产业发展规划》《北京市关于促进高精尖产业投资推进制造业高端智能绿色发展的若干措施》等相关要求，重点投资新一代信息技术、医药健康、集成电路、智能网联汽车、智能制造与装备、绿色能源与节能环保等优势产业，前瞻性布局“长安链”、光电子、前沿新材料、量子信息等领域未来前沿产业。通过“母子基金+直接投资”方式，围绕构建北京“2441”高精尖产业体系，打造“创新产业集群基金+重点产业基金+重大项目直接投资+项目型基金直接投资”四位一体的投资模式，重点保障国家及北京市重大战略落实落地，助力打造特色鲜明、具有国际竞争力的产业集群。

9月24日，在2021中关村论坛“全球知识产权保护与创新论坛”上，北京怀柔仪器和传感器有限公司(简称“怀柔仪器公司”)与北京知识产权运营管理有限公司(简称“北京IP”)签订战略合作框架协议，双方将依托怀柔仪器公司产业优势和北京IP专业优势，探索以知识产权全链条服务为牵引，加速怀柔传感器产业“0到1、1到N”，助力怀柔国家级高端科学仪器和传感器产业基地建设，助力北京国际科创中心建设。　　按照北京市高精尖产业发展规划，怀柔科学城正在仪器和传感器领域重点发力。怀柔将发挥科学城建设的牵引作用，坚持以市场为导向，坚持头部企业引领，坚持国际开放式发展，对标国际科技园区发展模式，将怀柔打造成为“中国创新、服务世界”的千亿级高端仪器装备和传感器产业特区。　　北京怀柔仪器和传感器有限公司作为怀柔区政府的国有平台公司，依托综合性国家科学中心建设，围绕科学设施建设运营需求开展创新集成服务，实施产业聚集和发展、核心技术攻关、科技孵化、成果转化、产业并购、中试服务与金融科技服务等工作。怀柔仪器公司与北京IP有多方面的良好合作基础。据了解，为加快实施中国制造2025等国家重大战略，工信部、国家知识产权局选择在以智能传感器产业为重要组成部分的电子信息领域，开展高价值知识产权培育运营试点。北京IP是我国首个高价值知识产权培育运营国家专项承担机构，通过发起设立国内首支聚焦智能传感领域的知识产权股权投资基金等市场化方式，盘活存量、布局增量、引进关键，培育运营一批智能传感领域关键专利技术，放大知识产权经济价值，增强产业自主可控水平。　　双方有着共同的使命和目标，都肩负着服务国家战略、首都高质量发展的重要使命。双方的战略合作有着明显的互补合作优势，均符合北京市关于传感器产业创新发展的要求，符合各自的发展定位。此次签约，标志着双方将以北京市传感器产业规划为指引，围绕怀柔科学城建设中的原始创新和产出成果，开展在研项目专利大数据指引支撑、专利挖掘与布局、知识产权基金、知识产权保护等合作，进一步激发怀柔在高端仪器装备和传感器技术研发、应用、成果转化及知识产权运营等领域的创新活力，着力打造产业平台与IP服务平台协同创新的新范式。　　图1：2021中关村论坛“全球知识产权保护与创新论坛”由世界知识产权组织(WIPO)中国办事处、北京市知识产权局、中关村发展集团主办，北京IP承办，北京怀柔科学城科技服务有限公司作为支持单位。近1500人通过线上线下相结合方式参与了活动。　　图2：北京怀柔仪器和传感器有限公司与北京知识产权运营管理有限公司战略合作框架协议签约仪式。　　图3：北京怀柔仪器和传感器有限公司张红光总经理与北京知识产权运营管理有限公司郑衍松副总经理分别代表双方签订战略合作框架协议。

5月18日，记者从第十六届中国科学仪器发展年会获悉，怀柔区高端科学仪器和传感器产业取得快速发展，已落地仪器和传感器相关企业286家，目前正全力申报全国首个国家级高端科学仪器领域示范区。怀柔科学城是北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区，目前布局了40余个大科学装置和科教设施，已成为全球大科学装置最密集的区域之一，为发展高端仪器装备和传感器产业提供了广阔的应用场景、技术迭代平台和人才技术支撑。“以怀柔科学城建设为重要契机，我们将打造‘中国创新 服务世界’的高端科学仪器装备产业集聚区和科技成果转化示范区。”怀柔区经信局局长杨惠芬表示，目前怀柔区按照“整合统筹、功能优化、突出特色”的思路，以科学城为核心向外辐射，构建了“一核三区多点”的高端仪器装备和传感器产业空间格局。杨惠芬介绍，“一核”引领，即，国家高端科学仪器装备产业基地，位于怀柔科学城中心区。“三区”联动，即，怀柔科学城产业转化示范区、怀北数字经济科创园区、杨宋硬科技企业总部基地。“多点”支撑，即，统筹布局科学城创新小镇、有色金属新材料科创园、长城海纳园区、北科建科创园区、机械研究总院怀柔科创基地、高端科学仪器协同创新中心等多个特色园区。发展高端科学仪器和传感器产业，市区两级系列产业发展举措相继落地实施。以韧性城市建设为契机，怀柔2022年实现了20家传感器领域企业落地；创新服务生态，成立上交所和深交所怀柔科学城企业上市服务中心，为企业上市提供服务；成立北京市首只高端仪器装备和传感器产业投资基金，总规模10亿元；北京市知识产权局怀柔分中心运行，提高区域专利审查质量和效率……怀柔区高端科学仪器和传感器产业发展，有了强力引擎。种下梧桐树，引得凤凰来。怀柔区正统筹推进招商工作，加速聚集高端科学仪器装备领域龙头企业、“专精特新”和“苗圃”企业，2022年已实现硬科技项目落地222项。

28日上午，海南省与北京国浩传感器技术研究院、四川美好企业集团有限公司在海口签署战略合作协议，共同打造传感器产业基地，项目拟投资48亿元。海南省副省长李国梁等出席签字仪式。 　　根据协议，海南省人民政府与北京国浩传感器技术研究院、四川美好企业集团有限公司确定建立长期战略合作伙伴关系。双方在传感器研发、生产等领域展开全方位的战略合作，该项目拟投资48亿元，工期分两期，共6年时间建成，年产值达120亿元。项目建成后，将填补海南传感器研发、生产空白，促进海南省战略性新兴产业发展。 　　据了解，北京国浩传感器技术研究院是我国专业从事传感器及其系统技术的研究机构，承担了多个国家863、973项目，自主研制的军民两用新型微纳传感器，已在多项关键技术上取得了突破，核心技术具有自主知识产权，已获得国防专利，技术指标达到世界领先水平。 　　四川美好企业集团有限公司是四川省重点民营企业、四川省高新技术企业，公司拥有资产30多亿元，是一家主要从事高技术产品生产、新能源开发等产业的现代企业集团。

中国传感器市场近几年一直持续增长，增长速度超过15%。2012年中国传感器应用四大领域为工业控制、汽车电子、通信电子及消费电子，其中工业和汽车电子产品占市场份额的42%左右。2012年1～3月，在物联网产业发展的带动下，我国传感器市场规模达到172.1亿元，同比增长23.3%。传感器市场发展先抑后扬，多数企业持平发展。 　　产业政策陆续出台 　　国家正在陆续制定有利于传感器产业发展的政策。另外，新兴技术的不断出现，也成为传感器行业发展的利好因素。根据中国电子元件协会2011年7月发布的《中国电子元件“十二五”规划》，“十二五”期间将投资5000亿元，主要集中在新型电子元件的研发和产业化领域。《规划》明确列出未来5年重点发展的产品和技术，包括满足新一代电子整机发展需求的新型片式化、小型化、集成化、高可靠电子元件产品 满足我国新型交通装备制造业配套需求的高质量、关键性电子元件 为节能环保设备配套的电子元件以及环保型电子元件 为新一代通信技术配套的电子元件 为新能源以及智能电网产业配套的电子元件 新型电子元件材料以及设备。其中包括基于MEMS技术的传感器、环境监测设备用气体传感器、流量传感器、湿度传感器等。工业和信息化部于2012年2月发布的《物联网“十二五”规划》中，在重点工程内容中也提到发展微型和智能传感器、无线传感器网络等。 　　目前，我国敏感元件与传感器行业中小企业数量较多，市场集中度较低，与发达国家相比，存在技术差距，部分核心技术以及产品仍需要进口。《电子元件“十二五”规划》及《物联网“十二五”规划》的出台会带动行业的投资，通过对大型企业的培育将加速行业内结构调整、促进产业转型升级，同时加强对技术研发的投入，促进对关键性核心技术的突破，大幅提升产业附加值。 　　回顾我国的敏感元件与传感器行业发展，虽然迅速，但是也存在一些不足，如产品技术水平偏低、产业基础薄弱、产品种类欠缺、企业研发能力弱。因此，国家正在陆续制定有利于传感器产业发展的政策。另外，新兴技术的不断出现，也成为传感器行业发展的利好因素。随着应用于物联网、低碳经济等领域的新型传感器的研发和应用，传感器产业将在电子元器件行业中占据更为重要的地位，发挥更大的作用。 　　传感器产品急需国产化发展 　　传感器产品急需国产化发展，不能长期依赖进口市场分析：“十二五”规划我国安防行业产值年均增长20%RFID标签未来5年年均增长21%左右物联网应用已从政府政策扶持进入市场导入期，传感器作为物联网基础，处于产业链上游，在物联网发展之初受益较深。但传感器已成我国物联网发展瓶颈。 　　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。国内传感器厂商占据中低端市场从发展态势看，国内传感器厂商有三种情况：一是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。 　　二随着物联网等新兴产业的兴起，传感器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。 　　目前从材料、器件、系统到网络我国已形成较为完整的传感器产业链。在网络接口、传感器与网络通信融合、物联网体系架构等方面取得较大进展。但产业档次偏低、企业规模小、技术创新能力差，很多企业只是引进国外元件进行加工，同质化严重。而生产装备落后、工艺不稳定等造成产品指标分散、稳定性差。模仿产品在敏捷度方面也不尽如人意。在相对研发突出的领域，却忽略了工业化基础性开发，商品化开发严重滞后。 　　资料显示，目前我国传感器产品约6000种左右，而国外已达20000多个，远远满足不了国内市场需求。中高端传感器进口占比达80%，传感器芯片进口更是达90%，国产化缺口巨大。其中数字化、智能化、微型化等高新技术产品严重短缺。国家重大装备所需高端产品主要依赖进口。而涉及国家安全和重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表，国外对我国往往采取限制。 　　外资企业产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额，并将会在今后很长一段时间内持续把持高端市场，这种势头在短期内不会得到根本转变。三是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。 　　2012年传感器市场先抑后扬 　　中国传感器市场近几年一直持续增长，增速超过15%，工业过程控制、汽车电子、通信电子及消费电子为四大应用领域，其中工业和汽车电子产品占市场份额的42%左右。 　　传感器是电子信息装备制造业中的基础类产品，是重点发展的新型电子元器件中的特种元器件。传感器产业作为国内外公认的具有发展前途的高技术产业，以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。在蓬勃发展的电子信息产业市场的推动下，我国传感器已形成了一定的产业基础，并在技术创新、自主研发、成果转化和竞争能力等方面有长足进展，为促进国民经济发展作出了重要贡献。 　　据国家统计局数据显示，2012年1～3月，我国共生产各类传感器11.7亿只，同比增长13.7%。进出口方面，据海关总署数据显示，到2012年3月，进口额同比增长40%左右 出口情况较不乐观，我国出口增速放缓几乎体现在全部出口市场(韩国除外)，对欧洲的出口下滑尤为显著，其中对欧盟出口增速最低。 　　多数企业营销增长或持平 　　多数企业2012年上半年出现市场下滑，下半年形势较好，产销有所回升，全年总体略有增长。2012年年末，中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会采用多种方式向会员单位了解企业当前运行状况及关注问题，会员企业普遍反映虽然国内经济形势稍好，但受到国际经济不景气的影响，国内企业难免受到牵连，多数企业2012年上半年出现市场下滑，出口业务受到较大影响。尤其是中小企业面临税收负担重、人力成本激增、融资成本增加等问题，更是步履艰难。2012年下半年形势较好，产销有所回升，全年总体略有增长。 　　具体到各个企业，情况也各有不同。会员单位中的华工科技新高理电子有限公司虽然重点在出口市场，受国际形势影响较大，但从2012年下半年开始形势有所好转，整体收益仍保持持续增长 郑州炜盛电子科技有限公司是国内主要的气体传感器制造商，在出口形势不利的大环境下，依然保持业绩增长态势 以红外滤光片、分析仪为主打产品的杭州麦乐克电子科技有限公司凭借其产品的技术优势，即使在受到公司地址搬迁的影响下，仍能保持业绩大幅增长，并对未来充满信心，有望在新的一年实现销售额的成倍增长 山东辰坤集团大力投入技术研发，即将涉入物联网领域，2012年该企业在智能油田、水利、农业等领域都取得良好进展 广西新未来信息产业股份有限公司是国内主要压敏电阻芯片、氧化锌压敏电阻器生产商，2012年收益有所增长，并对2013年的生产经营形势保持乐观。 　　总之，2012年多数企业仍能保持营销增长或持平，并一致看好敏感元件及传感器行业，认为本行业具有应用前景广阔、发展潜力巨大、国家政策扶持等优势。当然，也有一部分企业全年业绩没有年初预想的好，甚至出现下滑情况。

9月3日，2022年服贸会举行怀柔专场新闻发布会。记者从发布会上获悉，怀柔区以科学城建设为契机，将打造高端仪器装备和传感器产业基地。 怀柔区经济和信息化局局长、中关村科技园区怀柔园管委会主任杨惠芬介绍，当前，怀柔科学城全面进入建设与运行并重新阶段，综合性国家科学中心29个在建科学设施平台全面提速，“十四五”科学装置设施平台加快布局落地。 据介绍，怀柔区将设施集群赋能为加速器和孵化器，服务保障好科学设施集群的建成、投入、运行、开放，共享、对外合作以及成果转化产出。为此怀柔区成立了怀柔仪器公司，围绕高端仪器装备和传感器产业，聚焦真空、质谱、电镜、光电、低温等细分领域，吸引产业集聚，打造产业生态，助力产业发展。 2019年至今，怀柔区高端仪器装备和传感器产业集聚效应显著，累计在怀落地企业已从20家增加至234家，其中仪器企业175家，传感器企业46家，科技中介类企业13家。 依托怀柔科学城，怀柔区吸引培育了一批匹配国家发展战略、国际国内领先、自主可控的创新成果，可实现国产可替代。如北京卓立汉光分析仪器有限公司研发的稳态瞬态荧光光谱仪打破国外垄断，填补国内空白。中科院物理所有多项成果在怀落地转化，多场低温科技（北京）有限公司是国内唯一一家有能力提供“强磁场、超高真空和极低温”环境下全套纳米马达解决方案的企业，研发的高精度压电纳米马达系列产品，打破了国外同类设备垄断，关键性能指标优于国外产品。 怀柔区科学技术委员会副主任陈凯诺介绍，怀柔区在打造硬科技产业集群建设方面，推出了三方面措施，首先是充分发挥各类创新主体资源优势，围绕高端仪器装备和传感器等重点产业领域，深入挖掘、遴选、评估符合怀柔区产业发展方向且可转化落地的重点项目和初创团队，形成“苗圃计划”。 其次，构建高质量的政策环境，依据怀柔区创新主体特点，设定以技术和知识产权为起点，硬科技孵化为目的的五个阶段，打造每个转化阶段需要的平台和体系，形成政策的有效闭环。 同时，建立精准有效的服务体系，打造科技管家“六个一”服务品牌，即配备一名科技管家、建立一本服务台账、提供一项主题服务、引进一批科学会议、打造一项品牌活动、搭建一个服务平台，实时跟踪各创新主体的科技创新动态，提供精细化的服务保障需求。

近日，据中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所中科院合肥研究院智能所官方公众号公布，该所研制出了国内首台深海质谱仪，并在南海某海域成功完成多次海试，该工作填补了国内在深海质谱仪研制领域的空白：质谱仪是一种分离和检测不同同位素的仪器。利用质谱仪，可以对相关物质进行化学分析，为确定化合物的分子式和分子结构等提供可靠的依据。深海质谱仪的研制，可以为寻找海底油气及矿产资源，探究生命起源和早期演化以及研究全球气候变化等奠定了原位质谱探测基础。▲国内首台深海质谱仪（来源：中科院合肥研究院智能所）中科院合肥物质院智能所陈池来研究团队，长期致力于新型MEMS质谱关键技术及应用研究。作为深海智能感知技术联合实验室共建单位成员，团队先后突破质谱小型化设计集成、质谱关键器件MEMS制造、水下膜进样快速定量标定等关键技术。经过多年攻关，该团队成功研制出国内首套深海质谱仪，可在原位实现深海中N2、O2、Ar、CO2、CH4等小分子溶解气以及烷烃、芳香烃等挥发性有机物溶解气的定性及定量检测。深海极端环境塑造了特殊的生命过程，蕴藏着极大的矿产资源，对其探测是国际地球科学研究的前沿问题。深海原位探测技术可以在时间和空间维度上连续获取深海样品的组分、含量及其变化信息，因此被越来越广泛地应用于深海极端环境的研究工作中。▲深海质谱仪搭乘原位实验室完成深海探测任务后出水瞬时（来源：中科院合肥研究院智能所）2022年至今，该团队成员王晗、邵磊等携带深海质谱仪参加了多次专项海试，验证了其工作原理及工程应用的可行性，完成了设备功能性验证实验、海底定点在线检测实验及深度扫描试验。不仅如此，通过海试，该仪器还实现了深海冷泉区域溶解气的长时间（25.8h）原位检测及海平面至海底（-1388m-0m）溶解气的在线检测，获取了深海海底小分子溶解气浓度随时间的变化曲线及纵向浓度分布轮廓线等关键科学数据。相关研究成果以《用于深海气体原位检测的水下质谱仪的研制与应用》为题发表在《中国分析化学》上。▲深海溶解气在线检测深度-峰高关系曲线（来源：中科院合肥研究院智能所）海洋探测中常用的各种传感器仪器及分类海洋仪器设备的一个最大特点是，生产批量小、应用范围窄、使用寿命短，而稳定、可靠性和一致性，以及测量分辨率和精度等要求又特别高，需要在不断应用中改进制造工艺和提高技术性能。传感器技术是海洋仪器设备的基础，其各方面性能是衡量仪器设备好坏的关键，同时也是调查数据质量的保证，各种数据订正方案应运而生，但是在长期的观测中，传感器的稳定性、漂移、准确度等指标依然是最重要的部分。海洋中使用了各种各样的传感器仪器，包括声学多普勒电流剖面仪，底流流量计，底部压力和倾斜仪，电导率-温度深度（CTD），溶解氧传感器，数码相机，高清摄像机，水听器，质谱仪，光学衰减传感器，pH和二氧化碳传感器，压力传感器，远程访问液体和DNA采样器，电阻率探头，地震仪，声纳，热敏电阻阵列和湍流电流计等等。海洋传感器根据检测参数类别可大致划分为水质类、水文类、地质地震类、声学探测类、光学探测类等，每一类检测参数大则包含上百项检测目标，少则数十项检测目标，且根据应用领域和应用环境的不同，每一项检测参数的工作原理和技术实现手段各有不同。▲海洋传感器机器分类（来源：高科技与产业化）日益重视，近年我国海洋传感器仪器的研究现状，与取得的突破近年来，我国日益重视海洋传感器及仪器设备等相关海洋科学技术的研究。在2013年，科技部正式批复，组建青岛海洋科学与技术试点国家实验室；2015年6月，实验室正式投入运行，成为所有试点国家实验室中唯一转为正式国家实验室的研究机构。此外，国内有多所大学和科研机构从事海洋传感器方面的研究：山东省科学院海洋仪器仪表研究所侧重在化学/物理测量、温度/热量测量、非特定变量测量、力的测量以及控制系统方面进行技术布局；中国海洋大学侧重在非特定变量、距离/摄影测量、化学/物理测量、重力测量和控制系统方面进行技术布局；国家海洋技术中心侧重在距离测量、化学/物理测量、温度测量、流量测量和船用设备方面进行技术布局；天津大学的专利技术主要布局在化学/物理测量、平衡测量、距离测量、船用设备和非特定变量测量等领域；浙江大学的专利技术主要布局在化学/物理测量、平衡测量、信号控制传输、液力机械和船用设备等领域；浙江海洋大学的专利技术主要布局在船用设备、化学/物理测量、控制系统、平衡测量、电场分离等领域；大连科技学院的专利技术主要布局在非特定变量测量、化学/物理测量、长度/角度等测量、液力机械和距离/摄影测量等领域。在产业化方面，我国90%的传感器依赖进口，只有通过国产化来降低成本，国内海工装备才用得起传感器。国外的海洋传感器已经近二十年没有更新换代了，但是在过去二十年，材料技术、信息技术、集成电路技术等都取得了很大的进步，当这些新技术渗透到海洋传感器领域的时候，就会有大的突破，也是国内海洋传感器领域的机遇所在。海洋化学传感器、海洋微生物传感器也都存在不能与时俱进的问题，我国目前尚不具备全面、完整的微生物数据库，适合长期海洋监测的便携、低功耗、原位、实时、快速、精确的海洋微生物传感器也未有相关产品。目前，进口CTD温盐深剖面仪、ADCP等海洋仪器设备在我国还有占有很大的市场份额。但令人欣喜的看到，通过近些年来国内相关科技企业的共同努力，在部分海洋传感器领域已经做到了国产代替，其实验室测量精度已与国外同类产品不相上下，与世界先进水平也已相差无几，只是其稳定、可靠性还需要进一步提升。结语要解决海洋领域核心关键技术受制于人的问题，关键是增强科技攻关能力，强化自主创新成果的源头供给。在全球范围内传感器有超过2万亿的市场规模，我国传感器相关企业应抓住机遇，加强技术团队的学科交叉与协同攻关，强化新原理、新方法创新与已有技术的完善，多项并举才能掌握海洋科技发展主动权，合力解决海洋传感器领域的“卡脖子”问题。未来，我国将基于创新的光电集成芯片和光学传感原理，基于光电集成芯片技术，依靠发展成熟的集成电路的制造设备与工艺水平和在中国国产化的集成电路芯片制造水平，结合我国已搭建起的芯片产业链，通过国内外的密切合作，开发具有自主知识产权的芯片级海洋物理、化学和微生物传感器，并且实现微型化与国产化，应用到高端智能装备的制造领域。

日前，合肥市知识产权局公布了2019年合肥市知识产权示范企业名单。经过专家组的严格评审，国仪量子（合肥）技术有限公司被评定为“合肥市知识产权示范企业”。国仪量子（合肥）技术有限公司以量子精密测量为核心技术，为全球范围内企业、政府、研究机构提供以增强型量子传感器为代表的核心关键器件、用于分析测试的科学仪器装备、赋能行业应用的核心技术解决方案等产品和服务。公司面向先进材料、半导体、量子科学、生命技术、医药和临床研究等领域，致力于帮助客户更高效地推动技术的发展、探索人类的未来。此次荣获“2019 年合肥市知识产权示范企业”称号，不仅彰显了国仪量子在知识产权工作中取得一定的成效，也坚定了国仪量子在新一轮技术变革来临之际，运用知识产权参与竞争，努力抢占市场的信心。国仪量子将一如既往地重视知识产权，发挥知识产权示范企业的引领作用，坚持按照《企业知识产权管理规范》国家标准，顺势而为做好知识产权强企工作，科学、规范地开展知识产权创造、管理、保护和合规运用，不断提升企业自主创新实力和核心竞争力，努力推动国仪量子在国内、国际范围内的创新发展。

船舶气象仪-一款有条不紊的微型气象传感器#2022已更新【品牌型号：天合环境TH-Y6】雷雨大风天气对船舶航行安全会带来很大影响，船舶在大风浪区域航行，将出现较剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定，以及由此引起的其他操纵方面的困难，甚至出现难以预料的危险，而且大雨、暴雨会引起能见度下降，影响航行安全。一、产品简介山东天合环境科技有限公司作为专业研发生产销售微型气象仪的企业，一直致力于微型气象仪和气象环境解决方案推广应用。具有完整的生产链、实力雄厚的技术团队和全面的营销团队，我们研发生产的超声波风速风向仪、五要素微气象仪、六要素微气象仪和小型自动气象站等气象产品，已广泛应用到气象监测、城市环境监测、风力发电、航海船舶、航空机场、桥梁隧道等领域，客户遍布全国各地，并取得了良好的社会效益和经济效益。TH-Y6型六要素微气象仪原理为发射连续变频超声波信号，通过测量相对相位来检测风速风向。与传统的超声波风速风向仪相比，我司产品克服了对高精度计时器的需求，避免了因传感器启动延时、解调电路延时、温度变化而造成的测量不准问题。TH-Y6型六要素微气象仪创新性地将气象标准六参数（环境温度、相对湿度、风速、风向、大气压力、压电雨量）通过一个高集成度结构来实现，可实现户外气象参数24小时连续在线监测，通过数字量通讯接口将六项参数一次性输出给用户。二、产品特点1、顶盖隐藏式超声波探头，避免雨雪堆积的干扰，避免自然风遮挡2、原理为发射连续变频超声波信号，通过测量相对相位来检测风速风向3、风速、风向、温度、湿度、大气压力、压电雨量六要素一体式4、采用先进的传感技术，实时测量，无启动风速☆5、抗干扰能力强，具有看门狗电路,自动复位功能,保证系统稳定运行6、高集成度，无移动部件，零磨损7、免维护，无需现场校准8、采用ASA工程塑料室外应用常年不变色9、产品设计输出信号标配为RS485通讯接口（MODBUS协议）；可选配232、USB、以太网接口，支持数据实时读取☆10、可选配无线传输模块，最小传输间隔1分钟11、探头为卡扣式设计，解决了运输、安装过程松动不准的问题☆三、技术参数1、风速：0～60m/s（±0.1m/s）；2、风向：0～360°（±2°）；3、空气温度：-40-60℃（±0.3℃）；4、空气湿度：0-100%RH（±3%RH）；5、大气压力：300-1100hpa（±0.25%）；6、压电雨量：0-4mm/min（±4%）7、功率:1.08W8、生产企业具有ISO质量管理体系、环境管理体系和职业健康管理体系认证☆9、生产企业具有知识产权管理体系认证证书和计算机软件注册证书☆四、产品尺寸图五、产品结构图六、注意事项1.传感器水平周围1米半径无遮挡，避免水滴飞溅影响2.传感器安装位置应避开强机械振动源3.传感器安装上方应为开阔区域，雨滴应直接滴落至传感器，应免二次滴落和连续水流冲击

无锡国家传感网创新示范区部际建设协调领导小组第一次会议3日在京召开，工业和信息化部部长李毅中在会上表示，要做好六个方面的工作，尽快推动无锡示范区建设取得实质进展。 　　李毅中在会议上指出，加快发展传感网是培育战略性新兴产业、加快结构调整和转变发展方式的重要举措。我国传感网产业起步良好，已具有一定的发展基础，但还存在许多问题，还没有完整的标准体系，产业规模还不大 传感网应用的需求大，而行业应用融合难度高，使得目前应用水平低、范围窄。 　　李毅中要求，发挥协调领导小组作用，形成工作合力，做好六个方面的工作，尽快推动无锡示范区建设取得实质进展。 　　一是要编制无锡国家传感网创新示范区规划。规划的编制要注重技术创新和制度创新，突出应用示范和产业培育，发挥区域优势和辐射效应。规划编制工作由工信部牵头，争取在今年年底完成。 　　二是要科学选择、务实抓好一批典型应用示范项目。国民经济领域，可以在工业、物流、电力等领域遴选一批典型，推动传感网在工业生产中的应用创新 在社会管理领域，可以以传感网与3G网络融合应用为突破口，在医疗、交通、安防和环保等领域遴选一批典型示范工程，推动面向民生服务领域的应用创新。 　　三是要加快开展传感网标准制定和知识产权相关工作。要建立和完善传感网标准体系，提升我国在传感网标准领域的国际话语权 要建立传感网知识产权服务平台，开展知识产权预警等工作，保障我国传感网产业与应用的健康发展。 　　四是要加快突破传感网核心关键技术。要围绕传感网产业链的关键环节，以制约我国传感网发展的技术薄弱环节和赶超国际技术先进水平的技术领域为重点，集中多方资源，突破核心技术和重大关键共性技术，加快形成较为完备的传感网技术体系。 　　五是要加强各项支持政策的协调和落实力度。要随着建设工作的持续开展，根据传感网发展的每个阶段，进一步研究出台和更新支持发展的政策措施。 　　六是要建立完善协调配合机制，充分发挥领导小组和咨询专家委员会的作用。 　　传感网是由大量微型传感器节点构成的无线传感器网络。传感网与互联网的高效融合，能实现人与物、物与物的互联，从而形成“物联网”。去年11月，国务院正式批准同意，支持无锡建设国家传感网创新示范区。为此，国家成立了由工信部牵头，发改委、财政部、教育部、国土资源部、中国科学院和江苏省等组成的部际建设协调领导小组。

2016年12月底创立，5年时间融资5轮，最近一轮（C轮）融资数亿元人民币，估值达70亿元，这家公司就是国仪量子——孵化自中国科学技术大学的量子精密测量仪器产业初创公司。讯飞创投投资总监孙啸天忆起对国仪量子的投资，至今犹记当年的兴奋。2018年3月，该投资团队到国仪量子沟通参与A轮融资，4月底就完成了投资决策：作为A轮领投方，讯飞创投给这个当时创立仅1年多的团队投出4000万元。这些数字的背后，是量子精密测量技术落地应用所带来的无限魅力。打开微观世界的一把钥匙贺羽，年轻的“90后”创业者，曾就读于中国科学技术大学少年班。2016年从中国科学技术大学杜江峰院士团队出来创办国仪量子时，已经是他第三次投身创业，“该掉的坑都掉过了，在国仪量子倒不觉得有什么不顺”。“量子传感器是人类能研制的最‘小’的传感器。”贺羽向《中国科学报》介绍，“最小意味着它能测量一些我们用现代仪器测不到的信号，比如微弱的磁场、神经元放电、血液中的分子标识物等等，它是打开微观世界的一把钥匙。”物质的电磁场、温度、压力等与量子体系发生相互作用后会改变其量子状态，而通过对这些变化后的量子态的检测，就能实现对物质环境参数的高灵敏度测量。量子精密测量就是基于量子力学基本特性——如量子相干、量子纠缠、量子统计等，实现对物理量测量的一项技术。如今量子态操控技术已趋成熟，量子精密测量的精度也大幅提高。简单的理解就是，由电子、光子、声子等构筑的量子体系就像是一把高灵敏度的尺子，借助它就可以实现对诸如压力、温度、磁场乃至时间等各物理量更精密的测量，因此又称“量子传感”。不仅如此，量子纠缠还可以进一步提高测量灵敏度。假设让N个“量子尺子”的量子态处于一种纠缠态上，外界环境对这N把量子尺的作用就会相干叠加，那么最终的测量精度相对单量子尺将提高N倍。这样的精度突破了经典力学的散粒噪声极限，并提高了倍数，是量子力学理论范畴内所能达到的最高精度——海森堡极限。“换道超车”的机会基于量子精密测量技术研制的仪器，相比一些传统科学仪器是“降维打击”，因为科学仪器天然追求更高灵敏度和更高精度。这在贺羽看来，给了国产科学仪器研制“换道超车”的机会。高端科学仪器是科学研究、工程探测、医疗诊断等不可或缺的重要工具，但由于精密仪器技术要求高、制造难度大，全球范围内只有来自发达国家的仪器巨头如赛默飞世尔、岛津、罗氏诊断、布鲁克等具有完善的供货能力，处于垄断地位。而高端仪器长期以来依赖进口，让包括中国在内的许多国家不得不付出高价的同时还要仰人鼻息，可谓“天下苦垄断厂商久矣”。量子精密测量技术在科学仪器方面的落地应用，正在改变这一尴尬现状。“我们研制的不少仪器一经推出就是‘世界首台’，不仅树立了国仪量子的品牌，也奠定了国产高端仪器打破国外科学仪器巨头垄断的基础。”贺羽说。贺羽形容量子精密测量仪器是一个“鼎新带动革故”的创业赛道。他介绍，基于量子精密测量技术，国仪量子瞄准高端仪器市场缺口，锚定人有我优、人无我有的“为国造仪”理念，展现了新技术的竞争力。2018年10月，国仪量子发布的国内首台脉冲式电子顺磁共振波谱仪，自主创新多项核心技术，填补国内空白，突破国际禁运，并在关键性能指标上实现超越；2019年11月，国仪量子发布世界首台量子钻石原子力显微镜，能“看到”纳米级的微小结构，在量子科学、化学与材料科学及生物和医疗等领域有着广泛应用前景。目前，国仪量子已经具备多款量子传感器从研发到生产的核心能力，一些仪器设备甚至开始销往美国、澳大利亚等发达国家，销售额逐年翻番。贺羽透露，2021年国仪量子订单总金额轻松跨过2亿元关口，2022年有望突破4亿元。还只是冰山一角尽管订单数量节节攀升，但贺羽也坦承，国仪量子所撬开的量子传感仪器市场还只是冰山一角。“一方面，量子精密测量技术相对传统测量仪器是降维打击，存量市场潜力很大；另一方面，量子测量还有许多待发掘的市场应用场景，新需求会不断诞生。”贺羽说，他们现在每年要拿出营收费用的40%左右用于研发投入，除技术创新研发外，还开展场景创新研发，一些新应用场景的仪器也在做预研或规划。国仪量子并非量子精密测量技术产业化的独行者。放眼全球，瑞士量子传感解决方案开发商Qnami就是一家与国仪量子旗鼓相当的竞争对手。后者专注于量子显微镜系统市场，并已有多款产品在材料研究领域推出。此外，一些传统仪器仪表巨头也在相关细分领域开始采用量子精密测量技术，并开展相应产品的研制或指定产品的研发计划。如美国传统制造商洛克希德马丁公司就有专门的研究小组，探索研制和使用量子传感器解决全球导航卫星系统的信号干扰问题；德国工业巨头博世集团目前正着手探索量子精密测量技术在汽车传感上的应用——2月18日，博世集团刚刚通过其官方发布渠道宣布成立全新初创团队，旨在将量子传感器商品化。环顾国内，类似国仪量子这样的初创企业并不多，但我国已有或已开展量子精密测量技术开发的研究团队也不在少数。比如，2021年3月，位于浙江的之江实验室就曾宣布，其于2019年7月正式立项的量子精密测量大科学装置完成了“里程碑节点成果验收”。公开信息显示，该装置基于光动量效应，探索集中在高精度力学量的量子传感技术方向，上述成果的取得“为力学量量子传感技术发展奠定了扎实的基础”。再如，中国科学技术大学教授卢征天团队，曾提出原子阱痕量分析方法、自主研发基于激光冷原子阱技术痕量同位素分析实验装置，并将其创造性地应用于环境样品中稀有同位素的探测，进而用于为古地下水与冰川定年。“我们只是众多量子精密测量技术应用中的一个例子，它的空间是很广阔的，技术应用也日新月异。”卢征天在接受《中国科学报》采访时说，量子精密测量常应用于时间、质量、温度等物理量的测量，原子钟就是一个“明亮的例子”，借助量子技术，原子钟的计时准确度达到了理论最高水平。卢征天提到的这一技术在市场上亦有应用落地。记者查询公开信息获悉，我国原子钟、时间同步设备和系统主要供应商“天奥电子(35.680, -0.32, -0.89%)”就主营时间频率产品等的研发设计、生产销售，其营收中有近57%来自频率系列产品、42%来自时间同步系列产品。值得一提的是，作为“量子科技概念股”，天奥电子自2018年9月3日在A股上市以来，股票涨幅达274%。乘“东风”，工程队伍是关键量子精密测量的政策“东风”，也吹得正劲。1月28日，国务院发布《计量发展规划(2021—2035年)》(下文称《规划》)，提出在2035年建成以量子计量为核心、科技水平一流、符合时代发展需求和国际化发展潮流的国家现代先进测量体系。《规划》重点介绍了对于计量基础研究、计量应用、计量能力建设与计量监督管理的整体要求。在专栏2“计量基础理论与核心技术研究”中，《规划》提出，要“重点开展量子精密测量和传感器件制备集成技术、量子传感测量技术研究”。从《规划》的措辞和篇幅设置中可以看出，量子精密测量技术和高端仪器国产化在其中扮演着重要角色。作为以量子精密测量为核心技术、高端科学仪器为主营产品的高新技术企业，国仪量子表态要抓住国家战略机遇，“将面向世界科技前沿和国家重大需求，加大关键核心技术攻关力度，为提高国家科技创新能力、促进经济社会高质量发展贡献力量”。谈及未来发展，贺羽告诉记者，量子测量技术成果要想落地，工程化人才队伍建设是关键，“这是练内功的过程”。目前，国仪量子研发队伍中，有70%是工程化人才。国仪量子是高瓴资本布局量子技术赛道的第一个入口，后者领投了国仪量子的B轮融资。高瓴资本看中的是创业团队不仅有“根正苗红的量子技术”，还拥有技术落地能力，“有望发展成为量子信息和科学仪器行业龙头企业”。“仪”路前行，贺羽表示欢迎国内更多初创团队加入这个赛道中来，“量子精密测量技术的转化落地空间足够大、蛋糕也够大，更多队伍的加入，只会让我国高端科学仪器品牌越来越强”。

今年以来，全球几大消费电子巨头纷纷发力抢占以智能眼镜及智能手表为代表的可穿戴设备市场。而在本轮可穿戴设备的追逐热潮中，传感器已然成为可穿戴设备产业链中的点金石，是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。据美国《华尔街日报》的报道显示，苹果即将发布的iWatch智能手表就将整合至少10种传感器，这无疑将对传感器市场的大热进一步起到推波助澜的作用。此外，前瞻产业研究院在此前发布的《2013-2017年中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》中，曾预测2013-2017年中国传感器制造行业销售收入将保持快速增长，2017年行业销售收入将突破5000亿元。分析人士表示，苹果等巨头的示范效应叠加传感器市场规模超千亿，都将推动国内传感器市场加速发展，相关概念大概率将获得资金青睐。 　　iWatch将成传感器大热催化剂 　　据外媒报道，最近Sensoplex公司的首席执行官Hamid Farzaneh在采访中对iWatch中可能出现的传感器进行了推测。作为一家新型可穿戴产品设计和供应传感器模块公司，Sensoplex在此领域非常具有发言权。 　　据悉，Farzaneh专门对这10种传感器进行了分类，有五种可能性比较大，而另外五种则是较有可能。其认为，几乎肯定会被整合进iWatch的传感器，包括加速度传感器、陀螺仪、磁力计、晴雨表/气压传感器及环境温度传感器。 　　Farzaneh指出，加速度传感器似乎已经成为智能手机的标配，而iWatch将使用加速度传感器测量身体运动，并且可以记录用户步数以及睡眠习惯。而陀螺仪是一款不可缺少的组件，可以侦测转动。陀螺仪获得的数据可以与锻炼逻辑算法相互协作 而且陀螺仪还能让iWatch&ldquo 感知&rdquo 用户，比如举起手腕准备看表时，屏幕自动亮起。气压传感器则不仅仅可以向用户提供更准确的天气数据，还可感知海拔高度的变化，对于跑步爱好者和登山爱好者来说，海拔高度数据非常重要。 　　针对比较有可能被整合进iWatch的传感器，Farzaneh认为，包括心率监控仪、血氧传感器、皮肤电导传感器、皮肤温度传感器以及GPS。 　　除此之外，据《华尔街日报》报道称，台湾厂商广大电脑将成为iWatch的主要生产商。而LG将为苹果智能手表独家提供显示屏，这种屏幕拥有2.5英寸，为长方形设计，且呈拱形，支持触摸以及无线充电功能等特点。 　　iPhone 6或搭载气压计及 　　传感器装置 　　据科技博客9to5mac报道，当前业界关于苹果下一代iPhone的传闻正沸沸扬扬，似乎iPhone 6将采用更大的屏幕设计、重新启用金属面板等，已是板上钉钉的事情。近期又有知情人士爆料，iPhone 6可能将搭载运动气压计和大气传感器装置。 　　据介绍，在通常情况下，气压计是用来测量位置高度的一个装置，这一传感器已经普遍存在于常见的Android设备上，比如三星的Galaxy Nexus手机。对于徒步旅行者、登山者、骑行和一些希望能够获取自己当前位置精确高度的发烧友来说，气压计传感器装置很实用。当然，通过一些气压数据，气压计同时可以预测气温和天气状况。 　　业内人士表示，&ldquo iPhone 6可能将搭载运动气压计&rdquo 的传闻并非空穴来风，在苹果最新的软件开发工具包Xcode 6和iOS 8操作系统的代码上，可以找到相关信息。其中的CoreMotion APIs上，赫然显示有高度测量功能。 　　此外，在当前的苹果应用商店内，已有几款可以跟踪高度的应用存在，这些应用基于现有的GPS芯片和运动跟踪芯片。不过，据相关开发人员称，Xcode 6 和iOS 8中的高度测量基于新的技术框架，需要有新的苹果硬件支持。 　　上述开发人员称，iOS 8操作系统对新的测量高度的硬件支持，意味着苹果将在未来发布的iOS设备中嵌入这一新功能，这些设备不仅包括今年秋季推出的iPhone 6，还有可能覆盖新的ipad，甚至iWatch。 　　此外，开发人员在iOS 8上还找到了环境压力跟踪参数，根据这些参数，除了根据气压可以确定高度外，还可以分析周边降水或天气阴晴状况。开发人员称，未来iOS设备的这种天气预测功能。 　　5000亿市场引角逐 　　应该说，传感器已经成为可穿戴设备产业链中的点金石，是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。以谷歌眼镜为例，其内置了多达10余种的传感器，包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速等传感器的应用，这让谷歌眼镜实现了一些传统终端无法实现的功能，如使用者仅需眨一眨眼睛就可以完成拍照。虽然谷歌没有透露具体的技术细节，但是业界专家都认为，这主要是因为谷歌眼镜内置了红外传感器和距离传感器，在两者的有机结合下，用户眼睛活动被识别，从而最终实现对应用的操作。 　　而在可穿戴设备智能化升级的过程中，MEMS传感器是传感器发展的必然趋势。MEMS被称为微机电系统，主要包括传感器和执行器两类，广泛应用于包括智能手机、平板电脑和可穿戴设备等在内的消费电子领域。分析人士表示，各类传感器功能性的全融合将成为传感器的研发方向，未来可穿戴产品终端前景的发展将取决于传感器等产业链上游技术的提升，其中，MEMS创新应用将是可穿戴设备发展的源泉。 　　另外，早在去年，前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》就曾预测，2013-2017年传感器制造行业销售收入将保持快速增长，2017年行业销售收入将突破5000亿元。 　　具体而言，传感器制造行业研究小组认为，传感器制造行业的下游主要应用领域包括工业检测、汽车、医疗、环境保护、航空航天等。鉴于传感器制造行业下游市场给力，我国传感器制造行业的前景值得期待。其一，传感器在机械行业将会有广阔的应用前景。未来机械行业将会广泛全面地应用信息技术，加快产品更新换代，提高产品技术含量，缩短与国际先进水平的差距，在机械产品中融入传感器、单片机、微处理器、PLC、NC、数字通信接口以及激光等现代信息技术和高新技术，提高产品的机电一体化、数字化、智能化和网络化的程度，使产品的技术含量、知识含量、附加值得以提高。其二，随着传感器技术作为物联网的核心技术，家电物联网的发展必定会带动相关传感器技术的大规模应用，传感器在家电领域的发展前景也十分广阔。其三，在疾病的早期诊断、早期治疗、远距离诊断及人工器官的研制等广泛范围内发挥作用的大趋势之下，传感器在这些方面将会得到越来越多的应用。

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。

2月19日，烟台市委、市政府召开全市奋进万亿新征程动员大会。会上，烟台睿创微纳技术有限公司常务副总经理、艾睿光电科技有限公司董事长赵芳彦表示，将继续保持每年20%左右的研发投入，每年攻克3-5项卡脖子技术、培养招引100名重点专业人才，年销售保持较高增速，力争早日产值突破100亿元，为建设环渤海地区中心城市和绿色低碳高质量发展示范城市贡献睿创“芯”力量。自2009年，睿创微纳通过招商入驻烟台，数年间由籍籍无名成长为科创板上市、行业领头羊。下一步，睿创微纳致力于拓宽赛道，产业布局从“单一红外”拓展到“多维感知”，完成红外、激光、微波“三大主赛道”的新格局。具体来说，红外方向实现长波、中波、短波三个重要窗口的全覆盖，激光方向实现激光测距、激光指示、激光照射、车载激光雷达四个方向全覆盖，微波方向实现4D毫米波雷达、火控雷达、卫星通信用射频芯片等全覆盖。同时，充分发挥行业领域技术优势和资源优势，依托烟台光电传感产业园，推动产业链上下游垂直整合、延链聚合。2035年，产业园力争引进关联企业20-30家、培育区域配套供应商30-50家、培育上市公司3家，实现从芯片到整机的全产业链贯通，助力烟台打造百千亿级光电传感产业。

2023年9月23-24日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业学组（专业委员会）主办的第十六届全国化学传感器学术会议（SCCS2023）于山东省济南市举办，两天时间里，湖州师范学院教授王桦（冯路平代讲）、华中科技大学副研究员闫凯、江苏大学副教授殷秀莲、南京大学教授毛亮、中国科学院长春应用化学研究所副研究员余登斌、中国科学院烟台海岸带研究所研究员张志阳在分会场带来了关于化学传感器在环境领域中应用的精彩报告湖州师范学院教授 王桦（冯路平代讲）报告题目：《纳米医学与环境智能传感监测技术及其产业化应用》冯路平介绍道，医学与环境标志物传感的基体材料包括：微纳通道结构的介孔导电材料可用于吸储液体中的标志物，可折叠柔性聚合物用于包埋标志物敏感的导电探针并印制功能电极，改性石墨烯Jet ink打印导线用于连接探头以及微型电化学处理器及信号输出装置，最后通过电聚合、分子自组装、功能涂覆、溶胶-凝胶法等技术将功能材料修饰于微电极上制成高通量芯片探头。通过该技术可研发出智能标志物传感探针，用于对人体健康及水中环境污染物实现在线监测华中科技大学副研究员 闫凯报告题目：《新型光电化学传感体系的构建及其分析应用》闫凯基于环境分析和生物分析的技术发展要求，以光电极性能优化、传感装置小型化、多目标物检测的光电化学传感搭建为目标，在基于近红外光电活性增强的半导体材料构建高性能光电化学传感体系、构建非铂阴极单室PFC用于自供能光电化学检测、基于图案化刻蚀导电基底构建比率型多目标物传感平台研究三个方面进行讨论，实现用电催化、光催化和酶催化来降解污染物。江苏大学副教授 殷秀莲报告题目：《基于图像模式识别的三维荧光光谱库技术及其在水体污染物检测中的应用》殷秀莲教授对自己的研究介绍道，利用三维荧光技术进行多维数据获取，取得每种污染物28个浓度样本，共28×4张EEM图谱图像，其中5×4张作为测试样本，定性识别准确率为100%。该方法为荧光光谱数据库建立和EEM数据分析开辟了一条新的途径，所提出的特征获取、特征提取及谱检索技术，对其他的光谱数据库建立有借鉴意义。此外，为AI大模型在荧光光谱分析中的应用提供数据准备基础，在水环境监测等领域提供帮助。南京大学教授 毛亮报告题目：《海水中氚的食物链传递风险》毛亮教授从核设施和核污染等热点问题出发，结合氚在食物链中的传递规律和内在机制，研究了氚在海洋中的生物效应。他介绍道，采用放射性同位素标记示踪技术进行研究，发现杜氏蓝藻会通过光合作用使氚水快速转化为有机氚，并经过食物链暴露使丰年虾体内有机氚含量上升，最后通过食物链逐级传递。毛亮教授的研究对当下核废水污染问题极具意义，他总结道，核污染中的氚危害不能仅看海水中浓度，更要关注其化学效应。中国科学院长春应用化学研究所副研究员 余登斌报告题目：《水体综合毒性比色检测新方法开发》基于水体检测任务的需要和国家环境政策导向，发展各种水体毒性检测新方法对检测多场景水体必不可少。余登斌介绍道，根据电化学检测原理，分别研发出了利用基因工程改造的绿脓杆菌分泌的大量绿脓菌素构建了免外加媒介体的水体毒性比色检测方法；利用电致变色普鲁士蓝阴极和生物阳极构建了水体毒性可视化检测传感器；基于E. coli-BQ快速颜色反应实现了水体毒性比色/电化学双信号检测和智能手机辅助RGB模型检测；基于容解性不大的铁盐稳定释放下Fe3+生物合成普鲁士蓝指示剂成功构建了水体毒性比色/电化学检测及酶标仪辅助的高效检测方法。同时，他还提到，新技术相较于传统方法具有操作简便、检测全面、快速灵敏等特点，并支持在线监测。中国科学院烟台海岸带研究所研究员 张志阳报告题目：《面向海岸带环境分析监测的光学纳米传感方法研究》海岸带环境分析监测是了解海洋生态系统健康的重要手段，但海岸带污染物情况复杂，环境分析难度大，基于此，张志阳团队发展光学纳米分析原理与技术，为海岸带生态安全与健康提供支撑。他以样品检测案例介绍道，针对污染物，利用纳米材料的光学特性，开发高灵敏纳米比色传感器/阵列和表面增强拉曼传感器，可实现对目标物的检测、鉴定及讲解分析。最后，张志阳提出展望，未来将强化交叉学科，进一步探究传感原理在环境检测上的应用。随着环境保护意识的不断提高和环境监测技术的不断发展，电化学传感器在环境监测领域的应用前景越来越广阔。未来，电化学传感器将朝着更灵敏、更稳定、更耐用的方向发展，实现环境数据的实时采集和远程监控，同时将探索更多的应用领域，为保护人类的生存环境做出更大的贡献。

为适应公司飞速发展的需要，2016年1月1日，武汉四方光电科技有限公司召开股东大会，审议通过了关于武汉四方光电科技有限公司业务分拆的议案：将传感器业务划归为总公司武汉四方光电科技有限公司；将环境监测系统、工业过程分析系统以及仪器仪表业务及其相关的资产负债、人员、研发、生产和销售环节转入全资子公司四方仪器自控系统有限公司。四方仪器建立于四方光电高新技术业务平台之上，承继了四方光电一系列先进的技术和市场体系，尤其是在环境监测、工业过程气体分析等领域占据着全国重要的市场地位。四方仪器以自主知识产权的红外NDIR、热导TCD、化学发光CLD、氢火焰FID、超声波、激光拉曼等传感器核心技术为依托，成功研制的红外烟气、沼气、煤气、尾气等节能减排仪器仪表，国际领先的超声波气体流量计及物联网行业监测解决方案，已广泛应用于电力、钢铁、有色金属、煤化工、石油化工、垃圾焚烧、厌氧发酵、机动车及发动机检测、石油天然气勘探、煤层气综合利用、空分、节能环保部门、科研院校及民用等领域。业务拆分后，公司四拥有了4条分析仪器生产线、1条成套分析系统生产线和1个大型分析仪器研发中心的现代化分析仪器产业基地，年产分析仪器和成套分析系统24000余套。截止目前，公司产品已辐射全国各地并出口到美国、德国、俄罗斯、印度、巴西、比利时、泰国、阿根廷、韩国等74个国家。高质量的产品和及时、高效、增值的售后服务赢得了用户的一致好评。展望未来，四方光电和四方仪器将继续以自主知识产权的传感器技术为依托，在气体分析仪器仪表的研发、生产、销售及行业监测解决方案等领域持续创新，助力行业的发展。

为全面贯彻落实习近平总书记关于“打好科技仪器国产化攻坚战”和党中央关于加快创新型国家建设的指示精神，切实落实北京市委市政府“怀柔建设国家级高端科学仪器和传感器产业基地”的高精尖产业发展规划，打造“中国创新 服务世界”的高端仪器装备和传感器产业示范区，推进产业高质量发展，拟于4月14-16日在北京怀柔益田影人花园酒店举办“2023雁栖科学仪器青年科学家论坛”。 论坛以“筑梦雁栖 引领未来”为主题，由科技部科技评估中心、北京市怀柔区人民政府共同主办，北京市怀柔区经济和信息化局、北京市怀柔区科学技术委员会、北京怀柔仪器和传感器有限公司承办，北京怀柔硬科技创新服务有限公司协办。科技部基础研究司、科技部科技评估中心、怀柔区等相关单位领导将会出席会议，同时，中电科思仪科技股份有限公司首席科学家年夫顺等来自23个高校院所、企事业单位的30余位专家参会。与会嘉宾将围绕怀柔区高端仪器装备和传感器产业高质量发展进行深入交流并实地考察怀柔科学城大科学装置、产业空间及优质代表企业，深入了解怀柔科学城，为怀柔产业建设发展建言献策。 怀柔将以怀柔科学城建设为重要契机，致力于把科学城建设过程作为科技创新成果转化的过程，着力打造“中国创新 服务世界”的高端仪器装备和传感器产业示范区，聚焦打造世界级原始创新策源地、世界级应用场景示范区、世界级产业集聚区、世界级科技服务生态示范区和世界级成果转化全面创新改革试验区，助力北京国际科技创新中心建设，为人类科技进步作出更大贡献。 北京怀柔仪器和传感器有限公司作为怀柔区高端仪器装备和传感器产业研究与产业发展国有平台公司，未来将持续围绕北京怀柔综合性国家科学中心建设，聚焦高端仪器装备和传感器等硬科技领域，以“科创平台+科技服务+基金投资”为核心业务及抓手，提供专业化研究与咨询服务、专业化中试平台服务，应用场景构建服务等，引导高端仪器和传感器产业领域的技术、人才、资本、服务等创新要素聚集，打造产业发展创新生态。

在首次出现临床症状之前，阿尔茨海默病有15—20年的无症状期。一个研究小组利用在德国波鸿鲁尔大学开发的免疫红外传感器，最早可在临床症状出现前17年，在血液中识别出阿尔茨海默病外在症状的标志。其原理是检测蛋白质生物标记物&beta -淀粉样蛋白的错误折叠。波鸿鲁尔大学蛋白质诊断中心的创始主任克劳斯格威特教授说：“我们的目标是在阿尔茨海默病达到晚期之前，甚至在大脑中形成有毒斑块之前，通过简单的血液测试来确定阿尔茨海默病的风险，以确保及时启动治疗。”该研究小组在最近的《阿尔茨海默病与痴呆症：阿尔茨海默病协会杂志》上发表了研究结果。他们分析了在德国萨尔州进行的ESTHER研究参与者的血浆，以寻找潜在的阿尔茨海默病生物标志物。血液样本是在2000年至2002年期间采集的，参与者当时的年龄在50—75岁之间，还未被诊断出患有阿尔茨海默病。研究比较了在17年的跟踪调查中被诊断为阿尔茨海默病的68名患者和240名未被诊断为阿尔茨海默病的对照组受试者，以确定能否在早期的血液样本中检测到阿尔茨海默病的特征。这种免疫红外传感器正确识别出了68名最终患上阿尔茨海默病的测试者。为了进行比较，研究人员使用了互补的、高度灵敏的SIMOA（互补单分子阵列）技术来分析其他生物标记物，特别是P-tau181生物标记物。结果发现，胶质纤维蛋白（GFAP）的浓度可以在临床阶段之前的17年内指示疾病。通过结合&beta -淀粉样蛋白错误折叠与GFAP浓度，研究人员能进一步提高无症状阶段测试的准确性。研究人员希望，基于&beta -淀粉样蛋白错误折叠的早期诊断可以使患者在早期阶段就使用相关药物，从而产生更好的效果。尽管这种免疫红外传感器仍在优化中，但该技术已在全球范围内获得专利。格威特说：“我们计划利用这种错误折叠测试建立一种针对老年人的筛查方法，以确定他们患阿尔茨海默病的风险。”

新一代MEMS传感器将为智能手机、消费类智能产品、医疗保健和零售终端在性能和功能方面带来又一次飞跃。 　　MEMS技术是强大的运动、环境等微型传感器的基石，这些传感器为当今的智能手机和可穿戴设备提供了直观的情境感知功能。现在，意法半导体的新一代MEMS技术将传感器性能提升到了新的高度，超越了现有市售产品在输出精度和功耗方面的技术限制。新一代MEMS传感器可以为活动检测、室内导航和精密工业传感等应用提供业界最高的精度。同时，它们还可以保持较低的功耗以延长运行时间。 　　部分MEMS产品具有的额外功能包括意法半导体的机器学习内核(MLC)和静电传感。MLC为以极低功耗运行的边缘应用带来了自适应的机器学习功能。电荷变化(QVAR)感应通道通过智能手表或健身手环中与身体接触或非接触式感应(雷达)来监测静电电荷的变化。带有QVAR的意法半导体MEMS传感器可以增强用户界面控制，以确保无缝交互，或简化湿度和冷凝检测。雷达模式应用包括人员存在检测、活动监控以及人员计数。 　　意法半导体MEMS营销总监Simone Ferri表示：“开创性的新一代产品基于意法半导体在MEMS专业知识和工艺技术方面的广泛投入和历史积累。除了彻底革新传感器的性能，我们还通过可选的静电传感和机器学习来进一步扩展它们的功能。由此提供了为Onlife时代做好准备的新一代MEMS传感器，通过始终存在、始终在线以及始终连接，使智能生活更透明、更顺畅。” 　　此次推出的新一代传感器包括LPS22DF和LPS28DFW(防水)大气压力传感器，其工作电流为1.7 µA，绝对压力精度为0.5 hPa。LPS28DFW具有双满量程功能，能够在水下和水上提供精确的垂直定位。其满量程范围可选择最大1260 hPa或4060 hPa，相当于约30 m深度处的水压。这两款传感器可以提高便携式设备和可穿戴设备(包括运动手表)的高度计和气压计性能。典型的工业应用包括天气监测和精确水深传感等。 　　新款三轴MEMS加速度计LIS2DU12，专门用于构建具有主动抗混叠功能的超低功耗架构。其抗混叠滤波器的电流消耗是市场上较低的。LIS2DU12在100 Hz输出数据速率(ODR)下电流消耗仅3.5 µA，也是第一款带I3C接口的市售MEMS加速度计。所有这些功能都集成在最小的2.0 mm x 2.0 mm x 0.74 mm封装中。这款加速度计非常适用于可穿戴设备、助听器、真无线立体声(TWS)耳机、无线传感器节点以及任何必须进行系统优化的应用。 　　新款6轴iNEMO惯性模块LSM6DSV16X包含QVAR静电传感，以及MLC和有限状态机(FSM)，可增强响应并节省电源，其工作电流可低至12 µA。新的FSM可实现自适应自配置(ASC)，由此，该6轴MEMS器件可以感知情境，并在不唤醒系统的情况下自行重新配置，从而实现显著的额外节能效果。这款产品即将投入量产，已在一种静电雷达应用中进行了演示，用于用户检测以加速唤醒笔记本电脑。 　　新款压力传感器LPS22DF提供2.0 mm x 2.0 mm x 0.73 mm 10-lead LGA封装(eStore有售)，LPS28DFW提供2.8 mm x 2.8 mm x 1.95 mm 7-lead LGA封装(eStore提供免费送样)，这两款产品目前已在量产，可通过分销商采购，售价1.90美元起。LIS2DU12和LSM6DSV16X计划于2022年晚些时候推出。

旋转蒸发仪作为一款处理化学样品和化学试剂的仪器，其应用场景具有一定的危险性，而仪器本身又集加热模块，旋转马达和玻璃器皿为一体，更是增加了实验过程中的危险系数。瑞士步琦作为旋转蒸发仪的发明者，一直在市场前沿探索一条安全和高效的样品处理之路。在本次的“旋蒸小知识”中，我们将会介绍4种降低旋转蒸发仪使用过程中安全隐患的方法，让你安全无忧地处理各种未知的样品。 1使用带“PLASTIC+GLAS”涂层的瓶子/冷凝器旋转蒸发仪的瓶子和冷凝器通常由硼硅酸盐玻璃制成。但如果你担心操作安全性，或瓶子破损导致丢失宝贵的样品，那带有 “PLASTIC+GLAS” 塑料涂层的瓶子和冷凝器是非常好的选择。带有 “PLASTIC+GLAS” 涂层的接收瓶覆盖了 “PLASTIC+GLAS” 涂层的玻璃器皿有两个不同的温度耐受范围：标准应用系列：可用于多数冷凝器、蒸发瓶和接收瓶。工作范围：-30 至 60 °C低温应用系列：可用于干冰冷凝器、蒸发瓶和接收瓶。工作范围：-70 至 40 °C采用“PLASTIC+GLAS”涂层玻璃器皿的好处如下：在内部压力过高或外部冲击导致玻璃器皿破裂时，玻璃碎片与内部的样品不会伤害到操作人员覆盖有 “PLASTIC+GLAS” 涂层的玻璃器皿坚固度会更加高，可以抵御一定程度的物理冲击，避免玻璃破裂 “PLASTIC+GLAS” 涂层具有卓越的耐化学腐蚀性，因此在玻璃破裂后可以避免化合物流出，保留您珍贵的样品2安装次级冷凝器或选择高效冷凝器在使用旋转蒸发仪去处理一些如二氯甲烷，乙醚等低沸点溶剂时，我们常常会遇到冷凝器过载，来不及冷却而被抽入真空泵的情况。这些溶剂蒸汽最终会被排入空气中危害实验人员的健康。针对这种情况，我们提供了两个解决方案：更换更大的高效冷凝器，或者在真空泵上加装次级冷凝器。采用高效冷凝器的 R-300高效冷凝器 3000 cm² 的冷凝面积可以增加冷凝效率，改善溶剂排入空气的情况，但是相比普通 V 型冷凝器两倍的高度也限制了其使用的场景。次级冷凝器次级冷凝器是一种安装在真空泵上的小型冷凝器，其作用就是冷却泵出口处的空气，这样可以再次收集泵腔内残留的溶剂至自带的接收瓶内，避免排入空气中。相比高效冷凝器，它的尺寸更小，不影响原有仪器的安装环境，而且价格也更加低，是一种更加经济的解决方法。3安装防护罩或防溅罩在使用旋转蒸发仪的过程中，一些不规范的操作可能会增加实验过程中的风险，比如水浴锅液体过多导致的飞溅，或者蒸发一些不熟悉的易燃易爆化合物。针对这种情况我们有两个推荐的配件可以保护实验人员的操作安全：防护罩与防溅罩。安装了防护罩的 R-300 旋转蒸发仪防护罩是一个安装于 R-300 正面的有机玻璃罩，它由部分支架、把手和耐冲击有机玻璃组成。在蒸发一些不熟悉性质的化合物时，我们可以通过防护罩保护实验人员，使实验人员在拆装蒸发瓶以及调节参数时避免未知的风险。安装了防溅罩的 R-300 旋转蒸发仪防溅罩时安装于水浴锅上方的全方位护罩，它区别于防护罩的单面防护功能，主要用于防止水浴锅内的热水或者高温硅油溅射到实验人员以及 R-300 主机上。受制于它全面的防护设计，在拆装蒸发瓶时需要将其打开，因此不适合处理一些危险的化合物。4使用液位传感器液位传感器可以使用在上文提到的次级冷凝器的接收瓶上，或者 R-300 的冷凝器接收瓶上。安装在次级冷凝器接收瓶上的液位传感器液位传感器通过线束固定在接收瓶上，可以根据瓶子的大小调整位置，当液位达到传感器的位置时会自动报警，提醒清空瓶内的溶剂，这可以有效避免接收瓶内的溶剂溢出并挥发至空气中。正是因为有了以上重重防护，瑞士步琦的旋转蒸发仪才能成为一款安全系数高的样品前处理设备。如果大家对我们的其他安全功能如：防爆，防烧干，远程操控等感兴趣的话，可以通过下方的联系方式与我们沟通了解更多，也可以通过微信公众号获取更多旋蒸小知识。

北京怀柔科学城管理委员会关于征集科学仪器和传感器产业支持项目的通知　　各有关单位：　　为扎实推进《北京市加快科技创新构建高精尖经济结构系列文件》(京发〔2017〕27号)，促进怀柔科学城科学仪器和传感器产业发展，根据《关于精准支持怀柔科学城科学仪器和传感器产业创新发展的若干措施》有关规定，现开展项目申报有关工作。　　一、 申报对象　　符合条件企业、科研院所和高等院校、社会组织、创业团队及其他创新主体可以申请资金支持。　　(一)所指企业是指在怀柔科学城范围内依法进行工商注册、税务登记、统计登记，主要从事科学仪器或传感器研发生产、展示销售、科技服务、售后服务、维修的企业。　　(二)所指科研院所和高等院校是指在怀柔科学城范围内已整建制搬入、承担科学设施建设或运营的科研机构和国内高等院校。　　(三)所指社会组织是指在怀柔科学城设有实际办公场所，以科学仪器或传感器领域创新产品孵化、科技成果转移转化、信息化服务和知识产权交易等为主要业务，并已在市(区)民政部门登记的新型研发机构、非营利性组织，包括社会团体(含产业技术联盟)、民办非企业单位。　　(四)所指创业团队是指科学仪器或传感器等领域，拥有具备自主知识产权、技术领先、产业化前景好的创新成果项目，拟在怀柔科学城依法注册公司或将已注册公司迁址怀柔科学城开展项目产业化的团队。　　(五)所指其他创新主体是指怀柔科学城内经市(区)主管部门批准注册成立或挂牌的各类科技孵化器、产业加速器、硬科技产业园、公共技术平台、产业技术研究院等运营机构。　　(六)怀柔科学城范围外的科学仪器和传感器产业聚集区，经科学城管委会和区政府联合认定，其入驻的创新主体可参照措施执行。　　二、 申报条件及支持内容　　(一)支持科学仪器和传感器关键技术研发及落地转化　　1.申报科学仪器和传感器关键技术研发及落地转化的项目，要求具备一定的研发基础，项目周期内可完成工程样机研制与示范应用或小试，处于成果转化阶段或产业化阶段。　　2.关键核心技术研发项目应提出明确的目标和考核指标，项目科技成果在行业领域具有先进性、创新性，能解决仪器核心关键技术问题，能清晰描述目前国内外研究水平的对比情况，同时具有自主知识产权。项目科技成果应用目标明确，预期经济效益或社会效益显著。　　3.先进工艺技术应用项目的申报主体要具备在怀柔科学城区域内实现产业化的空间、设备、人员、资金等条件。所申报项目符合《北京市新增产业的禁止和限制目录》等产业准入政策和所在区域总体规划、城镇规划、功能定位及产业布局的要求，项目要有明确应用需求，在一定时限内可形成附加值高、产业带动性强、经济和社会效益显著的产业化成果。　　4.申报国家专项支持奖励的创新主体，应在2020年度以来获得科技部国家重大科学仪器设备开发专项或国家自然基金委国家重大科研仪器研制专项支持。按照不超过创新主体实际获得国家支持资金的10%，项目牵头单位可予以最高50万元一次性奖励，项目参与单位可予以最高30万元一次性奖励，项目负责人可予以最高20万元的一次性奖励。　　(二)鼓励创业团队落地怀柔科学城　　1.团队由1名带头人和不少于3名核心成员组成，确保工作正常推动。团队带头人每年在怀工作不少于3个月，团队成员需在项目承担单位任职 团队带头人及核心成员不得在项目公司以外的其他公司从事相同或相近的业务。　　2.团队需在怀柔科学城依法注册公司或将已注册公司迁址怀柔科学城，且书面承诺获得支持后5年内公司不搬离怀柔科学城。在自公司在怀柔科学城注册或将已注册公司迁址怀柔科学城之日起18个月内转化为产品并形成销售收入。　　3.团队具有突出的创新成果。项目拥有自主知识产权，技术成果先进，产业化前景良好 团队带头人研究水平和成果居本领域、本行业前列 已吸纳专业投资机构社会资本投资的团队，优先予以考虑。　　4.根据综合评定将创业团队分为四档，支持资金总额最高分别为1000万元、800万元、500万元、200万元。　　5.怀柔科学城属地相关基金享有对创业团队项目的投资权利，持有团队不高于10%的股份。　　(三)支持科学仪器和传感器产业公共平台和机构运营发展　　1.产业公共平台是指具有独立法人资格和开放性、共享性，可为企业提供产学研用协同创新，检验检测、标准认证与符合性评估、产需对接、成果转化、项目管理等多种综合服务或专业特定服务的企业、机构。　　2.维修维护服务机构是指注册在怀柔科学城，面向重大科技基础设施、交叉研究平台、科教基础设施等提供高端科研仪器维护维修专业服务的企业。　　3.产业技术研究院是指围绕科学设施、科学仪器、传感器产业发展需求，在科学城内注册，具备技术创新、成果转化、知识产权服务、展示交流、中试熟化、企业孵化、股权投资等功能的独立法人单位。　　4.申报公共平台和机构支持项目的主体需配备专职工作人员，拥有稳定的专业队伍，具备提供服务的仪器设备、固定场所，具备高效的运营管理机制和灵活的引人机制。平台和机构在项目支持期间要做到服务企业效果显著，产业促进成效明显。　　(四)支持科学仪器和传感器企业发展和产业生态体系建设　　1.对仪器领域龙头企业、专精特新企业、隐形冠军企业、一流服务机构在怀柔科学城建立的销售中心、服务中心、展示中心、创新中心、研发中心等分支机构，根据其入驻形式，给予一次性最高不超过300万元资金奖励。　　龙头企业是指在科学仪器或传感器行业中，具有很强的影响、号召力和一定的示范、引导作用，并有较高主营业务收入或对行业发展做出突出贡献的企业。　　专精特新企业是指以“专业化、精细化、特色化、新颖化”为主要特征，经国家工信部或北京市经济和信息化局组织、评价和公示后认定的“专精特新”中小企业。　　隐形冠军是指在科学仪器或传感器领域细分行业或市场中占据领先地位，拥有强大核心竞争力，其产品、服务难以被超越和模仿的中小型企业,认定标准参考工业和信息化部《制造业单项冠军企业培育提升专项行动实施方案》。　　2.支持创新主体在怀柔科学城建设技术孵化、产业加速的创新孵化载体。项目需租赁合法的经营场所，签订书面租赁协议并缴纳房租，按照入驻、孵化企业实际使用面积为基准，申请享受补贴。　　3.支持各类主体在雁栖湖生态示范区、怀柔科学城区域内，围绕科学仪器和传感器细分领域举办具有国际影响力的学术会议、专业会议以及各类论坛等产业促进活动，经怀柔科学城管委会认定，可根据活动的参加人员数量、质量和综合效益，按照不超过场地租金等实际支出费用的50%给予支持。　　(五)同一企业同一项目已获得北京市财政经费支持的，不得重复申报 申报材料应如实反映申报单位的工作基础、研发条件、运营情况、参加人员等基本情况，申报单位对申报材料的真实性负责。　　三、 申报材料　　申请单位根据项目类型选择填报科学仪器和传感器促进专项资金申报书，其他需提供相关材料详见申报书。　　(一)关键技术研发类项目申报书(附件1) 　　(二)创业团队类项目申报书(附件2) 　　(三)企业发展及产业类项目申报书(附件3) 　　(四)公共平台、服务机构、产业技术研究院类项目申报书(附件4) 　　(五)会议会展类项目申报书(附件5) 　　(六)孵化机构类项目申报书(附件6)。　　四、 截止时间和寄送要求　　申报单位于4月17日(周六)17:00前，将相关电子版材料发送至科学城管委会邮箱：hrkyzc@yeah.net，相关纸质版材料报送至科学城管委会创新服务处，地址为：北京市怀柔区杨雁路88号怀柔科学城管委会创新服务处。　　(注：纸质材料应与电子版材料内容严格保持一致，内容不一致或者无签字、盖章的纸质材料不予受理。)　　五、 联系人及联系方式　　怀柔科学城管理委员会创新服务处:　　杨 洸，电话：61663650、15010319403 　　何相廷，电话：61663650、18600667126。　　特此通知。北京怀柔科学城管理委员会2021年4月14日

当无人机在三亚的晴空缓缓升起，中国农业科学院棉花研究所南繁育种基地中控室的大屏上，基地的概貌和株高、叶面积指数、冠层温度、叶绿素含量等育种专家关心的表型数据逐渐清晰起来。　　这是中国农业科学院棉花研究所南繁育种基地无人机遥感田间育种表型观测系统工作时的场景。为解决南繁农业信息基础设施不足、基础数据缺失、信息管理系统不完善等问题，海南省投建了南繁硅谷综合服务平台，有了新一代农业传感技术“加持”，南繁育种基地立刻“耳聪目明”起来。　　传感技术显身手　　“传感器技术是信息社会的重要技术基础。”国家农业信息化工程技术研究中心副研究员张云鹤对《中国科学报》说，“传感器的品种、数量、质量和技术水平，直接决定了信息技术系统的功能和质量。”　　提起目前农业生产中应用的各类传感技术，张云鹤从环境、气体传感，土壤、水质传感，植物生理传感，无人机遥感四大类，一口气列举了20多种。　　在作物环境信息监测系统中，可以实时监测育种小区视频图像、空气温湿度、光照、风速、风向、雨量、土壤温湿度、电导率、pH值、土壤墒情等参数。也可以进行作物穗层温湿度监测。利用这些信息，系统能对不同监测点信息同步获取、存储、动态直观呈现及管理，为及时灌溉和适量灌溉、作物最佳生长条件改善等提供参考。　　例如，借助其远程作物生长状况监测系统，计算机可实时收集作物长势、病虫害、作物营养状况等信息。同时，人们可以在电脑端、手机端实时接受相关数据，查看现场信息，便于专家远程指导。　　凭借强大的农业传感技术，人们足不出户即可对作物叶片及病斑测量，并基于智能手机，进行作物叶片图像信息获取及识别，然后对图像实时处理。这种技术适用于田间环境不同作物叶面积、叶长、叶宽、病斑面积、病斑比例等信息的快速检测，其测量误差小于3%。　　此外，利用先进的传感技术，还可进行作物叶片及病斑测量仪、多功能水肥一体化管理设备、电物理水消毒设备等，为田间育种决策提供高通量信息服务支持。　　“基于物联网技术构建的育种环境信息监测系统，可以实现作物生长气象信息、土壤情况、长势情况、病虫害以及光、温、水、气等相关信息的实时采集和监测，为育种家提供育种环节全过程的精准数据支撑。”张云鹤说，“结合融合分析系统，能实现地块级的精准气象及病虫害预警，提高作物育种生产管控精准化和智能化程度，有效提升育种作业效率和信息化水平。”　　此外，通过三维实景建模及物联网系统，管理人员可实时查看大田、温室、办公场所以及气象、灌溉等相关设备状况，极大程度提高管理和生产效率。　　智慧农业的基础　　“目前我们都说智慧农业、智能农机，其核心制约因素还是传感器。”南京农业大学工学院院长汪小旵对《中国科学报》说，“对于一个智能系统来说，没有传感器，就相当于人成了‘瞎子’和‘聋子’，后面的智能决策就无从谈起。”　　汪小旵长期从事作物信息智能化检测和农业装备智能化控制研究，在日常研究中，他和团队不仅大量使用传感器，而且也从事一些传感器的开发研究工作。比如，该团队正在研制基于土壤原位根系检测的传感器；营养液栽培中的氮、磷、钾传感器；水产养殖中的硝酸盐、磷酸盐检测的传感器；基于高光谱和荧光图像的作物病虫害监测传感技术等。　　“智能控制系统如果没有传感器的输入信号，就无法比对和形成闭环控制，农业大数据系统如果没有传感器就没有数据来源，人工智能系统就无法获取足够的知识。”汪小旵说，“从这个角度来说，传感器完全是现代智能农业的核心技术，同时也是容易被‘卡脖子’的技术。”　　2019初，美国国家科学院、美国医学与生物工程院（AIMBE）联合发布一份研究报告，描述了美国科学家眼中农业领域亟待突破的五大研究方向。其中第二项即“新一代传感器技术将成为推动农业领域进步的底层驱动技术”，将高精度、精准可现场部署的传感器以及生物传感的开发、应用作为未来技术突破的关键之一，而其余几大研究方向或与之相关，或以此为基础。　　目前，我国的传感器技术已经广泛应用在农业领域，但主要还集中在对单个特征，如温、湿度的测量上，而新一代传感器技术不仅仅包括对物理环境、生物性状的监测和整合，更包括运用材料科学及微电子、纳米技术创造的新型纳米和生物传感器，对诸如水分子、病原体、微生物在跨越土壤、动植物、环境时的循环运动过程进行监控。　　“新一代传感器具备快速检测、连续监测、实时反馈、智能处理的能力。”张云鹤说，“如果能在资源要素的利用环节即精准发现和定量识别可能出现的问题，并能实时进行优化调整，将彻底改变我国农业生产利用方式。”　　须多学科联合攻关　　今年以来，全球小麦、玉米、水稻三大主粮产区均受到极端天气影响。传统的小麦出口国澳大利亚因遭遇严重干旱，时隔12年后首次计划进口小麦；玉米出口大国美国因受阴雨天气影响，播种创历史同期最低水平；同受干旱影响，水稻出口国菲律宾也出现大规模歉收。　　众所周知，我国以全球7%的耕地养活了全球20%的人口，但也用了全球约1/3的化肥和1/2的农药。提高粮食产量、减少化肥农药用量亟须新一代传感技术，建设高标准农田，发展精准农业、智慧农业，新一代传感技术已然成为“刚需”。　　汪小旵认为，虽然对比国际先进水平，我国智慧农业发展还处于成长期，但这也意味着价值空间大。益于中国政策和土地政策的助推，中国智慧农业起步晚，但发展速度特别快。　　传感器的性能影响着农业生产力的提高，当前我国智慧农业尚处于监测环境因素的初级阶段，而且市场上的传感器质量参差不齐。同时，智慧农业所使用的传感器大部分面临比较恶劣的环境，低功耗、耐腐蚀、抗低温性能良好成为农业传感器的基本要求。此外，部分农业生产者操作仪器的水平所限，农业传感器件应尽量选择安装方式简单、方便携带、稳定性好和校正周期短的产品。　　“新一代传感器技术涉及的内容非常多，不是哪一个学科和专业可以单独完成的，需要多学科联合攻关。”汪小旵说。　　汪小旵举例说，监测动植物性状，有可能用到高光谱图像、荧光图像、纳米技术、3D打印等等；要对NPK、病原体、微生物在土壤、水体等等中的循环运动过程进行监控，就会用到光电子学、材料学、微电子、纳米技术等。　　“同时，制约新一代传感器从实验室走入产业的一个最关键因素，还在于新一代传感器所具备的快速稳定检测、连续可靠监测、以及和物联网有效集成的能力。”汪小旵说。

据怀柔区消息，怀柔区与中科院半导体所、海创微芯公司合作签约仪式1月29日在怀柔科学城产业转化示范区举行。伴随科研院所和头部企业入驻，怀柔区高端仪器装备和传感器产业集聚发展再添新动力。　　当前，怀柔科学城全面进入建设与运行并重新阶段，综合性国家科学中心29个在建科学设施平台全面提速，“十四五”科学装置设施平台加快布局落地。以怀柔科学城建设为重要契机，怀柔区着力发展高端仪器装备和传感器产业，致力于把科学城建设过程作为科技创新成果转化过程，打造高端仪器装备和传感器产业基地。　　据悉，中科院半导体所拟将重组的全国重点实验室、光电子器件国家工程研究中心和国家光电子工艺中心和半导体激光器落地怀柔。“我们将发挥自身科研和人才优势，在技术研发和成果转化方面为怀柔产业发展提供活力，进一步促进科研成果转化为现实生产力。”中国科学院半导体所所长谭平恒说。　　另据了解，赛微电子公司是全球领先、国际化运营的高端集成电路晶圆代工生产商，也是国内拥有自主知识产权和掌握核心半导体制造技术的特色工艺专业晶圆制造商。海创微芯公司作为其全资子公司，主要承担MEMS高频通信器件、氮化镓功率器件的设计及制造工艺开发，将负责建设运营6/8英寸MEMS晶圆中试生产线和研发平台、8英寸晶圆级封装测试线，先进MEMS工艺设计与服务北京市工程研究中心。该公司董事长杨云春表示，将着力推动MEMS行业关键核心技术、优秀人才团队、上下游合作伙伴集聚怀柔，争取把合作项目打造成为怀柔区、北京市乃至全国示范标杆。　　怀柔区区长于庆丰表示：“半导体所和海创微芯入驻怀柔，把优质资源集聚在怀柔，把优秀人才放在怀柔，为国家战略科技力量做出贡献。这不仅是物理聚集，更是化学反应。”目前北京市相继出台了《关于推动北京市传感器产业创新发展工作方案》《关于支持发展高端仪器装备和传感器产业的若干政策措施》等产业发展支持政策，怀柔区也已出台相关支持政策并配套产业空间，吸引百余家仪器装备和传感器企业聚集，产业生态体系初步形成。　　此外，怀柔科学城产业转化示范区依托怀柔科学城大科学装置和交叉研究平台的核心资源，建设集研发办公、中试生产、科技服务于一体的硬科技产业园区，推动怀柔“两区”建设，将老城区空间资源、怀柔科学城的产业辐射、周边的生态环境有机融合，打造最具智慧的一平方公里，树立产城融合新典范，形成高端仪器装备和传感器产业战略高地。

6月10日，社旗县森霸传感科技股份有限公司生产车间，工人正在赶制传感器电子元器件订单。申鸿皓 摄6月10日，在位于社旗县的森霸传感科技股份有限公司的智能体验中心，一件件展品尽显“科技范儿”：负压救护车上，清新的空气流入车内，而车内的空气不能流向车外，避免交叉感染；烟雾传感器实现了煤气外泄第一时间关闭阀门并报警，同时将信息发送至业主手机；非接触性测温，识别误差仅为±0.1摄氏度……传感器技术与计算机技术、通信技术并称为信息技术三大支柱。森霸传感科技股份有限公司自成立以来就以铸就民族传感器品牌为己任，突破传感器技术壁垒，做科技赋能的见证者和践行者。这家集研发、生产、销售及服务于一体的公司成立于2005年，产品包括热释电红外传感器、红外火焰传感器、红外非接触测温传感器、可见光传感器、微差压传感器等，主要应用于智能家居、安防、消防、工业控制等领域。近年来，森霸传感加快智能化工厂建设，已形成覆盖研发、生产、管理和服务的全面智能化管理。企业先后引进数字化激光切割机、智能高精密光学镀膜机等自动化、数字化、智能化设备158台（套），建设完成了行业领先的元器件生产线、智能总装生产线以及智能仓储物流系统，引进管理软件16套。通过“互联网+设备+软件”的深度融合，实现了智能传感器制造过程的智能化闭环控制与管理，着力打造从智能制造到智能管理和决策的智能化工厂。国家级高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业、中国电子元器件百强企业、省质量标杆、省智能工厂……一项项荣誉见证了企业在科技发展中的累累硕果。企业同样具有雄厚的自主研发实力。森霸传感拥有核心技术知识产权、多项专利技术，涉及红外敏感陶瓷材料、红外滤光片封装、贴片式智能热释电红外传感器等，是国内少数掌握热释电红外传感器核心材料的生产配方与工艺，并拥有自主知识产权的企业之一。2017年9月，森霸传感科技股份有限公司成功登陆创业板，开启了在资本市场上的快速成长；2019年成功收购美国阿尔法公司，进一步扩大市场影响力……在高质量发展的道路上，企业接连迈出铿锵步伐。该公司负责人表示，作为行业龙头企业，公司将努力保持在智能传感器细分领域的国内领先地位，通过并购发展、以商招商等方式，培育、扶持一批具有竞争力的中小企业，形成具有自身特色与市场影响力的产业集群和优势产业链，打造世界领先的民族传感器品牌。

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量子传感器和测量设备能够为商业、政府和科学应用提供精确性、稳定性和新功能，产业界、学术界、政府部门间的合作可以促进量子测量科学和产业进展。此前，美国国家科学和技术委员会(NSTC)量子信息科学小组委员会(SCQIS)发布了题为《将量子传感器付诸实践（Bringing Quantum Sensors to Fruition can be found）》的报告。　　报告以美国《量子信息科学国家战略概览》和《国家量子倡议(NQI)》法案为基础，讲述了当前主要应用的5类量子传感器是原子钟、原子干涉仪、光学磁力器、利用量子光学效应的装置和原子电场传感器，量子测量从研发到产业化阶段主要面临人才多样化、技术可行性、关键辅助性技术和组件和知识产权与技术转让4大方面挑战。报告针对量子测量研发、应用领域提出1-8年的短中期建议，其长期目标是通过量子技术的发展促进经济发展、安全应用和科学进步。该报告增强了美国QIS国家战略，体现出美国在量子测量领域的重视和决心。　　（一）量子传感器　　量子传感器(quantum sensors)是利用量子力学特性(如原子能级、光子态或基本粒子的自旋)进行测量的设备。量子传感器在定位、导航、计时、本地和远程、生物医学、化学和材料科学、基础物理学和宇宙学等不同领域均有使用。目前，量子测量领域有5类主要的量子传感器。表1 量子测量5类主要的量子传感器名称工作原理应用领域量子传感器原子钟当标准GPS信号不可用时，使用原子钟辅助网络和高精度时间传输协议可以为导航系统提供弹性地质学、地震学、石油勘探、电网运营和金融服务业等原子干涉仪在基础物理学领域的应用包括万有引力常数(大G)的测量、等效原理(自由落体的普遍性)的测试、毫米级的引力测量、暗物质粒子的搜索以及引力波探测的可能替代方法火山学、地下水、矿藏、潮汐动力学和冰层等地球科学研究，陀螺罗盘、卫星定位、制导、导航重力测绘和海底避障等应用光学磁力器基于蒸汽、玻色凝聚体或固态系统(如金刚石中的氮-空位(NV)中心)中原子自旋的光学磁力计用于神经功能的生物医学研究，支持生物样本的无创检测和表面科学的新工具利用量子光学效应的装置利用量子光学效应的设备提供了突破显微镜、光谱和干涉测量中的标准量子极限的机会。非经典状态的光子使测量达到海森堡极限DNA测序、酶活性跟踪、粒子物理学、暗物质搜索、量子网络协议和微光遥感原子电场传感器使用里德堡原子态作为换能器或量子天线，来测量从直流(0 Hz)到太赫兹(1012 Hz)的宽频率范围内的电磁场应用于遥感和电测领域，其他应用包括扩大蜂窝塔之间的距离，以及采集具有宽动态范围的信号　　（二）困难与建议　　量子测量从概念验证设计到实现可应用的产品仍然需要克服许多障碍。首先，研发工作分散、巨大应用空间和潜在用户需求，使人们很难专注于某一特定的应用或需求，许多量子测量市场驱动力和商业价值仍未明确；其次，从基础研究到商业化产品成型需要大量和持续性的资金。量子测量技术的研发不仅需要高校、研发机构和企业间共同参与，一个有凝聚力的、系统性的战略路线尤其重要，使多个机构目标一致，联合产业链上的企业在一些特定应用和关键辅助性技术上共同开发，并且与合作企业处理好知识产权、收购、商业安全和寻求战略合作伙伴等关系，使量子测量技术更加高效成熟。　　1.团队人才专业多样化问题　　面临的挑战：许多进行基础研究的科学家可能缺乏量子测量应用和商业化相关领域的专业知识，比如不熟悉当前具有竞争性的技术或者军事领域应用下部署传感器的严格要求等，所以还需要完善专家团队的多样化，找到各领域的专家和行业精英一同参与。但是存在寻找人才时间长，晋升和任期标准不一致，对新的联合项目缺乏方案资源或资金支持，回报周期长等实际困难，进展缓慢。　　建议：QIST研发机构，如NIST、NSF、DOE、DOD、NASA和情报界，应该加快开发新的量子测量技术，并优先与量子测量最终用户建立合作伙伴关系，共同测试、开发和推广应用结果，从而帮助量子测量企业改进技术、实现市场目标或任务，共同努力通过提供新的资源、先发优势和提高对新兴技术的认识而使最终用户受益。 　　2.具体技术的可行性问题　　面临的挑战：（1）量子技术被过于夸大，使得有些用户对量子测量的潜在应用有不切实际的期望或误解，另一方面因量子测量未被有效推广，还有一些潜在的用户不知道量子测量的存在而错过商业机会。在实现一定的市场规模之前，较难预测实验室成果的商业可行性，特别是与现有的、传统的替代方案和基准比较，传统测量已有几十年的研发经验和商业市场，量子测量大规模进入市场还需要很长一段时间。（2）因为传感器的实用价值取决于许多因素，包括在现实环境中的性能、对环境噪声的响应、可靠性、带宽、占空比和操作时间等规格，而这些实地部署时的必要条件通常不是科学家或研发专家在早期原型优化时能想到首要任务。因此，潜在市场用户应该帮助进行判断。 　　建议：使用传感器的机构应进行可行性研究，并与QIST研发领导人共同测试量子原型系统，以确定有市场前景的量子测量技术。（1）量子测量应用机构应确定一些相关的量子技术，并进行专门的市场调查，寻找可应用的美国政府机构进行技术商用和推广，如美国国土安全部、国家卫生研究院、农业部、美国地质调查局、美国国家海洋和大气管理局，以及能源部、国防部和NASA中的部分部门。（2）国家实验室、联邦政府资助的研发中心和学术界的科学家也可以是研发试验阶段的采用者。（3）QIST研发从业者和这些最终用户的共同努力可以优先用于现场测试、共同设计和开发新的量子传感器原型和应用。（4）各机构可以利用SCQIS及其工作组来帮助确定潜在的合作伙伴关系。 　　3.关键辅助性技术和组件　　面临的挑战：由于控制量子系统所需的严格技术要求和高昂的工程成本，获取关键辅助性技术仍是挑战。将量子实验室原型移植到现场演示所需要的组件或工艺，如专用材料、制造设施、集成光子器件、激光器、电子器件、真空系统、互连、量子控制和诊断等，这些尚未完全可控可用，而且这些辅助性技术和器材目前没有足够的市场实现规模生产，仅在实验室内投入使用，依赖实验室研发投入和应用场景，这些障碍不但影响了所需子系统的开发，在没有多次技术迭代和后续改进的情况下，也为量子测量最终用户的使用和推广带来困难。　　建议：支持研发工程的机构应该与SCQIS工作团队合作，帮助促进量子测量更精确、更实用、更优化成本的关键组件开发。与产业界共同探索，有针对性的投资相关基础设施，从而生产出跨领域、多功能的组件，为多种量子设备的开发提供可能，如适用波长的可靠激光器和集成光学电路。各机构可协调对辅助性技术的战略研发和投资，建立合资企业和人才队伍，培育可持续的量子产业基础。 　　4.知识产权与技术转让问题　　面临的挑战：在目前量子技术尚不成熟的阶段，地区或企业间一些保证知识产权的做法可能会阻碍合作，特别是国际间的合作。同样，进出口限制也可能会推迟收购和减缓开发，进而降低竞争力。因此，需要一些策略性的措施来确保研究安全，同时维护美国公开、透明、诚实、公平、客观和民主的科学精神。过度保护研究安全免受威胁，也会同时带来另一种风险，即过度过大地实施保护措施会抑制技术交流与进步。 　　建议：各机构应该简化技术转让和收购的流程，如来源选择、购买权和许可协议等，鼓励量子测量技术的开发和早期应用。高效的技术转让和获取过程对创新至关重要，它们可以减少技术开发人探索商业可行性的行政障碍，帮助最终用户访问和共同开发产品，有助于推进政企合作。其次，在公平可信的情况下，相关决策可适当考虑促进创新和基础研究的方式，以减轻行政负担，促进快速创新。为此，机构应结合法律法规，慎重考虑对技术或操作风险的承受能力，探索维护研究安全的最佳操作方式。由于技术转让取决于政府、企业和学术界不同部门，一种方法是让SCQIS、NSTC实验室参与到市场小组委员会及其工作组中，有助于相关决策。　　（三）短中期发展规划　　为落实上述建议，报告指出了研发界在短期(1-3年)和中期(3-8年)的若干规划。　　未来1-3年内：　　1.QIST研发领导人向各机构提供关于量子测量的简报和研讨会。简报包括对现有量子测量技术的调查及其对机构市场需求的影响力分析。结合简报，企业将共同测试和演示量子测量，并编制具有可行性性能指标的策划清单。 　　2.潜在市场用户应该参加以QIST为中心的专业协会会议、研讨会和圆桌会议等，了解用户及市场需求。最终用户可以参加“提议者日活动”，告知研发界他们对量子测量技术的兴趣和期望。　　3.建立流动性的量子测量研发合作企业关系，多个企业将参与联合现场测试和初步结果评估，量子测量技术的开发、测试和共同设计有助于开创和验证新的应用场景。对于成果跟踪与评估，分类各个量子测量技术成熟度将很有必要。　　4.确定量子传感器的具体、高效应用场景，其中重要的一项是关键组件的优先列表，以及相关工程研发的规格和计划。　　5.确定工程基础设施和研发项目清单，确定最优排序，便于解决每个项目的辅助性技术和应用难题；预估每个研发项目所需的时间、投资预算及其潜在风险；鼓励建设实施有助于多个量子测量应用的基础项目或基础设施。　　6.设立或建立能够促进量子测量技术发展的法律、政策咨询机构。　　7.跟进量子测量技术的各个环节进展，包括文献统计、参与者、专利、量子测量技术许可，以及量子测量销售收入、国内外的量子测量关键组件或辅助性技术发展进展等。　　未来3-8年内：　　一旦确定了有可行性的量子测量技术，研发界和SCQIS机构应与应用方合作推进现场测试演示，以加快技术早期采用和项目落地过渡；优先考虑组件小型化和子系统集成；争取投资方支持，与代工厂合作开发、建设研发实验基础设施；为已确定的量子测量技术和组件制定标准。　　量子测量虽然还有很多基础科学有待完成，但量子测量全新的应用和平台蓄势待发。该报告介绍的量子测量发展战略侧重于原型系统的现场测试，协调和解决这一难题，将有助于推进整个QIST领域实现突破。将量子测量从实验室推向市场需要漫长的过程，必须要有相应的国家科学战略，为量子测量技术的研发、测试和应用做好全程支持与服务，从而加速量子测量变革性的产品和服务推向市场。在此过程中，早期技术采用者将获得先发优势，创新者和企业家将获得知识产权，市场用户收益于优良的量子测量组件和设备，甚至包括其他领域的科学家，从而拓宽QIST研发生态链。总而言之，为了让美国更好的实现量子技术的经济、安全和社会效益，各机构应该齐心协力，共同推动量子测量技术的关键性进步。[2]　　资料来源：　　[1] https://www.whitehouse.gov/ostp/nstc/reports/　　[2] https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2022/03/03-2022-BringingQuantumSensorstoFruition.pdf

氟利昂是一种化学物质，全称为氟氯碳化烃，化学式为CFC，也被称为Freon，它是一种无色、无味、无毒的气体。氟利昂具有稳定性高、不易燃、绝缘性好等特点，因此在制冷领域有着广泛的应用，主要是作为制冷剂。氟利昂制冷剂如发生泄漏，常温常压下均为气体，略有芳香味。但制冷机房相对环境密闭，而氟利昂特性，比空气质量重，会下沉到地面累积，氟利昂本身是无毒的，但当它与空气混合到一定浓度时，就会发生事故，造成窒息、死亡或严重伤害。人体吸入过多之后，会出现缺氧的状态，因此需要在制冷机房安装氟利昂传感器，检测氟利昂气体浓度。舒茨氟利昂传感器舒茨氟利昂传感器作为德国原装进口产品，以其卓越特点脱颖而出。具有准确度高、灵敏度高、可靠性高、易于使用等优点，它能够准确测量氟利昂浓度，适用于极低浓度的探测，且具有长时间的稳定运行能力。 主要特点 采用双波长技术的非色散红外(NDIR)气体传感器专为壁挂式检测器和室内空气监测设备的小浓度范围(2000 ppm范围)制冷泄漏检测而设计。其灵敏度和高精度也适用于食品储存设施、空调系统和科学研究领域。&bull 低漂移&bull 通过扩散进入气体&bull 3-6伏直流电源电压&bull LED状态指示&bull 可检测多种制冷剂应用场景舒茨氟利昂传感器可用于不同场景。制冷与空调系统监测：氟利昂传感器可以用于检测和监测制冷与空调设备中的氟利昂泄漏情况，确保系统的安全运行，减少对环境的损害。工业制造和化学工艺控制：一些工业及化学生产过程中需要使用氟利昂化合物。氟利昂传感器可以用于监测氟利昂的浓度，确保其在安全的范围内，并及时采取措施以防止泄漏。环境监测：氟利昂传感器可以应用于监测室内和室外环境中氟利昂的浓度，帮助评估环境污染程度和采取相应措施进行治理。温室气体排放控制：氟利昂是一种温室气体，对全球变暖有重要影响。氟利昂传感器可以应用于监测和测量氟利昂的排放量，帮助发现潜在的排放问题，并采取措施减少温室气体排放。 具体参数 测量原理非色散红外（NDIR），双波长测量范围0...1000 ppm全刻度响应时间约30秒数字分辨率1ppm重复性≤±20ppm线性误差（直线偏差)≤±30ppm长期稳定性（零）12个月内≤±50ppm长期稳定性（跨度）12个月内≤±60ppm工作温度－20...＋40℃舒茨氟利昂传感器为德国原装进口产品，采用非色散红外原理原理，实现对氟利昂气体浓度的检测。此外，配备特定的传感器芯片，如集成化芯片和微控制器等，以提供高灵敏度、高选择性、快速响应和低功耗等优点。这种结构优势使氟利昂传感器能够有效监测氟利昂气体，实现快速、准确的气体浓度测量，并适用于各种应用场景，为环境保护和可持续发展做出贡献。