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口内传感器

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口内传感器相关的资讯

  • 2012年中国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。
  • 国内高端传感器亟需摆脱进口依赖
    传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。随着科技的发展,人类对各种测量的精度要求越来越高,要测量的数据也越来越多,于是各种各样的测量工具和传感器应运而生。   随着科技水平不断提高,传感器应用领域逐渐广泛,目前在汽车业、自动化工厂、物联网等方面都有应用。   80年代初中国进入测力传感器的研发和生产阶段,已经完全可以自主研发并生产了。由一开始的单点式称重传感器、S型拉压力传感器、轮辐式测力传感器、柱式称重传感器等到现在可以非标定制一些特别外形测力传感器。但无论是从传感器的精度还是寿命等来讲,都落后于欧美等国家,就连我们的邻国日本,他们测力传感器的技术起码也是领先我们15年左右。特别是最近几年,欧美一些老牌测力厂家研发出了一批微型压力传感器、小型称重传感器、小尺寸测力传感器等微型/小型/小尺寸/小体积/小量程的高精度测力传感器。这使得我国传感器在技术水平上进一步被抛在了后面。   据分析,我国传感器行业发展落后,国内传感器需求尤其是高端需求严重依赖进口,国产化缺口巨大,目前传感器进口占比80%,传感器芯片进口占比达90%.国产化需求迫切。   目前民营或合资企业的产品占据了中低端市场,传统技术和装备手段可以满足绝大多数产品的制造要求,市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产品、占据市场较大份额外,其他高端产品均是国外厂商在垄断。   随着物联网等新兴产业的兴起,产业成为世界各国在高新技术发展中争夺的一个重要领域。近年来我国传感器产业快速增长,应用模式也日渐成熟。但由于产业档次偏低、技术创新能力较差,国内传感器产业呈现低端过剩、中高端被国外垄断的市场格局。传感器技术发展滞后已掣肘国内战略性新兴产业的顺利推进。   国有企业发展处于平稳增长状态,总体上跟不上国外最新技术发展的步伐,除少数厂家外,总体差距有扩大的趋势。这是因为传感器技术发展快,工艺和制造设备更新快,许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元,多则数百万美元,绝大多数厂家靠自身积累很难购买新型设备,致使在许多新技术、新工艺方面无法跟上国外企业飞速发展的步伐。
  • 多方加速布局 传感器超2000亿市场空间待掘!
    p style=" text-indent: 2em " 目前,传感器产业已被国内外公认为具有发展前途的高技术产业,它以技术含量高、经济效益好、渗透力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。我们国家工业现代化进程和电子信息产业20%以上速度高速增长,带动传感器市场快速上升。 /p p style=" text-indent: 2em " 企查查数据显示,目前我国共有传感器相关企业4.9万家,广东省以超过9700家的企业数量排名首位,江苏、浙江分列二三名。2019年,相关企业新注册超过7600家,同比增长17.22%,今年上半年新增企业数量为2369家。此外,全行业68%的企业注册资本低于500万。 /p p style=" text-indent: 2em " 接近传感器(也称为检测器)是电子设备,用于通过非接触方式检测附近物体的存在。因此,它们可以被用于多个行业,包括机器人技术,制造,半导体等。据工作原理,接近传感器可以分为:电感式接近传感器、电容式接近传感器、磁感应传感器等。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ & nbsp & nbsp & nbsp 其实在智能化场景中常用的两种接近传感器是电感式接近传感器和电容式接近传感器。电感式接近传感器只能检测金属目标。这是因为传感器利用电磁场,当金属靶进入电磁场时,金属的电感特性改变了场的特性,从而警告接近传感器存在金属靶,根据金属的感应方式,可以在更大或更短的距离处检测目标。 br/ & nbsp br/   电感式接近传感器也叫涡流式传感器,由三大部分组成:振荡器、开关电路及放大输出电路。电感式接近传感器是核心是振荡器和放大器,用于检测金属材质的物体。但是不同的金属的衰减,标准的检测物体是铁,但是不锈钢、铝合金、铝、铜等等都会有不同的衰减程度。由此可见,这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。 br/ & nbsp br/   电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件,将被测转物理量或机械量换成为电容量变化的一种转换装置,实际上就是一个具有可变参数的电容器。电容式传感器结构简单,易于制造和保证高的精度,可以做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高温,强辐射及强磁场等恶劣的环境中,可以承受很大的温度变化,承受高压力,高冲击,过载等;能测量超高温和低压差,也能对带磁工作进行测量。 br/ & nbsp br/   由于电容式传感器带电极板间的静电引力很小,所需输入力和输入能量极小,因而可测极低的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力高,能感应0.01μm甚至更小的位移。 br/ & nbsp br/   据统计数据显示,2019年中国传感器市场规模达2188.8亿元,预计到2021年市场规模将达到2951.8亿元,行业将保持17.6%的快速增长速度。值得注意的是,随着物联网技术的发展,对传统传感技术又提出了新的要求,产品正逐渐向微机电系统(MEMS)技术、无线数据传输技术、红外技术、新材料技术、纳米技术、复合传感器技术、多学科交叉融合的方向发展。 br/ & nbsp br/   传感器作为智能制造的重要设备,电子产品的发展已经进入到数字化时代,传感器的需求越来越广泛。如何在传感器领域实现突破?业内人士纷纷表示,原材料、技术、工艺等方面均存在“突破口”。 br/ & nbsp br/   接下来,国内传感器企业需要从自身出发,加大科技创新投入力度,继续优化技术和工艺细节,实现这些领域与进口产品对比的突破。与此同时,发挥在国内市场应用、服务、渠道、价格、产业生态系统等领域的固有优势,实现整体实力提升,积极推进市场化应用。 br/ & nbsp br/   在政策鼓励、资金扶持、技术进步等多种利好因素的作用下,相信国内传感器产业发展将取得更多成果,并造福于产业升级和社会民生。 br/ br/ /p
  • 2016年我国传感器市场分析
    p style=" line-height: 1.75em " strong 产业现状 /strong /p p style=" line-height: 1.75em "   中国传感器的市场近几年一直持续增长,增长速度超过20%,传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备。 /p p style=" line-height: 1.75em "   2012年中国传感器行业发展总体规模逐渐扩大,显著应用于汽车工业中包括汽车轮胎中的传感器应用、安全气囊中的传感器应用、底盘系统中的传感器应用、发动机运行管理系统中的传感器应用、废气与空气质量控制系统中的传感器应用和需求、ABS中的传感器应用和需求、车辆行驶安全系统中的传感器应用和需求、汽车防盗系统中的传感器应用和需求、发动机燃烧控制系统中的传感器应用和需求、汽车定位系统中的传感器应用和需求、汽车其他系统中的传感器应用和需求。 /p p style=" line-height: 1.75em "   除此以外,中国传感器在其他领域也有新的应用,如工业控制领域、在环境保护领域、在设施农业中、在多媒体图像领域、其它有关传感器的应用。回顾中国传感器行业,虽然发展迅速,但是也存在一些不利的因素。如在产品技术上产业基础薄弱、科技与生产脱节、产品技术水平偏低、产品种类欠缺、企业产品研发能力弱。 /p p style=" line-height: 1.75em "   但另一方面国家不断制定有利传感器产业发展的战略与政策,全年整机系统市场的快速发展,新兴技术的不断推动也都成为传感网发展的利好因素。 /p p style=" line-height: 1.75em " strong 市场容量 /strong /p p style=" line-height: 1.75em "   据中国产业调研网发布的中国传感器市场现状调研与发展趋势分析报告(2016-2020年)显示,在政府的支持下,我国的传感器技术及其产业取得了长足进步。国内传感器产业在“双加工程”即:加快力度加快发展的方针指导下,建立了中国敏感元器件与传感器生产基地。 /p p style=" line-height: 1.75em "   目前,国内有三大传感器生产基地,分别为:安徽基地主要是建立力、光敏规模经济 陕西基地1990年2月成立了陕西省敏感技术产业集团公司,主要是建立电压敏、热敏、汽车电子规模经济为主要目标 黑龙江基地主要建立气、湿敏规模经济为主要目标。 /p p style=" line-height: 1.75em " strong 2016年中国传感器市场趋势分析 /strong /p p style=" line-height: 1.75em "   而目前我国已有1700多家从事传感器的生产和研发的企业,其中从事微系统研制、生产的有50多家。同时,传感器越来越多地被应用到社会发展及人类生活的各个领域,如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。 /p p style=" line-height: 1.75em "   据统计,至2015年,我国物联网整体市场规模将或达到7500亿元,传感器产业将从中直接受益。据预测,未来5年中国传感器市场将稳步快速发展,在物联网市场规模大幅增长的动力之下,2015年中国传感器市场规模有望达到1213亿元左右。 /p p style=" line-height: 1.75em " strong 市场格局 /strong /p p style=" line-height: 1.75em "   我国传感器的生产企业主要集中在长三角地区,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为主的区域空间布局。长三角区域:以上海、无锡、南京为中心,逐渐形成包括热敏、磁敏、图像、称重、光电、温度、气敏等较为完备的传感器生产体系及产业配套。 /p p style=" line-height: 1.75em "   珠三角区域:以深圳中心城市为主,由附近中小城市的外资企业组成以热敏、磁敏、超声波、称重为主的传感器产业体系。东北地区:以沈阳、长春、哈尔滨为主,主要生产MEMS力敏传感器、气敏传感器、湿敏传感器。 /p p style=" line-height: 1.75em "   京津区域:主要以高校为主,从事新型传感器的研发,在某些领域填补国内空白。北京已建立微米/纳米国家重点实验室。中部地区:以郑州、武汉、太原为主,产学研紧密结合的模式,在PTC/NTC热敏电阻、感应式数字液位传感器和气体传感器等产业方面发展态势良好。 /p p style=" line-height: 1.75em "   此外,传感器产业伴随着物联网的兴起,在其他区域如陕西、四川和山东等地发展很快。 /p p style=" line-height: 1.75em " strong 面临问题 /strong /p p style=" line-height: 1.75em "   一是核心技术和基础能力缺乏,创新能力弱。传感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊应用的高端方面差距巨大,中高档传感器产品几乎100%从国外进口,90%芯片依赖国外,国内缺乏对新原理、新器件和新材料传感器的研发和产业化能力。 /p p style=" line-height: 1.75em "   二是共性关键技术尚未真正突破。设计技术、封装技术、装备技术等方面都存在较大差距。国内尚无一套有自主知识产权的传感器设计软件,国产传感器可靠性比国外同类产品低1-2个数量级,传感器封装尚未形成系列、标准和统一接口。传感器工艺装备研发与生产被国外垄断。 /p p style=" line-height: 1.75em "   三是产业结构不合理,品种、规格、系列不全,技术指标不高。国内传感器产品往往形不成系列,产品在测量精度、温度特性、响应时间、稳定性、可靠性等指标与国外也有相当大的差距。四是企业能力弱,从目前市场份额和市场竞争力指数来看,外资企业仍占据较大的优势。 /p p style=" line-height: 1.75em "   我国传感器企业95%以上属小型企业,规模小、研发能力弱、规模效益差。针对这些问题,我国应该如何分步去解决?如何提高综合竞争力,并逐步参与到国际竞争中去? /p p style=" line-height: 1.75em " strong 前景预测 /strong /p p style=" line-height: 1.75em "   我国2015年传感器需求量可高达32亿只,市场规模可达1213亿元左右,足以形成传感器产业和信息产业新的经济增长点。除了工业自动化系统、大型重点工程配套以及汽车电子化、家电类产品的应用之外,在现代农业、环保检测与治理、医疗卫生以及食品检测类市场领域里的应用是突如其来、无法估量的。 /p p style=" line-height: 1.75em "   此外,国内水资源控制系统和家电类商品正处于由传统技术向节能减排和技术升级的发展阶段,变频式空调和家用吸尘器、洗衣机、太阳能热水器,特别是大型中央空调器已开始大量使用压力控制、温度调节等系统,这就为各种传感器在家用空调、洗衣机、吸尘器、家庭供水系统等方面的应用开辟了广阔的空间,构成了我国新的市场需求和应用增长点。 /p p br/ /p
  • 为什么说量子效率是图像传感器的重要指标?如何提高QE?
    每种传感器技术的 QE 都不同,某种图像传感器达到 95% 的 QE。但是,它是由被检测光的波长和 半导体材料决定的。对于CCD、EMCCD、(em)ICCD 和sCMOS技术,在某些波长范围内可能达到 95% 的 QE,但可见光谱中近红色和紫外区域的光子具有较低的 QE,因此传感器的效率较低。为了改善这些区域的 QE,已经开发了Deep-depleted硅传感器和涂层传感器,从而增加了 QE。   大多数图像传感器都是由硅制成的。由于 QE 取决于材料,该元素的特性以及它如何与光相互作用非常重要。   在高纯度晶体形式中,相邻的硅原子彼此共价键合。打破这些键以产生电子/空穴对(~1.1 eV)需要大于带隙能量的能量。入射光的波长与光子吸收深度直接相关;波长越短,进入硅的深度越短。   Deep-depleted硅传感器比传统的硅传感器更厚 ,因此能够检测更长波长的光(即 700 nm,NIR)。NIR 光在硅中的穿透深度比典型的硅传感器更深,因此在没有深度耗尽的情况下,硅传感器对入射的 NIR 光有效透明。如下图所示,Deep-depleted硅传感器在 700 – 850 nm 范围内可提供 90% 的 QE,而传统硅传感器可提供 60% 的 QE。 为了进一步改善 QE,可以通过前照式或背照式设备来改变设备内传感器的方向。前照式设备的入射光通常通过并行寄存器的门进入传感器。这些栅极由非常薄的多晶硅组成,在长波长下相当透明,但在短于 400 nm 的波长下变得不透明。因此,在短波长下,栅极结构会衰减入射光。   如果硅传感器均匀变薄,图像可以聚焦在没有栅极结构的传感器后端。由于栅极结构没有光限制,背照式器件对光表现出高灵敏度,使 95% 的 QE 成为可能。采用前照式技术的图像传感器,入射光在撞击传感器之前必须穿过微透镜和金属线,从而降低了最大量子效率。背照式图像传感器的入射光首先会照射传感器,因此设备的 QE 不会降低。 InGaAs 传感器   只有当光子具有比材料的带隙能量更高或更短的波长时,半导体才会检测到光子。InGaAs 传感器是由 InAs 和 GaAs 的合金制成的半导体,传统的 InGaAs 传感器具有 x:1-x 的 InAs:GaAs 比率。由于 InGaAs不是天然存在的材料,因此必须在 InP 衬底上生长单晶。   InGaAs 传感器的带隙能量通常低于硅,这意味着它们能够检测更长的波长,例如短波红外 (SWIR) 区域 (900-1700 nm)。因此,InGaAs 摄像头在 950-1600 nm 区域内的 QE 80%。显示了典型 InGaAs 传感器的 QE 曲线。通过增加单晶内 InAs 的浓度,截止波长可以扩展到 2600 nm。 尽管 InGaAs 相机在 900 – 1700 nm 范围内具有高 QE,但远端波长截止会随着设备冷却而降低。每冷却 10 摄氏度,这通常会偏移 8 纳米。这意味着进入设备的光子吞吐量很重要,但是远端截止的这种转变可能是有利的,因为它允许传感器充当“可调”低通滤波器。   总结   QE 是衡量设备在将入射光子转换为电子方面的有效性的指标。不仅 QE波长取决于,它还取决于传感器材料。   如果能量高于半导体带隙能量,传感器将检测到入射光子。这就是为什么硅在 500-600 nm 之间具有 95% 的 QE,但对于较长的红外/较短的紫光波长具有较低的 QE,而 InGaAs 在 SWIR 范围(900-1700 nm)上具有高 QE,而不是可见区域或中红外波长范围( 1700 nm)。
  • 我国传感器如何创造自己的“脊梁”
    我国在传感器领域一直都在依赖国外的技术,在产业化的进程中,国产传感器也需不断提升自己的创新技术。我国传感器技术水平低竞争激烈,该如何应对国外市场地压力,挑战激烈地市场竞争?我国在传感器生产产业化过程中,引进国外先进技术,同时提高自己地技术,满足了国内市场地需求,形成了传感器生产产业规模。近年来,我国传感器市场一直持续增长,增长速度超过了15%,预计五年后产值将达1200亿元。但是从目前来看,我国传感器技术还并不成熟,国产传感器存在技术低价格高地问题,在国际价格竞争中并不占优势。我国传感器未来发展被看好传感器是将外界地各种信息转换为可测量可计算地电信号,经过设置地程序输出结果,发送指令使各种事物可以不由人控制而只是由外界条件地变化自觉地调整行为。基于我国与欧美等发达国家存在着一定地差距,研究技术地薄弱,我国传感器技术暂时不能完全满足国内地需求。但在国家地支持下,我国传感器企业数量和行业规模发展快速,未来发展被看好。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地42%左右。而传感器在医疗、环保、气象等专用电子设备中地应用也快速增长,所用传感器占市场份额地15%左右。上述行业对传感器地大量需求,为本土传感器产业提供了很好地发展机遇。未来五年,国内传感器市场平均销售增长率将达31%。我国传感器技术水平低竞争激烈尽管我国传感器市场需求高,发展迅速,但是也存在着技术水平偏低、种类欠缺,研发能力差等问题。如在产品技术上产业基础薄弱、科技与生产脱节、产品技术水平偏低、产品种类欠缺、企业产品研发能力弱。我国目前有1688家企事业从事传感器地研制、生产和应用,但从事MEMS研制生产只有50多家,而且规模和应用都较小。没有形成足够地规模化应用,导致我国传感器存着技术低但价格高地问题,在国际市场上就失去了优势,也使得市场竞争更为激烈。中国制造进入转型关键期,加速积累是中国制造业获得跨越式发展地唯一路径。传感器发展前景报告认为,提升质量、打造品牌非常重要。推广智能制造,必须始终依靠创新驱动,将传感器推高端智能化方向发展。新传感器供应商不断杀入我国传感器面临国际价格竞争不断有新地传感器供应商杀入市场,导致竞争加剧是传感器单价下降地原因之一,下游大厂商不断压价也使得价格逐渐下降。传感器单价下降不但降低了高度竞争地传感器市场增长率,也压缩了传感器供应商地利润空间。我国未来传感器产业或将遵循三大方向我国传感器如何应对国外市场地压力,挑战激烈地市场竞争?未来我国传感器产业或遵循以下三大方向:第一,以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域,以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象,发展具有自主知识产权地原创性技术和产品。第二,以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标,加速产业化,使国产传感器地品种占有率达到70%~80%,高档产品达60%以上。第三,以MEMS工艺为基础,以集成化、智能化和网络化技术为依托,加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件地开发,使主导产品达到和接近国外同类产品地先进水平。本文来自仪器仪表商情网原创
  • 上海测振自主研发成功水下600米电涡流传感器
    近日,由上海测振自主研发的YDYT9800一体化电涡流传感器成功试用负600米深海作业。YDYT9800一体化电涡流传感器电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力测量金属导体距探头表面的距离,它是一种非接触线性化计量工具,被广泛应用在机械、航空、汽车、电力、石油、化工、冶金等行业。其中,深海作业对电涡流传感器的壳体、探头、接头、电缆等都有非常高的品质要求。电涡流传感器在深海作业过程中,因所处环境较为恶劣,极有可能出现个类故障,造成经济损失甚至重大事故。上海测振的技术研发团队经多次试验,最终攻克超高水压密封、高腐蚀环境、复杂电磁干扰等难题,通过微型封装技术把前置器内置探头内部,完成探头与前置器融为一体化方案,可满足深海领域的使用环境要求。作为深海领域传感器的代表作,YDYT9800一体化电涡流传感器采用耐腐蚀、耐水解的壳体、探头、接头、电缆等,防水及密封性能强,可在恶劣环境下长期稳定工作,此外,还具有安装使用方便、非接触测量等优势,是一种高性能、低成本的新型电涡流位移传感器,可对厚度、速度、位移、转速、应力、表面温度、材料损伤等进行持续不间断的测量。当前传感器国产化需求加重,国内传感器正在趋向技术化、创新化、自主研发化路线发展。YDYT9800一体化电涡流传感器的成功研发,正表明了我国传感器技术在不断突破,同时也将助推我国深海工业领域的不断发展。关于上海测振:上海测振自动化仪器有限公司(简称“上海测振”)成立于2006年,专业从事研发和生产振动传感器、位移传感器、转速传感器以及工业监控保护仪器,具有自营进出口贸易权。主要经营的产品有电涡流位移传感器,振动传感器,转速传感器及其配套仪器仪表四大类,包括四十多个不同型号,其中YD9200A、CZ9300、YDYT9800、YD260、YD280为国内首次推出。产品覆盖军工、重工、科研、教育等各个领域,与中国航空工业集团、沈阳黎明航天发动机集团、大连华锐重工集团等知名企业建立了良好的合作关系。
  • 物联网产业链或进入爆发期 传感器率先受益
    6月11日,为期3天的&ldquo 2015中国国际物联网博览会&rdquo 开幕。工信部原副部长杨学山指出,物联网的发展与国家经济社会发展、转型升级密不可分,企业要围绕转型升级方向、战略布局物联网。交通运输部、住建部相关人士则透露,多部委正积极参与起草互联网+行动计划。   分析人士指出,物联网是链接一切的基础,也是互联网+的底层技术,随着智能设备的不断多样化,物联网的生态将逐步建立,物联网产业链或进入爆发期。   物联网爆发在即   今年政府工作报告提出,要制定&ldquo 互联网+&rdquo 行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。   目前,各部委正积极推进。交通运输部科技司处长邹力介绍,交通运输部正参与&ldquo 互联网+&rdquo 行动计划的编制,其中互联网+交通作为重要内容得到高度重视。   物联网作为互联网+的底层技术,一直是政策扶持的重点。工信部、发改委等多个部门设有物联网专项基金,相关部委推出了一批示范项目。   物联网在国际上也是各家抢占的高地。美国已将物联网上升为国家创新战略的重点之一,欧盟制定了促进物联网发展的十四点行动计划,日本的U-Japan计划将物联网作为四项重点战略领域之一,韩国的IT839战略将物联网作为三大基础建设重点之一。   近日有消息称,新成立的WG10物联网标准工作组,将同步转移原中国主导的物联网体系架构国际标准项目(ISO/IEC 30141),并由无锡物联网产业研究院专家继续担任该体系架构项目组主编辑。这标志着我国继续拥有国际物联网标准最高话语权。   移动互联网的发展更催生物联网产业的发展。分析人士指出,如今智能硬件层出不穷,从智能手环到智能手表,从智能盒子到智能家居,无不是在强化硬件的远程操控力。智能化硬件之间的连接,让数据、信息、控制实现互通,而硬件本身提供的各种服务又帮助人们实现方便简单的智能化生活。这实际上就是物联网。   据Gartner预测,2020年全球将有260亿个联网对象(不包括PC、智能手机和平板),大约是2015年48.8亿个的5倍之多,物联网将迎来前所未有的发展。   传感器率先受益   目前,互联网巨头纷纷收购相关物联网技术公司,如Google收购Nest,Nest收购Dropcam,三星收购SmartThings,Facebook收购Oculus,赛普拉斯收购Spansion,高通收购CSR等,一系列与物联网应用相关的并购案,从IT、设备商延伸到了半导体和电子元器件等领域。分析人士指出,与物联网相关的收购案例集中爆发,反映出企业对物联网未来发展的普遍看好。   业内人士介绍,从网络结构上划分,物联网可分为感知层、网络层和应用层。感知层位于物联网三层结构中的最底层,是物联网的数据和物理实体基础。没有感知就没有物联数据的采集,也没有网络上物体的特征数据,感知是物联网的先行技术,也是物联网应用的核心。   感知层中的基本硬件包括各类传感器、RFID标签、GPS和识读器等基本标识和传感器件。目前A股中有航天电器、汉威电子、上海贝岭、远望谷等超过10多家上市公司涉足其中,另有多家A股公司有进军传感器领域的打算。   国内传感器市场呈现快速增长趋势,2009年到2013年市场年均增长速度超过20%,2014年市场规模达到860亿元,预计2015年市场规模或达到1100亿元以上。
  • 千亿传感器市场引角逐
    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。
  • 2021世界传感器大会主旨报告会在郑州 成功召开!
    11月1日,2021世界传感器大会主旨报告会于郑州国际会展中心成功召开。群英荟萃,人才集聚,产、学、研各界翘楚共话传感器技术在各领域发展趋势,共商传感产业发展规划,助推传感器产业升级。大会现场本次大会由中国科学技术协会、河南省人民政府主办,中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、河南省科学技术协会、河南省工业和信息化厅、河南省发展和改革委员会、河南省科学技术厅、中共河南省委外事工作委员会办公室承办。主持人 沈阳仪表科学研究院有限公司副总工程师传感器国家工程研究中心常务副主任、教授级高工刘沁大会主旨报告环节由沈阳仪表科学研究院有限公司副总工程师、传感器国家工程研究中心常务副主任、教授级高工刘沁主持。西门子(中国)有限公司数字化工业集团 销售业务卓越运营总监沃尔夫岗.林轲西门子(中国)有限公司数字化工业集团 销售业务卓越运营总监沃尔夫岗.林轲先生为主旨报告环节进行了致辞。他提到,在考虑到不断变化的市场形势下的新商业模式的同时,提高中国制造业的竞争力,公司应该依靠数字化和创新的技术意识。这需要通过易于理解、易于实现和使用的案例来证明,积极参与决策者的中层管理和关键决策,以提高客户对数字化过程的理解。美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士欧洲科学院院士、深圳大学副校长、党委常委张学记美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士、欧洲科学院院士、深圳大学副校长、党委常委张学记院士作了《从智能生物传感、数字人类到永生——事实还是科幻?》主题报告。他认为,科研要能产业化,智能传感的未来是要把人类和数字结合起来,将人类的感觉、思维等数字化,未来的目标包括实现聋哑人能听能说,盲人可以看见,瘫痪人士可以站立。张院士也表示希望智能传感可以走向成功,让人类永生不再是梦。华中科技大学教授沈卫明智能制造是信息技术与制造技术的深度融合,而工业物联网是实现智能制造的基础和路径,实现工业互联才能真正实现智能制造。工业互联网完成的关键在于获取并传输数据信息,而传感器作为信息获取的抓手,是工业互联网发展的基础和关键。加拿大工程院院士、华中科技大学沈卫明教授报告主题是《工业互联网与智能制造》。他从工业互联网内涵,工业互联网核心技术及工业互联网的应用场景三个方面进行了详细的阐述,最后沈教授也指出了工业互联网存在的一些误区。沈教授强调工业互联网不仅仅是人机物的互联,还要实现产业的数字化、网络化及智能化,沈教授还指出工业互联网的核心技术是感联知控4个技术,并详细讲述了感联知控在整个工业互联网的重要性,在工业互联网场景应用中,沈教授讲述了五个层面的应用,都很有实践意义。工信部电子元器件行业发展研究中心原总工程师九三学社中央科技委副主任、中国传感器与物联网产业联盟副理事长郭源生工信部电子元器件行业发展研究中心原总工程师、九三学社中央科技委副主任、中国传感器与物联网产业联盟副理事长郭源生的报告主题是《我国传感器产业化发展的机遇与挑战》。他主要是围绕传感器的产业化如何创新、产业如何对接、如何落地及如何实现产业化进行了全面地阐述,他提出传感器最应该解决的是信息采集问题,并且提出以人为本的理念创新及空天一体化的网络结构。期间通过讲述国际传感器发展趋势的四个方面,指出国内传感器面临的问题,另外他还指出了实现产业化需要解决基础共性,传感元件及敏感元件的创新,智能化好坏等问题。大会现场2021世界传感器大会主旨报告会圆满成功举办,为本届大会奠定了良好的舆论氛围,有利于宣传河南省传感器科技、产业和应用的最新成果,打造全国传感器领域品牌生态盛会,促进全球传感器产、学、研各界交流,分享行业经验,助推传感器产业智能升级。同时,为塑造全球传感器产业的“郑州”符号,推动郑州建设千亿级国家智能传感器产业基地提供了有力支撑!
  • 物联网十二五将催生百亿传感器产业
    备受关注的新一代信息技术产业发展“十二五”规划已完稿,物联网“十二五”规划作为其中的重要组成部分备受关注。工信部科技司有关人士告诉记者,物联网“十二五”规划正进入专家论证阶段,预计9月份召开部长办公会,最快将于当月出台。   伴随物联网“十二五”规划的制定,工信部还起草了我国促进物联网产业发展的指导意见,该意见目前已上报国务院。此外,无锡传感网示范区规划也已上报国务院。   产业规模或超5000亿元   目前,我国已形成基本齐全的物联网产业体系,部分领域已形成一定市场规模。“有专家预计,‘十二五’期间物联网产业将形成万亿规模,不过目前这一论断尚存争议。”据知情人士透露,根据早期编写的物联网“十二五”规划,预计到2015年将形成具有核心技术的产业规模达2000亿元,其中传感器100亿元,系统和试验检测700亿元,芯片、中间件和集成模块及设备产业600亿元,工程实施、服务开发系统和运维600亿元。   工信部电信研究院在今年5月发布的物联网白皮书中预计,“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿的规模,形成万亿级规模的时间节点预计在“十三五”后期。据悉,工信部电信研究院也是物联网“十二五”规划编制组成员单位之一。   我国“十二五”规划纲要明确指出,要“推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范”。上述人士介绍,物联网“十二五”规划将锁定十大物联网应用重点领域,分别是智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事 建成50个面向物联网应用的示范工程,5到10个示范城市。据悉,无锡传感网示范区规划现已上报国务院。   据了解,物联网“十二五”规划还将对上述十个领域给出针对性的专项规划。物联网“十二五”规划课题组成员张宏科公开表示,智能交通细分专项的重点发展方向是,通过智能芯片和称重传感器监测轨道交通、航运交通和公路交通的实时运行情况,然后通过数据处理对交通工具的速度、故障、位置以及整体交通拥堵情况进行检测,并针对不同情况及时给出解决方案。据悉,目前智能交通每年以超过1000亿元的市场规模快速增长,有关专家预计,到2015年仅交通运输管理就将达400亿元。   多渠道资金扶持   日前,2011年物联网发展专项资金已下发,近百家物联网企业获得资金支持,这也是物联网产业发展以来,国家首次设立的专项基金。该物联网专项基金重点支持技术研发类、产业化类、应用示范与推广类、标准研制与公共服务类四大项目。   据了解,物联网专项基金总计50亿元,贯穿于“十二五”期间,预计5年内发放完毕。首批5亿元物联网专项基金申报工作已在今年5月启动,共有600多家企业申报,最终工信部筛选出近100家符合条件的企业,发放了首批专项基金。   财政部企业司有关负责人表示,“十二五”期间,中央财政将根据我国物联网发展规划及其产业发展状况,进一步健全支持物联网发展的财政政策体系,加强与产业政策、科技政策的协调配合,充分发挥财政政策的引导和激励作用,积极吸引社会资本加大对物联网的投入,并积极鼓励和支持有条件的地方建立本地区支持物联网发展的财政政策。   另外,工信部部长苗圩日前在《求是》杂志撰文指出,将落实国家支持高新技术产业和战略性新兴产业发展的税收优惠政策,设立国家物联网发展专项资金,建立长效稳定的财政扶持机制,并表示将完善物联网发展的投融资政策,鼓励银行和风险投资及社会资金投向物联网产业,促进金融机构加大支持企业发展的力度,支持企业在境内外资本市场直接融资。   物联网发展应全国统筹   当普通民众还在纠结于“物联网”的基本概念时,许多地方政府已将物联网产业作为支柱产业。工信部副部长奚国华在一次论坛上透露,全国90%以上的省份已把物联网作为支柱产业。目前几乎所有一二线城市都在建设或筹建物联网产业园。   根据各地公布的公开数据,到2015年,广州、重庆、浙江、江苏等地预测的物联网产业规模将分别达1000亿元、1000亿元、2000亿元和4000 亿元。福建省则提出到2012年实现物联网相关产业产值300亿元 重庆也准备设立物联网产业基地,希望在两年后相关产业产值超过500亿元。   按照上述几个省市预计的物联网产业规模,到2015年仅上市省市的产业规模就达8000亿元。   事实上,对于物联网真正能达到的产业规模,业内尚存分歧。物联网“十二五”规划编制工作的参与方之一工信部电信研究院预计,“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿元。清华大学技术创新研究中心的一份调查报告则预计,到2020年中国物联网市场规模才可能超过1万亿元。   据重庆市经信委经济信息化处易小献介绍,重庆市在获批成立物联网基地之后,将通过园区建设和招商,引进大批物联网相关项目。这一运作的思路与国内绝大多数地区对物联网产业的发展类似。   而现阶段的物联网产业却难以支撑遍地开花的物联网产业基地。据了解,即便目前发展相对完善的感知层领域,国内传感器、RFID等感知端制造产业、高端软件与集成服务与国外差距相对较大。同时,以核心的芯片技术、芯片封装设备为代表的与物联网相关的设备以及服务尚在起步。   因而,业内人士将地方的物联网热情视为GDP的冲动。为拉动投资,地方政府上马物联网基地的时候,没有长远规划和清晰定位,盲目投资引进国外系统和设备,兴建大量配套设施。因为缺乏规划意识与协调机制,资源共享不足,从而出现项目研究成本过高、基地资源利用率过低、大量项目无序重复建设等问题。   物联网“十二五”规划即将出台,该规划在描绘物联网发展前景的同时,也将阐明物联网的发展思路,对于“过热”的地方物联网投资而言,似乎需要仔细研读。对于该规划的落实,业内人士也希望,应全国范围内统筹规划,解决各部门、地区、行业之间分割问题,改变目前无序状态,使得物联网产业真正成为各地的支柱产业。
  • 四方光电NDIR二氧化碳传感器,拥抱全民新风时代!
    近日,由于上海某隔离酒店使用了回风+新风混合进行空气调节,全建筑通风系统仅一个通风道,导致病毒通过空气循环在公共空间内传播,多人交叉感染,引发大家关注。疫情当下,新风系统的运行状态不容忽视,从公共建筑,到家居环境,四方光电用传感守护,让您的一呼一吸更加舒适、健康、智能!室内空气品质大多数人超过90%的时间在室内度过,室内空气品质与人类健康的相关性日益明显。场所内人员的活动造成CO2浓度持续升高,高浓度二氧化碳对人体造成的危害不容小觑。节能降碳 绿色发展在“碳达峰”和“碳中和”背景下,绿色建筑概念深入人心。新风系统运行时,如何在引入新鲜空气的同时确保建筑物提高能源效率,成为产业密切关注的问题。GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》第5.3.8条明确规定,应根据室内CO2浓度检测值增加或减少新风量。JGJ/T440-2018《住宅新风系统技术标准》规定,新风系统宜对室内外的CO2、PM2.5浓度实施监测,并宜根据CO2浓度进行新风量的控制。实时监测建筑内CO2浓度,可以使新风系统调节室内空气质量时提高能效,降低运维成本,营造智能、高效的室内环境。室内环境要求从体感舒适到呼吸舒适,新风空调应运而生,二氧化碳传感器在新风空调中也得到广泛的应用。四方光电红外二氧化碳传感器,您的侦“碳”先锋已上线!四方光电是国内较早从事红外气体传感器产业化的企业之一,公司的非分光红外气体传感器于2004年通过湖北省科技厅的科学技术成果鉴定,总体上已达到先进技术水平,在低成本、长寿命、微型化、低功耗、快速响应、高可靠性等诸多方面取得重大突破,其核心关键部件均为自主研发生产,质量保障,成本可控。四方光电二氧化碳传感器采用自主知识产权的NDIR技术,满足RESET TM Air认证要求,寿命长达15年以上,全温度量程范围内保证精度,抗振动性能好,可广泛应用于新风系统、新风空调、新风控制器、二氧化碳变送器、空气质量检测仪等领域。四方光电NDIR CO2传感器满足±(30ppm+3%读数)精度要求
  • 基于损失模式共振光纤传感器的增强型光谱电化学装置
    光谱电化学(SEC)测量在分析化学中起着至关重要的作用,利用透明或半透明电极对电化学过程进行光学分析。电化学读数提供了有关电极状态的信息,而透射光谱的变化有助于识别电化学反应的产物。 据麦姆斯咨询报道,近日,波兰华沙理工大学(Warsaw University of Technology)的研究人员开发了一种增强型光谱电化学装置,其中,基于双域(光学和电化学)光纤的传感器直接用作工作电极,同时像光谱电化学一样单独测量分析物的光学特性。该传感器采用反射(探针状)配置,其中只有短纤芯部分涂有氧化铟锡(ITO)并浸入分析物中。对ITO纳米涂层的性能进行了优化,以满足在期望的反射光谱范围内获得损失模式共振(LMR)的条件。基于LMR和分光光度计的测量在单独的光路中进行。这产生了一种具有电化学激活的两个垂直定向光谱通道的新形式。相关研究成果以“Enhanced spectroelectrochemistry with lossy-mode resonance optical fiber sensor”为题发表在Scientific Reports期刊上。 在这项工作中,ITO-LMR传感器是基于聚合物包层的石英(PCS,芯径 = 380 μm)多模光纤。由于传感器设计为反射(探针状)配置以有效地引导在光纤端面之一处反射的光,因此使用直流磁控溅射技术在其中一个光纤端面上沉积一层铝膜。必须注意的是,只有当LMR传感器用作工作电极时,传感器/电极的光学询问(通道2中的光学测量)才是可能的,而当使用铂网或ITO涂覆的载玻片时则不可能。增强型SEC装置(LMR传感器作为工作电极)的示意图 增强型SEC装置提供了三种类型的询问读数:电化学测量、与分析物体积相对应的光谱分析(类似于标准SEC)、反映传感器/电极表面状态的LMR光谱分析。在每个询问路径中,分别用铁氰化钾和亚甲基蓝两种氧化还原反应探针进行循环伏安法(CV)实验。随后,在传感器的计时电流(CA)测量期间进行同步测量,并检查读数之间的相互关系。(A)铁氰化钾和亚甲基蓝溶液中LMR传感器的CV扫描;(B)LMR光谱的演变,其中施加电压以诱导氧化还原探针的氧化和还原;(C)计时电流响应,显示LMR传感器在亚甲基蓝溶液中的可重复响应。LMR传感器支持的增强型SEC配置中的多步电流法测量结果(铁氰化钾作为氧化还原探针)LMR传感器支持的增强型SEC配置中的多步电流法测量结果(亚甲基蓝作为氧化还原探针) 总而言之,研究人员开发了一种基于ITO的损失模式共振光纤传感器的增强型光谱电化学测量系统。由于ITO膜的优化厚度和光学性质,在光学域中观察到了LMR,而ITO的电学性质允许将传感器也用作电化学装置中的工作电极。通过检测两种氧化还原探针,即铁氰化钾和亚甲基蓝,证明了该方法。由于LMR强烈地依赖于外部介质的属性和传感器表面发生的变化,因此外加电压的变化会引起共振波长的移动以及特定波长的透射。此外,外加电压引起的变化具有高度可逆性。与标准工作电极相比,“针状”形式的传感器结构紧凑,因此在测量系统内传感器的放置方面提供了很大的灵活性,并能够减小分析样品的体积。此外,这种传感器的制造具有可扩展性,高度可重复性和低成本。利用ITO-LMR增强型光谱电化学装置,增加了关于工作电极表面状态、氧化还原反应本身的信息,并交叉验证了获得的结果,从而提高了分析的灵敏度。这种三通道系统将来可以应用于其他分析,也可以应用于需要使用便携式系统的传感应用。论文信息:https://www.nature.com/articles/s41598-023-42853-0延伸阅读:
  • 重磅!填补我国空白,这个传感器仪器获重大突破
    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。
  • 俄开发新型生物传感器:大客流环境即时监测感染性病毒
    近期,俄罗斯科学家开发出了一种新的激光技术,用于制造新颖的光学生物传感器,这种传感器能够在几秒钟内识别感染性疾病。该装置通过红外光来显示有害的细菌和病毒,可以在大型的交通枢纽,如机场等需要不断监测大量的客流的环境下得到广泛应用。  这项研究发表在《激光物理快报》杂志上。该传感器是由一个规则微穿孔化的银纳米薄膜沉积在由天然矿物萤石支撑的透明基板上制作而成。生物材料样本,如刮下的鼻粘膜的样品被放置在薄膜上。然后,这一薄膜曝光在一个普通实验室中的红外光谱仪的红外光中。通过获取通过样品的光谱,研究人员可以推断出特定的细菌或病毒的存在。  为了证明新型生物传感平台可以立即检测病原微生物,科学家们使用了一种常见的细菌进行实验,金黄色葡萄球菌。  这种快速分析可能被广泛应用于大型交通枢纽,如机场这种需要不断对流通乘客进行健康监测的环境下。目前,这种还是通过热成像摄像机跟踪体温来实现。一个发烧的乘客可能是一个潜在的感染源。在这种情况下,一个清晰的分析是必要的,要辨别出来该人是否实际上是生病了,还是什么别的原因。利用现有的方法调查生物材料,如聚合酶链式反应方法要需要几天。与之相反的是,这种新技术可以立即提供出检测的结果。  这项研究由机械与光学大学、国家核研究大学、列别捷夫物理研究所、莫斯科物理技术研究所的科学家主导进行,并与莫斯科传染病临床医院展开了密切合作。  这种新的生物传感器的另一个优点是它的灵敏度。“光学生物传感器,使用我们的技术可以检测单个细菌,”Sergey Kudryashov说,他是机械与光学大学激光技术与仪器学院和列别捷夫物理研究所气体激光器实验室的领导研究员。“在一些公共机构,如幼儿园、学校内传染病的早期诊断,特别对于高校的季节性流行病有很好的帮助。对于在传染病医院的医生来说,这种技术可以是一个宝贵的资产,可用于早期和更快的诊断。”  该生物传感器的灵敏度归功于银质薄膜的光栅状结构。当红外线通过传感器时,它会定期地分布在表面上。随着光照强度变高微孔会转变成热点。生物材料中含有的微生物会在热点中有效地填充孔和吸附,这增加了他们的检测的概率。  数以百万计的微观孔利用激光进行切割,这是通过衍射光学元件进行空间复用成微束,使研究人员能够使传感器的生产自动化和更迅速。  “到现在为止,这样的传感器只能通过高倍率放大的电子显微镜才能看到,所以实际的实验室分析是不可能的。我们的方法可以允许这种微孔结构覆盖更大的面积,扩展到一平方厘米面积,用以制作出应用在实际实验应用传感的原型,以方便生物材料更好的适配,”Sergey Kudryashov说。  对于光学生物传感的反洗方法并不是新创的,而只是实施过程中效果不佳。这是由于一个事实,早期的技术并不能制造真正的原型,即可用在实验室环境中进行测试和临床中实践。  这在把这项新技术用于医疗实践之前,提出了另一个科学家必须进行解决重大的挑战,细菌(红外光谱库)的参考数据库的建立,即被用来与从红外光谱仪形成的数据进行比较。  红外光谱仪的读数总是要与这种光谱数据库进行比较,即某些官能团分子的红外活性指纹的目录库。例如,在研究中使用的金黄色葡萄球菌,有它自己的指纹,来自胡萝卜素的类胡萝卜素片段,而胡萝卜素即是负责其颜色的一种物质。  科学家们希望在未来,由于较低的生产成本和快速的制造工艺,以及更常见的基板材料的使用,新的光学生物传感器平台将得到广泛的实际应用。此外,根据研究人员的说明,一旦光谱库被校准,传感器将能够识别不仅是致病微生物的类型,且会包括它们的近似类型。
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 尤政院士:为什么高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术?
    从茫茫星空,到浩瀚海洋,再到广袤大地,作为信息获取的源头,传感器是物理世界与数字世界连接的桥梁,已经成为信息化社会最为重要的基石之一。传感器主要功能是将各种物理量、化学量或生物特征等待感知量转换为可检测与数字化的电信号,是我们感知世界的首要工具。传感器在科学研究、工业生产、国防安全、医疗健康等现代社会的方方面面扮演着至关重要的角色,发挥着不可或缺的关键作用。当前,传感器已经从早期由敏感元件与处理电路构成的分立式装置,演变成集信息获取、处理、传输、供电等功能于一身的智能传感微系统,也就是我们常说的高端传感器,其数字化、微型化、智能化的特色十分突出。然而,也正是由于高端传感器的高精尖属性,它又成为我们目前面临的一项核心“卡脖子”技术。高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术那么,为什么高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术?高端传感器究竟能带给我们什么?我国距离传感器强国还有多远?首先,传感器的特点十分鲜明:一是传感器涉及很多新原理、新材料、新器件,所以它和很多基础科学、基础技术的创新关联十分密切。而且传感器又是直接应用于整机设备,或服务于终端用户,与各行各业、各个领域的关联同样紧密,如集成电路(IC)装备中的许多高端传感器就被列为关键核心技术。二是传感器往往汇集了物理、化学、电子、机械、设计、制造、测试等各个学科领域的前沿尖端技术,学科交叉融合的特点十分明显;同时传感器产业的投入也非常大,高端传感器的敏感结构基本都是采用MEMS(微机电系统)制造技术,高端传感器的技术、资金双密集特点尤为突出。三是由于传感器的应用十分广泛,使得传感器的技术门类十分庞杂,相应的产品、产业分布非常广,比如仅仅一个压力传感器在水利水电、交通运输、工业生产、自动控制、航空航天、电力电子、石油、化工、勘探等众多行业就有上千种方案,且每一种解决方案都有其特殊要求。其次,传感器在工业技术体系中的定位是“基础零部件和元器件”,因为传感器是信息获取的源头,是物理世界与数字世界的接口,其重要意义体现在:它是“工业基石”,是各类现代工业赖以生存和发展的基础;它又是“性能关键”,直接决定重大装备和整机产品的性能和质量。正是由于传感器的基础性与关键性,又造成了瓶颈问题与依赖性:即高度依赖外国技术或产品,对我国产业造成严重影响,甚至威胁到国家安全和战略利益。高端传感器这样一个对我国关键产业、经济发展与国防安全至关重要,但又存在重大技术瓶颈或依赖进口的技术,已经成为“卡脖子”技术,亟待攻克。高端传感器究竟能带给我们什么在科技前沿创新中,传感器是“先行官”。纵观科技发展史,历次世界科学中心的形成都得益于核心传感器技术突破以及以此为基础的重要科学仪器的诞生。有统计表明,在诺贝尔奖的获奖名单中,72%的物理学奖、81%的化学奖、95%的生理学或医学奖都是借助于尖端传感器与仪器完成的,且已有38项、60余人次由于发明了新原理的科学仪器而直接获奖。而科学仪器对事物进行检测表征,获得科学数据的关键就是高端传感器:比如X射线衍射仪、X射线断层扫描仪、超分辨率荧光显微镜、电子显微镜等仪器中的光电探测器、电子探测器、温度传感器,质谱仪、扫描隧道显微镜中的位移传感器、力传感器等等。而现代科学仪器中,高端传感器是决定性的,直接代表了分析、检测和表征的水平。在国民经济主战场,传感器是“倍增器”。传感器的应用领域非常广泛,几乎渗透到社会生产生活的各个层面。例如:在仅有通讯功能的传统手机,集成了大量传感器:图像传感器、陀螺仪、加速度计、距离传感器、环境光传感器、磁强计、电容传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器……,使得传统手机摇身一变成了智能终端,手机的功能、性能都增强了很多,特别是与人的互动能力大大提升,手机行业的发展不仅得到“倍增”,而且进入了全新的时代。当然,传感器行业本身也具有不容低估的市场规模。根据德国Statista数据分析公司数据,2022年全球传感器市场规模为2512.9亿美元(约1.79万亿人民币)。其中我国传感器市场规模为3096.9亿元人民币,2019—2022年均复合增长率为12.26%。尽管我国传感器市场增速相对稳定,但全球龙头企业如爱默生、西门子、博世、意法半导体、霍尼韦尔等跨国公司占据约60%的国内传感器市场份额,尤其在高端传感器市场,我国约80%的传感器依赖进口。特别需要说明的是,传感器除了自身的万亿级市场之外,有研究表明,传感器带动的上下游产业链所创造的产值大约是传感器行业产值的6倍左右。传感器在国家战略工程中是“胜负手”传感器的性能、质量,直接决定重大装备和战略产品的性能、质量。高铁现在已经成为我国的一张名片,传感器就发挥了不可或缺的作用,高端传感器在高铁上有六大应用场景:一是列车监测与维护,二是轨道健康监测,三是列车安全防护,四是乘客信息交互,五是能源管理,六是环境综合监测。以和谐号380AL高铁列车为例,一辆列车里的传感器数量超过1000个,平均每40个零部件里就有一个传感器,它们承担着状态监视、故障报警、车载设备控制等功能,被认为是轨道交通运营安全的保障性技术和装备持续升级的关键性技术。未来,传感器与人工智能等新兴技术将实现深度融合,中国高铁将更智能、更安全。在医疗健康中,传感器是“金刚钻”。现代医疗离不开各种检测,各类医疗仪器就是通过各类传感器获取与病人病理相关的各种医疗数据,来为医生诊疗提供依据。例如用于测量血管内外径、血流速度、血压、心内压、体温等多种生理参数各类位移、速度、振动(加速度)、力、流量、压强和温度传感器;用于检测血液中的离子(如K+、Na+、Ca2+ 等)和气体(如O2、CO2)的浓度的化学传感器;利用选择性识别来测定生化物质的酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、组织传感器和DNA传感器等;通过测量细胞或组织的微弱电信号的变化来监测生理状态的心电(EKG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)等生物电传感器,这些传感器在诊断心脏疾病和肌肉功能状态中非常重要。传感器是医疗领域中不可或缺的技术,它们对疾病的预防、诊断和治疗起着至关重要的作用。在国防安全中,传感器是“战斗力”。现代战争从某种程度上来讲,打的就是传感器。在最近的乌克兰危机中,有统计表明80%的毁伤效果是由占全部弹药总量20%的精确制导弹药,也就是导弹、制导炸弹等造成的。这些高精度的惯性、无线电、激光、光电、红外、卫星等精确制导技术中,惯性测量单元(IMU)、激光传感器、红外传感器、毫米波传感器、光电传感器、雷达等各类高端传感器发挥了决定性的关键作用。除此之外,隐身战机、航母舰队、卫星星座等武器装备,更加需要由各类高端传感器组成的信息感知网络提供数据,进行态势感知、目标打击、体系作战等各项行动。装备有各类高端传感器的无人系统已经开始在现代战场崭露头角,未来战场的无人机、无人车、机器人系统等武器装备将更加趋于常态化,这些“机器战士”的千里眼、顺风耳则完全要依靠高端传感器。而且,随着传感器等先进技术的快速发展和进一步赋能,各种新概念武器装备也将涌现出来,传感器技术在国防安全事业中将发挥更大作用。我国距离传感器强国还有多远传感器这么重要,市场规模也很大,我国一定要发展高端传感器。但是,我国高端传感器的发展现状不容乐观。我国的高端传感器,尤其是中高端传感器的MEMS芯片还大量依赖进口,被“卡脖子”之外,我国高端传感器行业创新生态、设计工具与研发平台、先进材料与核心器件、高端芯片与工艺设备、系统集成与转化应用等方面,还存在差距。我国要成为传感器强国,需要在如下几个方面持续发力。第一是要关注“产教融合”,也就是人才培养与产业发展深度关联融合。前面讲过传感器是一个多学科交叉、技术密集,且与应用紧密关联的领域,高端人才与技术创新的重要性不言而喻。创新人才培养和原创技术开发相结合的产教融合,是发展传感器,成为传感器强国的首要条件。第二是要强化协同创新,前面还讲了传感器行业是投资密集,产品应用广但产业分散的行业,因此,政府、企业、高校、科研院所、用户、金融机构等各个创新要素必须统筹规划、合理布局、协同创新。通过公共研发平台建设与共性技术开发与共享机制,来实现传感器全行业的高效运行,持续、健康、快速发展。第三是加大示范应用,可以围绕国家的重大工程任务、国家亟须的重要战略装备以及有代表性的社会经济生活需求,有组织地开展创新,体现新型举国体制的优势,通过传感器赋能,形成新质生产力,推动产业集聚,形成传感器产业的生态链。
  • 感知世界 智创未来!2022世界传感器大会8月21日在郑开幕
    如意湖畔,宾朋会聚;传感之约,全球瞩目。8月21日,2022世界传感器大会在郑州正式拉开帷幕,全球传感器领域优秀的专家学者、龙头企业、国际组织汇聚一堂,围绕传感器领域的技术前沿、产业趋势和热点问题进行高端对话,促进传感器产业要素资源融合,进一步助推中国(郑州)智能传感谷建设,更好地推动传感领域的科技自立自强和产业的高质量发展。本届大会,由工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省政府主办,郑州市政府、河南省工业和信息化厅、河南省科学技术协会、中国仪器仪表学会承办,郑州高新区管委会、郑州市工业和信息化局、郑州市科学技术协会、郑州市科学技术局等单位具体执行,是我国目前基础电子元器件特别是传感器领域唯一省部共办的世界级产业大会。重磅嘉宾云集 探讨发展路径华中科技大学校长、中国工程院院士、中国科学技术协会副主席、中国仪器仪表学会理事长尤政,中国工程院院士蒋庄德,中国工程院院士姜德生,欧洲科学院院士李长明,中国工程院院士周立伟,加拿大工程院院士沈卫明等出席本次大会。工业和信息化部党组成员、副部长王江平线上出席并致辞。河南省委常委、副省长费东斌,中国科学技术协会党组成员、书记处书记张桂华,郑州市委副书记、市长何雄,河南省工业和信息化厅党组书记、厅长朱鸣出席大会。开幕式由省政府副秘书长魏晓伟主持。德中友好协会副主席菲利克斯库尔茨,国际电气和电子工程师协会(IEEE)候任主席赛义夫拉曼,诺贝尔奖获得者、西澳大利亚大学教授巴里马歇尔,美国加州大学圣地亚哥分校教授约瑟夫王等国际专家学者在线上参会。工业和信息化部党组成员、副部长王江平在线上致辞中指出,近年来,我国智能传感器产业发展取得了长足的进步,产业规模加速壮大,技术水平稳步提升,产品结构不断优化,企业竞争力显著增强,有力地支撑了现代信息技术产业体系的构建。工业和信息化部作为行业主管部门,将持续强化顶层设计,聚焦重点领域,培育产业生态,推动智能传感器产业实现高质量发展。河南省委常委、副省长费东斌致辞并宣布“2022世界传感器大会”开幕。他在致辞中表示,2022世界传感器大会的举办,为河南电子信息产业发展带来了重大机遇。河南将以此次大会为桥梁和纽带,持续深化开放合作,加强学术产业交流,聚焦“六新”项目,推动“五链”耦合,搭建全球传感业界最有影响力的交流对接平台,积极主动融入新发展格局。中国科学技术协会党组成员、书记处书记张桂华在致辞中表示,世界传感器大会已在河南郑州成功举办三届,已成为中国对外展示传感器产业发展的窗口,有力促进了政、产、学、研、用、金深度合作。中国科协作为中国科技共同体的组织,将致力于推动跨界融合交流,推进更加开放、包容、务实的国际科技合作,为科技支撑人类命运共同体建设作出切实贡献。郑州市委副书记、市长何雄在致辞中表示,郑州是正在加快建设的国家中心城市,智能传感器是郑州的战略新兴产业之一,目前,全市已聚集传感器产业链关联企业3000多家,拥有4家智能传感器上市企业,核心及关联产业规模超过300亿元,中国(郑州)智能传感谷核心区位列“中国十大传感器产业园区”第五名 ,“郑州看传感谷,传感谷看郑州”的品牌效应逐步显现。参加大会的还有中国航天科技集团有限公司九院704所、三菱电机自动化(中国)有限公司、西门子(中国)有限公司、菲尼克斯(中国)投资有限公司、龙芯中科技术股份有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司、上海自动化仪表有限公司、紫光股份有限公司、沈阳仪表科学研究院有限公司、德国莱茵TUV大中华区产品服务事业群等知名企业代表等。共享创新成果 完善产业生态智能传感器作为万物互联、万物智能的基础,是助力信息技术产业创新发展的关键核心。2021年,全球传感器市场规模已达到11819.6亿元,增速为13.7%。据赛迪顾问显示,2021年中国传感器市场规模约为2851.8亿元,同比增长18.6%,预计到2023年,中国传感器市场规模将突破3800亿元。本届大会突出产业主线,邀请国内传感器各细分领域龙头企业携产业链上下游生态伙伴共赴大会,交流共性技术,共享创新成果,推动产业集群化发展。大会开幕式上,河南省传感市场需求正式发布。通过项目征集和组织产销对接,共收集梳理各类需求信息2000余条,总金额41.84亿元,主要包括数字城市、能源、交通、工业互联网等行业。从应用领域看,智慧城市14.76亿元,智慧能源5.9亿元,智慧交通5.2亿元,工业制造4.5亿元。从区域分布看,郑州、鹤壁、洛阳需求数量位居前三,需求总额达到28.73亿元,其中需求较多的县区有郑州高新区5.38亿元,郑州经开区3.09亿元,鹤壁赫山区0.85亿元。智能传感器作为数字经济重要“底座”之一,成为衡量数字化竞争力的重要关键技术。近年来,国家高度重视智能传感器产业发展,多地市也通过发布专项规划、建设特色产业园区、搭建特色基地平台等举措,积极布局智能传感器产业。在大会发布的赛迪研究院《2022年中国智能传感器十大园区报告》中显示,通过综合考虑产业竞争力、配套竞争力和园区竞争力3个一级指标,市场化能力、技术创新能力、龙头企业等15个二级指标,中国智能传感器十大园区分别为苏州工业园区、上海嘉定区、无锡高新区、郑州高新区、常州高新区、重庆北碚区、东湖高新区、绍兴滨海新区、北京怀柔区和广州开发区。会上,豫信电子科技集团有限公司党委书记、董事长李亚东,龙芯中科技术股份有限公司董事长、总裁胡伟武先后发布了河南省智能传感器MEMS平台方案、传感芯片及解决方案。把握新机遇,集聚新动能。借着此次大会东风,我省共有42个项目签约,总金额300.2亿元,其中郑州高新区签约项目20个,涉及金额达157亿元,占据了签约总金额的半壁江山。通过招引一批创新平台、科技孵化、制造业类项目,河南省在传感器核心器件、产业应用以及科技成果转化上持续发力,为传感器产业发展增添新动能。紫光股份有限公司总裁王竑弢,德国莱茵TUV大中华区产品服务事业群副总裁夏波,西门子(中国)有限公司数字化工业集团副总裁兼过程自动化事业部总经理姚峻作为企业代表先后发言。开幕式结束后,主旨报告会举行。2005年诺贝尔奖获得者、西澳大利亚大学教授Barry Marshall(巴里马歇尔),美国加州大学圣地亚哥分校教授Joseph Wang(约瑟夫王),中国工程院院士、西安交通大学教授蒋庄德,国际电气和电子工程师协会(IEEE)候任主席Saifur Rahman(赛义夫拉曼)通过线上或线下的方式,带来精彩的主题演讲。“一会一赛一销一榜一展”亮点纷呈 看点十足在主旨报告会掀起一场“头脑风暴”的同时,2022世界传感器大会科技成果展、传感器创新创业大赛也相继开展。此次大会,在以往“一会一展一赛”基础上,扩展为“一会一赛一展一销一榜”五大板块内容,覆盖面更广、实效性更强、链条更完善、氛围更浓厚、生态更聚焦、国际化程度更高。“一会”:指2022世界传感器大会主旨报告会及相关分场活动。其中10场分场活动主要围绕国内外传感器产业发展热点、难点、焦点等问题进行研究和交流,涵盖3场技术,3场应用场景,1场产业基础,1场产业生态,1场产业政策,1场高端对话,涉及MEMS与智能传感器、可穿戴传感器与智慧医疗、鸿蒙智能传感生态、专精特新高质量发展、传感器与智能网联车等主题。“一赛”:指传感器创新创业大赛,邀请国内外30余位知名院士、专家、教授组成大赛专家委员会,对全国八大赛区200多个参赛作品进行评审。届时,大会还将举办大赛颁奖典礼及优秀作品展示。“一销”:指智能传感器产销对接会,将发布河南省传感器优势产品、市场需求清单,推介解决方案,举行产销对接签约,推动产业链供应链协同发展。“一榜”:大会期间将发布国内十大传感器产业园区发展与科创能力排行榜。“一展”:指由郑州市政府同期举办科技成果展,在郑州国际会展中心2A、2B馆举办,接近12000平米展出面积,以传感器研发创新为核心,以传感器系统集成与应用为切入点,涉及传感器应用、标准发展和相关元器件,产业链上下游的关联企业同台展示,参展企业覆盖世界500强、智能传感器隐形冠军等。针对常态化疫情防控的形势,此次大会延续数字化展会平台,实现“云预约、云展示、云洽谈、云直播、云活动、云论坛、云服务”等七大功能,面向参展企业、专业观众、大会嘉宾、媒体及筹备工作人员提供全周期的服务,满足展会预约、活动预告、VR展厅、专题论坛直播等需求。“微器件、大产业”,“小切口、大舞台”传感器作为现代科技的前沿技术,已成为推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合的重要支撑,是支撑万物互联、万物智能的基础产业。世界传感器大会已经在河南郑州成功举办三届,有力促进了政产学研用深度合作,推动了创新要素向国内、向基层、向企业汇集,对传感器领域突破关键核心技术、补齐产业链短板产生了积极作用,成为中国对外展示传感器产业发展的舞台和窗口。近年来,河南省委、省政府高度重视智能传感器产业发展,将其列入全省十大新兴产业之一,出台产业链现代化提升方案,建立“双长制”推进机制,建设产业研究院、中试基地,培育河南省智能传感器制造业创新中心,打造微机电系统研发中试平台,成立产业链联盟、创新联盟、行业协会等组织,全力推动智能传感器产业高质量发展。目前,河南省传感器产业规模近330亿元,形成了“一谷六园”发展格局。作为大会“东道主”,郑州市以连续三届成功举办世界传感器大会为依托,智能传感器产业呈现产业规模持续壮大、发展后劲更加有力。培育了以汉威科技为代表的国内龙头企业,集聚了光力科技、新天科技、中电科信息、日立信、安然测控、思维自动化、辉煌科技等一大批具备较强竞争力的骨干企业,形成了涵盖气体、气象、农业、电力电网、环境监测、轨道交通等多门类传感器产业链。2021年郑州市传感器核心及关联产业规模约300亿元,产业链相关企业超过6000家。其中:郑州高新区聚集传感器相关企业3011家,拥有4家智能传感器上市企业,产业规模已由50亿元壮大至150亿元,年均增长45%。在2022中国智能传感器十大园区排名中,郑州高新区位列全国第四,中部第一。
  • 传感器的科普知识来啦!
    传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。对于传感器来说,按照输入的状态,输入可以分成静态量和动态量。我们可以根据在各个值的稳定状态下,输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。通常,传感器接收到的信号都有微弱的低频信号,外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号,因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。  物理传感器  物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应,把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子,让我们看看比较常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号,它直接检测来自物体的辐射信息,也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应:当光照射到物质上的时候,物质上的电效应发生改变,这里的电效应包括电子发射、电导率和电位电流等。显然,能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感器的主要部件,比如说光敏电阻。这样,我们知道了光电传感器的主要工作流程就是接受相应的光的照射,通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能,然后通过放大和去噪声的处理,就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电信号和原始的光信号有一定的关系,通常是接近线性的关系,这样计算原始的光信号就不是很复杂了。其它的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。  物理传感器的应用范围是非常广泛的,我们仅仅就生物医学的角度来看看物理传感器的应用情况,之后不难推测物理传感器在其他的方面也有重要的应用。  比如血压测量是医学测量中的最为常规的一种。我们通常的血压测量都是间接测量,通过体表检测出来的血流和压力之间的关系,从而测出脉管里的血压值。测量血压所需要的传感器通常都包括一个弹性膜片,它将压力信号转变成为膜片的变形,然后再根据膜片的应变或位移转换成为相应的电信号。在电信号的峰值处我们可以检测出来收缩压,在通过反相器和峰值检测器后,种传感器外形我们可以得到舒张压,通过积分器就可以得到平均压。  让我们再看看呼吸测量技术。呼吸测量是临床诊断肺功能的重要依据,在外科手术和病人监护中都是必不可少的。比如在使用用于测量呼吸频率的热敏电阻式传感器时,把传感器的电阻安装在一个夹子前端的外侧,把夹子夹在鼻翼上,当呼吸气流从热敏电阻表面流过时,就可以通过热敏电阻来测量呼吸的频率以及热气的状态。  再比如最常见的体表温度测量过程,虽然看起来很容易,但是却有着复杂的测量机理。体表温度是由局部的血流量、下层组织的导热情况和表皮的散热情况等多种因素决定的,因此测量皮肤温度要考虑到多方面的影响。热电偶式传感器被较多的应用到温度的测量中,通常有杆状热电偶传感器和薄膜热电偶传感器。由于热电偶的尺寸非常小,精度比较高的可做到微米的级别,所以能够比较精确地测量出某一点处的温度,加上后期的分析统计,能够得出比较全面的分析结果。这是传统的水银温度计所不能比拟的,也展示了应用新的技术给科学发展带来的广阔前景。  从以上的介绍可以看出,仅仅在生物医学方面,物理传感器就有着多种多样的应用。传感器的发展方向是多功能、有图像的、有智能的传感器。传感器测量作为数据获得的重要手段,是工业生产乃至家庭生活所必不可少的器件,而物理传感器又是最普通的传感器家族,灵活运用物理传感器必然能够创造出更多的产品,更好的效益。  光纤传感器  近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能,绝缘、无感应的电气性能,耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。  光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。  所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。  光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。  另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下:传感器位于光纤端部,光纤只是光的传输线,将被测量的物理量变换成为光的振幅,相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中,传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广,使用简便,但是精度比第一类传感器稍低。  光纤在传感器家族中是后期之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。  仿生传感器  仿生传感器,是一种采用新的检测原理的新型传感器,它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是机能高、寿命长。在仿生传感器中,比较常用的是生体模拟的传感器。  仿生传感器按照使用的介质可以分为:酶传感器、微生物传感器、细胞器传感器、组织传感器等。在图中我们可以看到,仿生传感器和生物学理论的方方面面都有密切的联系,是生物学理论发展的直接成果。在生体模拟的传感器中,尿素传感器是最近开发出来的一种传感器。下面就以尿素传感器为例子介绍仿生传感器的应用。  尿素传感器,主要是由生体膜及其离子通道两部分构成。生体膜能够感受外部刺激影响,离子通道能够接收生体膜的信息,并进行放大和传送。当膜内的感受部位受到外部刺激物质的影响时,膜的透过性将产生变化,使大量的离子流入细胞内,形成信息的传送。其中起重要作用的是生体膜的组成成分膜蛋白质,它能产生保形网络变化,使膜的透过性发生变化,进行信息的传送及放大。生体膜的离子通道,由氨基酸的聚合体构成,可以用有机化学中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸,PLG)为替代物质,它比酶的化学稳定性好。PLG是水溶性的,本不适合电机的修饰,但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物,形成传感器使用的感应膜。  生体膜的离子通道的原理基本上与生体膜一样,在电极上将嵌段共聚膜固定后,如果加感应PLG保性网络变化的物质,就会使膜的透过性发生变化,从而产生电流的变化,由电流的变化,便可以进行对刺激性物质的检测。  尿素传感器经试验证明是稳定性好的一种生体模拟传感器,检测下限为10的负3次方的数量级,还可以检测刺激性物质,但是暂时还不适合生体的计测。  目前,虽然已经发展成功了许多仿生传感器,但仿生传感器的稳定性、再现性和可批量生产性明显不足,所以仿生传感技术尚处于幼年期,因此,以后除继续开发出新系列的仿生传感器和完善现有的系列之外,生物活性膜的固定化技术和仿生传感器的固态化值得进一步研究。  在不久的将来,模拟生体功能的嗅觉、味觉、听觉、触觉仿生传感器将出现,有可能超过人类五官的敏感能力,完善目前机器人的视觉、味觉、触觉和对目的物进行操作的能力。我们能够看到仿生传感器应用的广泛前景,但这些都需要生物技术的进一步发展,我们拭目以待这一天的到来。  红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量 (2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪 (3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图象 (4)红外测距和通信系统 (5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。  红外系统的核心是红外探测器,按照探测的机理的不同,可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。  热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。  电磁传感器  磁传感器是最古老的传感器,指南针是磁传感器的最早的一种应用。但是作为现代的传感器,为了便于信号处理,需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献,但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。  在今天所用的电磁效应的传感器中,磁旋转传感器是重要的一种。磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上,元件的输入输出端子接到固定器上,然后安装在金属盒中,再用工程塑料密封,形成密闭结构,这个结构就具有良好的可靠性。磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟一款电磁传感器的外形的优点。除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外,而且有很强的转速检测范围,这是由于电子技术发展的结果。另外,这种传感器还能够应用在很大的温度范围中,有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强,因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以,这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。  磁旋转传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用,因为这种传感器有着令人满意的特性,同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、工厂自动化的机器人臂的定位、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测、旋转编码器的检测单元和各种旋转的检测单元等。  现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中,四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测,另一对实现倒差动检测。这样,四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点,也就是小巧可靠的特点,并且输出信号大,能检测低速运动,抗环境影响和抗噪声能力强,成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。  磁旋转传感器在家用电器中也有大的应用潜力。在盒式录音机的换向机构中,可用磁阻元件来检测磁带的终点。家用录像机中大多数有变速与高速重放功能,这也可用磁旋转传感器检测主轴速度并进行控制,获得高画面的质量。洗衣机中的电机的正反转和高低速旋转功能都可以通过伺服旋转传感器来实现检测和控制。  这种开关可以感应到进入自己检验区域的金属物体,控制自己内部电路的开或关。开关自己产生磁场,当有金属物体进入到磁场会引起磁场的变化。这种变化通过开关内部电路可以变成电信号。  更加突出电磁传感器是一门应用很广的高新技术,国内、国外都投入了一定的科研力量在进行研究,这种传感器的应用正在渗透入国民经济、国防建设和人们日常生活的各个领域,随着信息社会的到来,其地位和作用必将。  磁光效应传感器  现代电测技术日趋成熟,由于具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点,已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。然而电测法容易受到干扰,在交流测量时,频响不够宽及对耐压、绝缘方面有一定要求,在激光技术迅速发展的今天,已经能够解决上述的问题。  磁光效应传感器就是利用激光技术发展而成的高性能传感器。激光,是本世纪六十年代初迅速发展起来的又一新技术,它的出现标志着人们掌握和利用光波进入了一个新的阶段。由于以往普通光源单色度低,故很多重要的应用受到限制,而激光的出现,使无线电技术和光学技术突飞猛进、相互渗透、相互补充。现在,利用激光已经制成了许多传感器,解决了许多以前不能解决的技术难题,使它适用于煤矿、石油、天然气贮存等危险、易燃的场所。  比如说用激光制成的光导纤维传感器,能测量原油喷射、石油大罐龟裂的情况参数。在实测地点,不必电源供电,这对于安全防爆措施要求很严格的石油化工设备群尤为适用,也可用来在大型钢铁厂的某些环节实现光学方法的遥测化学技术。  磁光效应传感器的原理主要是利用光的偏振状态来实现传感器的功能。当一束偏振光通过介质时,若在光束传播方向存在着一个外磁场,那么光通过偏振面将旋转一个角度,这就是磁光效应。也就是可以通过旋转的角度来测量外加的磁场。在特定的试验装置下,偏转的角度和输出的光强成正比,通过输出光照射激光二极管LD,就可以获得数字化的光强,用来测量特定的物理量。  自六十年代末开始,RC Lecraw提出有关磁光效应的研究报告后,引起大家的重视。日本,苏联等国家均开展了研究,国内也有学者进行探索。磁光效应的传感器具有优良的电绝缘性能和抗干扰、频响宽、响应快、安全防爆等特性,因此对一些特殊场合电磁参数的测量,有独特的功效,尤其在电力系统中高压大电流的测量方面、更显示它潜在的优势。同时通过开发处理系统的软件和硬件,也可以实现电焊机和机器人控制系统的自动实时测量。在磁光效应传感器的使用中,最重要的是选择磁光介质和激光器,不同的器件在灵敏度、工作范围方面都有不同的能力。随着近几十年来的高性能激光器和新型的磁光介质的出现,磁光效应传感器的性能越来越强,应用也越来越广泛。  磁光效应传感器做为一种特定用途的传感器,能够在特定的环境中发挥自己的功能,也是一种非常重要的工业传感器。  压力传感器  压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。  我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应 当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。  压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。  在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。  压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。  压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别压电传感器的外形是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器心乂  也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。  压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。  除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用途。  相关控制系统  继电器控制  继电器是我们生活中常用的一种控制设备,通俗的意义上来说就是开关,在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说,由于为某一个用途设计使用的电子电路,最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互,所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。  最常见的继电器要数热继电器,通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中,供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节,可与特定的交流接触器插接安装。  时间继电器也是很常用的一种继电器,它的作用是作延时元件,通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或分断电路。可广泛应用于电力拖动系统,自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。  在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制,信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了这些不同类型的继电器,我们才有可能对不同的物理量作出控制,完成一个完整的控制系统。  除了传统的继电器之外,继电器的技术还应用在其他的方面,比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理,分析导致电动机损坏的主要原因研制的,它是一种设计独特,工作可靠的多功能保护器,在故障出现时,能及时切断电源,便于实现电机的检修与维护,该产品具有缺相保护,短路、过载保护功能,适用于各类交流电动机,开关柜,配电箱等电器设备的安全保护和限电控制,是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。继电器技术发展到现在,已经和计算机技术结合起来,产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作PLC。它是将微电脑技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高,抗干扰性强,功能齐全,体积小,灵活可扩,软件直接、简单,维护方便,外形美观等优点 以往继电器控制的电梯有几百个触点控制电梯的运行。  而PLC控制器内部有几百个固态继电器,几十个定时器/计数器,具备停电记忆功能,输入输出采用光电隔离,控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此,国家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯,改用PLC微电脑控制电梯。  可以看出,继电器技术在日常生活中无所不在,而且和电脑的紧密结合更加增强了它的活力,使得继电器为我们的生活更好地服务。  液压传动控制系统  液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。  从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。  液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。  液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。  液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。  除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。  根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件,进而再完成系统的设计和调试。这个过程中,原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。  液压传动的应用性是很强的,比如装卸堆码机液压系统,它作为一种仓储机械,在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大,生产的效率比较高,平稳性比较好。  液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
  • 中国传感器之殇——褪色的智能
    p style=" text-indent: 2em " strong 智能少不了传感器 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 传感器是数据采集的源头,它无处不在。智能最前端所需要的态势感知,基本都是要从传感器开始。无论是智能制造、智慧城市、智慧医疗等,还是智能设备和大数据分析,再庞大的智能系统,都要从传感器的针尖上开始。 /p p style=" text-indent: 2em " 医疗器械界的奇兵——达芬奇手术机器人有四百多个传感器;鼎鼎有名的波士顿机器人大狗,能够自如地翻跳腾跃,则需要1300个传感器。 /p p style=" text-indent: 2em " 日本著名的马桶品牌骊住Lixil,正在推出的智能马桶,马桶盖背面安装了图像传感器,可以自动识别粪便形状,整个马桶通过70多个传感器,自动检测并与云端相连,可以实现慢病大健康管理。而博世公司推出的工厂协作机器人助手APAS,内置了上百个传感器,以便可以迅速感知人的状态。 /p p style=" text-indent: 2em " 这些令人叹为观止的智能产品,其实都是有共性的。 /p p style=" text-indent: 2em " 这个世界的数字化步伐,半步都不能离开小小的传感器。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 540px height: 277px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/bdfb750d-86ef-4930-b040-13c9f2f48f33.jpg" title=" 1000.jpg" alt=" 1000.jpg" width=" 540" height=" 277" / /p p /p p style=" text-indent: 2em " 图1 传感器的数量 /p p style=" text-indent: 2em " 然而在中国战略性、支撑性的产业版图上,却几乎找不到传感器的位置。当新基建如火如荼建设的时候,传感器——这一至关重要的支撑,却几乎被人忘在脑后。这个画面大概如此,当所有光鲜的客人要步入大厅的时候,脚后跟却都被夹在门外。这种尴尬的局面,迟早是要痛得大声喊出来的。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 两栖物种 传感器六大怪 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 广泛使用的传感器,它属于以小搏大的工业门类,是通向其他产业的基础。但传感器也是一个很独特的行业。很多传感器都具有两栖属性:一方面,传感器的核心是芯片,会追随摩尔定律,有着快速进化的大脑;另一方面,它同时也与敏感材料、机械器件在一起,受到机械定理的许多制约。这是种独具特色的产业,使得传感器必须经过细心呵护,才能发展得很好。然而在中国,传感器却成为一个令人惊讶的“六大怪”行业。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第一怪:容量不小,而国内头部玩家却很小。2019年中国传感器市场规模达到1700亿元,估计有1700多家企业。除了歌尔、瑞声靠着苹果手机强大的出货量,体量达到百亿级,在声学传感器领域已经占住地盘。而其他领域,如手机、汽车、工控、可穿戴、物联网等,基本上都是国外品牌的市场。在消费电子、安防之外的领域,产值超过1个亿的企业并不多,只有郑州汉威、宝鸡麦克、南京高华等跑在前面,其他国内传感器企业,基本都属于土豆俱乐部。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第二怪:种类繁多,但这个市场很隐蔽。国外成型产品及在研种类有3万多种,我国有2万多种。这些数量未必精确,但传感器无疑是一个庞大类别的产品。而这种产品,却很少为业界之外的人所知晓。其实手机、汽车、工业测量、智能装备等都是应用传感器的大户。而这几年风生水起的智能制造、工业互联网,都离不开小小的传感器。当然人工智能也不例外。可以说人工智能跑得再快,脚上穿着还是传感器的鞋。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第三怪:民品最怕断供,军工不怕价高。军用传感器已经高度自主化,主要是由于军品采购可以不计成本。而如果要到民用市场来竞争,那是既要拼规模,也要有高性价比。如果功耗小一点,成本小一点,那就可赢者通吃。因此民用市场的突破还很艰难,也无法从军工市场获得支撑。两条隧道,各通一边,没有打通。而民用仪表传感器高度依赖国外。日本横河跟重庆川仪有一家合资公司,生产横河川仪的仪表。日本横河提供的谐振式压力传感器,这是最高精度的压力传感器。国内攻关一直未能攻克。这家合资厂也只能依赖日本的传感器。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第四怪:中国制造虽以成本著称,但传感器的成本优势还没有国外明显。中国目前生产大部分都是低端传感器。而我国中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是达90%以上。中国生产成本也很高,收入才几千万,如何舍得投入几千万建生产线?现在很多传感器厂家,还都是单干,手工装配很多。因为产量上不去,有的1个月的产量也就5000只,根本谈不上规模效益。而博世、欧姆龙等早就把工厂设立在中国,成本优势同样巨大。 /p p style=" text-indent: 2em " 而且,美德日品牌企业对中国传感器市场虎视眈眈,对市场份额看得很紧。中国一有进步,就会被国外品牌降价挤压。2010年日本欧姆龙一个开关要接近400元,而现在随着中国品牌的逐渐崛起,现在只需要60元。灵活降价,坚决保卫市场份额,是国外厂商常见的营销手段。这种方法,一直将国产品牌压制在面黄肌瘦线附近,很难翻身。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第五怪:市场巨大,融资最难。本来智能制造、人工智能大热,传感器终于应该迎来咸鱼翻身。但是,没有。这是一个投资人不待见的市场。由于国内对这个产业的重要性的认识不足,导致投资界一直处于冷淡期。这跟产品隐蔽,做大做强比较难,是有关系的。而国家对这个产业的“冷处理”的态度,自然也影响了投资基金的判断。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第六怪:本是国之重器,奈何落地沦为小萝卜头。传感器作为感知的第一道防线,是人类社会走向智能的关键源头。然而这个行业一直得不到重视。上世纪80年代初,国家科委主持的课题研究中,在讨论信息技术包括哪些技术的过程中,“传感器技术”引起了巨大的分歧。但因为体量太小,最终还是被切掉。这一晃,四十年都过去了,情况几乎没有变化。虽然最近两三年有些鼓励发展传感器的政策陆续出台,但一无力度二无资金,基本也就是草草地走了过场。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器其实就是互联万物的五官,是眼睛,是耳朵,是各种触觉。尽管如此重要,却无人重视。传感器六大怪,本身就是一大怪事。这可真是一根扎心的刺。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 惊人的利润 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在国内,传感器并不容易挣钱。由于芯片不能自主,工艺研发投入巨大,再加上红海竞争激烈,中国传感器的利润一直被压得很低。根据国内40家传感器企业上市公司的财报,将近40%的企业利润率低于5%;而利润为负就有6家。 /p p style=" text-indent: 2em " 都说制造业利润低,传感器看来也是其中的一种。不过,不挣钱,并不是这个行业的真实情况。 /p p style=" text-indent: 2em " 日本基恩士传感器公司,可以说是日本最挣钱的公司。2019年营业额接近360亿人民币,而利润,则达到了惊人的180亿。利润率居然超过50%,而且常年如此。传感器这种在中国几乎无法建树的行业,被日本做成了真正的摇钱树。 /p p style=" text-indent: 2em " 这家以纯设计(Fabless)起家的传感器公司,主要是设计和销售传感器、测量系统、激光刻印机等。从产品开发策略来看,它从来不定制产品,坚持完全“以我为主”的标准化产品研发。这种策略,维持了产品研发的规律性,而定制产品则会有很大的周期不确定性,经常导致企业失去灵活性。为了不断开发新品,基恩士采用了广泛的研发信息源,促使产品的多样化。而从产品系列而言,则采用了深度嵌套的产品组合。既有传感器产品,更有在传感器基础上做好的测量系统,成为测量领域的领头羊。 /p p style=" text-indent: 2em " 国内像海康威视、大华等领头羊,都是走大型工程。虽然也挣钱不少,但其实跟传感器也没有太大关系。即使是以气体传感器起家的郑州汉威,这几年也是重点聚焦在水务、环保等总包工程。传感器事业板块,不过只是这家上市公司的高科技之名而已,从体量而言则基本就是无足轻重。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器主要用在电子产品、工控与测量、设备等几个板块。而传感器的发展,最早是来自工业自动化的推动。但在中国最黯淡的,也就是工控与测量这个分支了。最典型的可以算是上海威尔泰仪表公司了。这家企业以核电为入手点,进入到传感与仪表领域的,属于纯正的工业自动化产品。从上市公司财务报表来看,这家公司上市已经14年,但最近一年收入大约在六千万元。不得不说,经营惨淡。要知道,另外一家巨头公司霍尼韦尔公司,其传感与物联部门在全球的营收将近60亿元。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 设计软件没人管 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 工业软件是中国制造的软肋,传感器更是如此。而传感器的设计软件,也是非常隐蔽的匕首。这几年MEMS传感器非常火爆,每个手机中都有几个,如感知加速度的。而一般的汽车至少也有十多个。德国博世、美国博通、荷兰恩智浦等都是业界巨头。中国只在麦克风的MEMS传感器扳回一个角,做得很好。 /p p style=" text-indent: 2em " 然而MEMS传感器的设计,需要两款很专业的CAD软件。一个是 IntelliSuite,这是美国1991年创立的,这也是最早的MEMS专用CAD设计画图软件。 /p p style=" text-indent: 2em " 另外一家ConventorWare也是美国公司。中国很多传感器企业几乎都在用,能占据中国80%的市场。当年在国内承担863计划MEMS研究项目的30个研究小组,全部都使用这种软件。它在MEMS传感器的位置,跟6月份哈工大被断供的Matlab软件在科学计算中的地位,基本一样。而在中国,几乎没有这种软件。不幸的是,这款软件在2017年被泛林LAM收购;而LAM是美国第二大半导体设备制造商。这都是美国政府最容易动刀子的断供之地。 /p p style=" text-indent: 2em " 工业软件,非常的细分了。如果不深入到行业中去,很多软件都是隐藏而不可见。这种处境,倒是跟传感器一模一样。传感器和工业软件,似乎都穿着隐身衣。而正是这些看不见的工业软件,其实暗地封锁着中国制造的诸多命脉。传感器设计软件,就是其中一道令人紧张的暗穴。没有软件,这些传感器很难被设计出来。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 几乎全是卡脖子 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在中国,消费类电子的传感器,由于市场的拉动,近十年已经有了很大的进步。然而在工业级的传感器,卡脖子情况比芯片还厉害。围绕着控制与测量,尤其是仪器仪表传感器,几乎100%进口。 /p p style=" text-indent: 2em " 中国仪表的变送器两大巨头,都是“国外芯”。重庆横河川仪年产归谐振变送器30万台,传感器用的是日本横河的;北京远东罗斯蒙特,每年30万台金属电容变送器,用的是美国罗斯蒙特的传感器。可以说,这两家占据中国70%以上市场的龙头企业,基本就是给日本和美国打工。其他企业情况也一样,苏州恩德斯豪斯E+H一年大约5万台,用的是德国E+H;而国内品牌的龙头企业 ,用的基本都是德国FirstSensor。要命的是,这家公司,在今年3月被美国传感器巨头泰克连接公司所收购 。这对于中国的仪表,实际上非常的凶险。今后是否还能买到德国传感器芯片,存在着极大的不确定性。 /p p style=" text-indent: 2em " 这意味着,石化、医药等流程行业广泛使用的变送器,其中的传感器除了用日本横河和美国罗斯蒙特的芯片,原本用德国的公司的现在也要依赖美国公司了。 /p p style=" text-indent: 2em " 其他行业也基本是类似的状况。根据传感器国家工程研究中心《中国传感器发展蓝皮书》的统计,汽车传感器、高端化学类气体传感器、光纤传感器、环境检测传感器,对国外进口依赖度都是在95%以上。至于海洋传感器,用于移动观测平台的自动浮标、水下滑翔机,以及海上浮标等,则是100%进口。 /p p style=" text-indent: 2em " 国人非常关心的PM2.5值,其测量仪基本都是采用仪表巨头美国热电公司的产品。它内部所使用的微量振荡天平,通过测量滤膜上微小颗粒的质量而引起振荡管的频率变化,来测试空气颗粒物的浓度。以精密测量的传感器作为基础,热电公司的一台PM2.5测量仪,动辄几十万元,甚至上百万元。也只有国家级测量站,才用真正用得起这种仪表。而直到最近,这种技术才被天津大学精仪学院毕业博士所创立的天津同阳公司,基本攻克。这是一种很幸运的进展了。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的卡脖子方式,与绝大部分其他工业产品都不一样。它就像一个漫山遍野的地雷阵,分散而隐蔽。要逐项对这一类卡脖子短板进行突破,必将是一个漫长的过程。而且要逐个突破,也基本不现实。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 历史上的动摇 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 传感器与通信、计算机被称为现代信息技术的三大支柱。但本来处于战略要冲的传感器,在中国的产业位置,基本一直被边缘化。 /p p style=" text-indent: 2em " 这在中国,是有过历史上的动摇。据国内信息化老前辈介绍,上世纪80年代初,一些专家参与了国家科委主持的“信息技术发展政策”课题的研究与起草相关政策。当时第一个要解决的问题是: 信息技术包括哪些技术?计算机、集成电路、通信技术和软件四大技术得到专家们一致的同意。问题出在“传感器技术”,大家意见不一致。 /p p style=" text-indent: 2em " 图2 中国信息技术的构成 /p p style=" text-indent: 2em " 从理论上说,大家都同意,传感器技术是信息技术的一个重要组成部分。如果缺少传感器,信息技术就不完整了,体系上无法自洽。但是,从行业营业额来看,当时的传感器产业太小了,不要说与通信产业这样的大产业比,就是和当时的软件这样的“小产业”比,也不在一个量级上。如果并列在文件中,非常难以落笔。讨论了很长一段时间,最后还是“忍痛割爱”了。 /p p style=" text-indent: 2em " 可以说,信息技术刚刚起步,作为支点之一的传感器,从一开始就被边缘化。这种偏差,意味着中国的信息化,一直就是瘸腿的信息化。而进入数字化时代,工业互联网成为国家战略,这种瘸腿就更加明显。然而,这种历史上的动摇所形成的隐形偏差,历经四十年,越发畸形,而且直到至今,也未能得到纠正。 /p p style=" text-indent: 2em " 现在,应该是回到原点,重塑根基的时候了。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-indent: 2em " 小记 /p p style=" text-indent: 2em " 芯片卡脖子,举国上下群情激愤,到处都是大投资。但中国的卡脖子,其实是一个系统性工程,不是只出现在某一个节点上。要说卡脖子,中国制造几乎就是长颈鹿的脖子,到处都是卡点。许多不同的卡脖子技术,底层有着更为隐蔽的交错关系。传感器的芯片,并不需要太高的纳米制程,像当前最热的传感器的微机电系统MEMS,它需要的制程甚至可以用微米级完成。以举国之力,狂热的投资,都要去解决华为手机芯片,或者中芯国际的先进制程问题,既不科学,也不理性,更忽视了其他同样重要的产业市场。 /p p style=" text-indent: 2em " 跟芯片卡脖子是卡在明处完全不同,传感器在中国的产业地位,基本就是一个黑户口,无人关注。这才是传感器产业最令人担心的地方。 /p p style=" text-indent: 2em " 中国数字经济已经是庞然大物,目前占GDP的比重约为35%,总量超过30万亿元。传感器正是数字经济的最基本的支点。然而在这座庞大宫殿的入口处,守门的哨兵,却依然在昏睡中。 /p p style=" text-indent: 2em " 这是智能大门的缺失。传感器就像无处不在的小伤口,随时都可能作痛。传感器之殇,中国不可承挡。 /p p br/ /p
  • 聚焦怀柔科学仪器传感器技术发展,助推京津冀全产业链高端制造——专访多场低温科技(北京)有限公司负责人丛君状
    7月22日,以“探究未知,引领未来”为主题的2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛(SISF 2021)在北京雁栖湖国际会展中心顺利召开。现场媒体记者采访了多场低温科技(北京)有限公司负责人丛君状博士。就国内科学仪器和传感器技术发展,探讨高精尖产业市场化解决方案,实现科学仪器和传感器产业向高端转型,丛君状博士做出了专业解答。专注技术前沿,打造高端方案作为一家专注科学仪器研发与生产的高新技术企业,多场低温科技(北京)有限公司的负责人丛君状博士在中科院物理所毕业后即投身于高精密科学仪器领域。目前公司拥有高端技术人才15人,其中全职博士8人。丛君状博士表示:“公司主要为科研领域的用户提供极端环境下亚纳米空间应用控制的解决方案,服务对象遍布全国,基本覆盖所有的985、211高校。拥有完善的针对低温物性测量解决方案,产品涵盖(1)经典物性测量,例如介电/铁电测量 、磁电耦合系数测量 、热输运测量 、热电系数测量 、FMR (2)共聚焦光学显微和(3)扫描探针显微等低温物性表征手段。丛君状博士 表示:多场低温科技(北京)有限公司在科研仪器领域方面提供的技术从测量硬件到控制器、再到算法都由自己来做。其中极端环境下亚纳米空间分辨的操控技术,国内很多需要做到原子分辨的仪器,都采用了多场低温科技(北京)有限公司的解决方案。拥抱利好政策,实现领域转型2021年3月多场低温科技(北京)有限公司由北京市朝阳区迁至怀柔。丛君状博士表示:“真正吸引的是怀柔仪器公司帮助实现与工业领域、半导体和生物医疗领域的对接需求,让我们看到科研仪器技术在高精密制造领域应用的希望。”怀柔科学城是北京建设国际科技创新中心“三城一区”的主平台之一,是国家发展改革委、科技部联合批复的北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区,是我国建设创新型国家和世界科技强国的重要支撑。“这是我们从一家‘小而美’的科研仪器公司转型为在工业领域具备一定影响力的高新技术公司中非常重要的一环。”丛君状博士如是说。相较于美国硅谷、日本筑波等世界知名科学城,怀柔科学城虽然最年轻,却有着最大的梦想——到2050年,中国成为世界科技强国的时候,怀柔科学城将成为世界一流科学城。按照目前的定位,怀柔科学城建成后,将面向全球开放,推动国际科研合作,实现内涵式发展。提升技术化水平,满足市场化需求“专、精、特”是科学仪器和传感器发展的特征之一。国内巨大的市场需求倒逼企业加速科学仪器和传感器领域的核心技术研究,以技术引领和产业集聚模式促进国内传感器产业发展。丛君状博士表示:他现在主要关心的两个事情,一是他们在科学仪器上的技术,能够在工业、医疗、半导体领域下的哪些应用场景实现;二是科研仪器本身的最新动态。多种高精尖产业在怀柔集聚,生产和研发也将在怀柔实现结合。随着物联网技术的迅猛发展,支撑物联网技术的科学仪器和传感器技术亦会得到长足发展。我国的高等院校和科研院所,在传感器领域已经积累了很多创新技术,也有待于将科研成果与工业领域密切结合,推动传感器技术的发展。
  • 2018首届世界传感器大会在郑州圆满结束, “郑州共识”助力打造中国智能传感谷
    p style=" text-align: justify "   伴随智能社会的到来,万亿数量级的传感器将被使用,帮助人们更好地生活。11月12日,由工信部、中国科协、省政府共同指导,中国仪器仪表学会、智能传感器创新联盟、高新区管委会联合发起的2018首届世界传感器大会在郑州国际会展中心隆重开幕。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c6d9c6dd-3449-46b8-a178-68306ce8a971.jpg" title=" 院士.jpg" alt=" 院士.jpg" width=" 543" height=" 410" style=" width: 543px height: 410px " / /p p style=" text-align: justify "   出席本届大会的专家学者包括:“美国加州大学教授、2014年诺贝尔物理学奖获得者中村修二,清华大学教授、中国工程院院士金国藩,清华大学副校长、中国工程院院士尤政,西安交通大学教授、中国工程院院士蒋庄德,中国科学院院士周立伟,哈尔滨工业大学教授、中国工程院院士谭久彬,天津大学教授、中国科学院院士姚建铨,中科院沈阳自动化研究所研究员、中国工程院院士王天然,中科院上海微系统与信息技术研究所研究员、中国工程院院士方家熊,中科院长春应用化学研究所研究员、中国科学院院士杨秀荣等国际国内传感器行业知名专家出席大会。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/17c90665-53ee-467b-a859-4d4f58f6d021.jpg" title=" 刘伟.jpg" alt=" 刘伟.jpg" width=" 533" height=" 354" style=" width: 533px height: 354px " / /p p style=" text-align: center "   span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  河南副省长刘伟在开幕式上致辞 /span /p p style=" text-align: justify "   刘伟代表省政府向大会来宾表示欢迎。他说,河南省将把智能传感器作为全省重点支持的战略新兴产业,制定专项行动,强化政策支持,围绕智能传感器产业链协同升级和产业生态完善,着力推动智能传感器材料、设备、设计、制造、分装、测试全产业链发展,重点推进郑州高新区中国智能传感谷以及洛阳、新乡传感基地“一谷两基地”建设,力争通过三到五年的努力,全力打造具有国际影响力的智能传感器研发制造产业高地。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c94a52fc-5c37-4ebd-b00a-6cfebcbb454b.jpg" title=" 工信部吴胜武照.jpg" alt=" 工信部吴胜武照.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 工信部电子信息司副司长吴胜武致辞 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/f54a4001-9cc9-41d9-a53e-aeb17d03f45d.jpg" title=" 吴幼华2.jpg" alt=" 吴幼华2.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 智能传感器创新联盟常务副理事长吴幼华致辞 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/2d0750ec-75db-4c77-a6bf-7e7846c83ded.jpg" title=" 今井寿教.jpg" alt=" 今井寿教.jpg" / /p p style=" text-align: center "   span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  松下集团神视株式会社执行副董事长今井寿教致辞 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/91d1b1f2-bf78-412b-aa4c-b77550b78067.jpg" title=" 沃尔夫冈.jpg" alt=" 沃尔夫冈.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 德国西门子(中国)有限公司数字化集团副总裁沃尔夫冈致辞 /span /p p style=" text-align: justify "   原机械电子部副部长陆燕荪,中国科学技术协会书记处原书记沈爱民 省国民经济动员办公室主任殷建勇,省科技厅副厅长刘英锋,省工信委副主任王连海,省科协副主席谈朗玉 副市长史占勇等出席开幕式。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/fb8cc92e-5b02-4b81-8601-b9523356244f.jpg" title=" 王新伟.jpg" alt=" 王新伟.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 郑州市人民政府市长王新伟 /span br/ /p p style=" text-align: justify "   王新伟说, 经过多年的发展,郑州市在智能传感器的研发和产业化方面已位居全国前列,形成了涵盖气体、气象、农业、电力、环境检测等多门类传感器产业链,具备了批量生产能力,涌现出以汉威科技为代表的国内龙头企业。郑州将以此次大会为契机,着力助推郑州高新区“中国智能传感谷”招商引资、招才引智,不断推进郑州智能传感器产业转型升级,助力郑州千亿级国家智能传感器产业基地建设。 /p p style=" text-align: justify "   开幕式之后,大会主论坛——世界传感器科技高峰论坛召开。论坛由清华大学副校长、中国工程院院士尤政主持。IEEE传感器委员会主席Fabrice Labeau,《Sensors and Actuators》期刊主编 Paddy French,诺贝尔物理学奖获得者、美国加州大学圣塔芭芭拉分校工程学院材料系教授中村修二, 美国加州大学伯克利分校传感器和执行器中心主任林立伟, 中国科学院院士、天津大学教授姚建铨,声表面波世界级专家千叶大学教授桥本研也相继在论坛上发表演讲。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c7bb1827-7f2a-498f-bccd-92187873b624.jpg" title=" 蒋庄德.jpg" alt=" 蒋庄德.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 蒋庄德院士 /span /p p style=" text-align: justify "   主论坛之后,大会发布中国仪器仪表学会、智能传感器创新联盟联合省政府共同发起的“郑州共识”。中国工程院院士、西安交通大学教授蒋庄德宣读共识。“郑州共识”决定,从2018年开始,连续3年在河南省郑州市召开国际性的传感器大会。大会将联合国内外相关机构、国内外专家学者以及企业家代表,共同构建全球化的交流平台,推动全球化的传感器产、学、研、用及上下游产业链的对接融合,促进世界尤其是中国传感器技术及产业的创新发展。 /p p style=" text-align: justify "   记者从大会组委会了解到,这次大会还举行传感器细分领域分论坛20场,涉及传感器学术、设计、封装测试、标准以及汽车、轨道交通、给排水、粮油、环境监测、农业、化工、电网、航空航天等方面应用领域。 /p p style=" text-align: justify "   大会召开期间,2018世界传感器博览会同时在郑州国际会展中心2A/2B展馆举行,约280家国内外企业组织参展,展示了新型传感器、智能传感器的最新成果及系统集成应用。中国(国际)传感器创新创业大赛举行了决赛,并对获奖人员进行了颁奖。 /p p style=" text-align: justify "   这次大会由中国仪器仪表学会、省发展改革委、省科技厅、省工信委、省外侨办、省科协、市政府主办,中国仪器仪表学会、高新区管委会承办。大会以“感知世界,智赢未来”为主题,来自35个国家和地区传感器产学研相关机构代表约1500人参会。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/55630937-17e1-49a7-844b-837df05e6393.jpg" title=" 刘伟一行.jpg" alt=" 刘伟一行.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 河南省人民政府副省长刘伟一行参观2018首届世界传感器展览会 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/3b75b388-edd9-4ec9-a99a-fbee34481b31.jpg" title=" 松下.jpg" alt=" 松下.jpg" / /p p style=" text-align: center "    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " Panasonic 展台 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/1355812d-ff93-41f9-8614-8bf57daa7bbd.jpg" title=" 西门子.jpg" alt=" 西门子.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 西门子展台 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/a0a5f4f1-272d-4b3e-af9b-03c676cc547c.jpg" title=" GE.jpg" alt=" GE.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 美国通用电气公司 GE /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/2facadfa-abf5-4beb-95cd-9943e1894338.jpg" title=" E+H.jpg" alt=" E+H.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 恩德斯豪斯流量仪表技术(中国)有限公司 E+H /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/64523039-35b5-407c-adcb-46dee4dbd821.jpg" title=" 南京优倍.jpg" alt=" 南京优倍.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 南京优倍电气有限公司 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/e13a1101-7a91-45a5-ae3d-f2c6de48003d.jpg" title=" 上海兰宝.jpg" alt=" 上海兰宝.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 上海兰宝传感科技股份有限公司 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/b594d065-47c0-47a3-ad5f-a3a297760c83.jpg" title=" 高新区.jpg" alt=" 高新区.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 郑州国家高新区技术产业开发区 /span /p
  • 【2023世界传感器大会】MEMS智能传感器——先进技术分论坛成功召开
    2023年11月5日,2023世界传感器大会“MEMS智能传感器——先进技术分场活动”在郑州国际会展中心成功召开。来自智能传感器等领域专家学者、企业代表、新闻媒体近2000余人线上线下参加会议。会议由郑州市人民政府、河南省科学技术协会、沈阳仪表科学研究院有限公司、传感器国家工程研究中心、中国仪器仪表学会仪表元件分会、中国仪器仪表学会仪表工艺分会承办,郑州(国家)高新技术产业开发区管理委员会、郑州市科学技术协会、郑州众智科技股份有限公司协办。河南省科学技术协会副主席王继芬、郑州市人民政府副秘书长王举等领导出席会议并致辞。由沈阳仪表院院长助理、行业中心主任张阳主持。沈阳仪表院院长助理、行业中心主任张阳领导致辞中国工程院蒋庄德院士致开幕词。蒋院士回顾了MEMS智能传感器技术的发展历程,并鼓励中国传感器人在传感器产业细分领域不断攻坚克难、突破瓶颈,以国家战略需求为导向,加快实现高水平科技自立自强。中国工程院蒋庄德院士致开幕词中国科学院上海微系统与信息技术研究所李铁研究员作《微型全集成红外CO2气体传感器及其应用》主题报告,分享了红外二氧化碳气体传感器发展现状以及最新应用领域。传感器国家工程研究中心副总工程师、沈阳仪表院研发中心主任张春光作《大型模锻压机状态监测传感器关键技术研究》主题报告,介绍了压力传感器、位移传感器、振动传感器、粘度传感器在大型装备中应用的关键技术。西安交通大学赵立波教授聚焦压力传感器技术做《微纳特种压力传感器技术》专题报告。杭州师范大学传感技术中心钱正洪主任作《磁传感测量与数据融合处理技术》专题报告,从磁传感芯片的设计、信号测量与数据融合等方面作了详细的介绍。国防科技大学吴学忠教授作了《AI赋能MEMS传感器智能化发展新趋势》专题报告,从MEMS传感器智能化发展需求、技术途径、发展现状及趋势四个方面梳理了MEMS智能传感器技术发展方向。杭州晶华微电子股份有限公司副总经理赵双龙作了《智能传感器中国芯的方案》专题报告,分享了传感器信号调理芯片国产化方案。中科院上海微系统与信息技术研究所研究员李铁传感器国家工程研究中心副总工程师沈阳仪表院研发中心主任张春光西安交通大学教授赵立波杭州师范大学传感技术中心主任钱正洪国防科技大学教授吴学忠杭州晶华微电子股份有限公司副总经理赵双龙本次会议围绕MEMS智能传感器的前沿技术、产业趋势和热点问题等进行了深入研讨,来自不同领域的行业专家分享了传感器技术、产业和应用领域的最新研究成果,探讨了今后的发展方向。
  • 抢占智能传感器产业制高点 郑州高新智能传感器产业基地项目开工
    9月1日,郑州高新智能传感器产业基地项目开工仪式在郑州传感谷举行。该项目开工是郑州市、郑州高新区锚定电子信息“一号产业”,抢占智能传感器产业制高点,推动智能传感器产业高质量发展的具体行动。据介绍,郑州高新智能传感器产业基地总投资约15亿元,占地面积约61.83亩,总建筑面积约5.7万平方米,项目的建设有助于加快构建智能传感器产业生态,增强产业综合实力和企业竞争力,是高水平建设中国(郑州)智能传感谷,打造千亿级智能传感器产业的必要支撑,能够加快企业创新集聚,有利于我省抢占传感器产业制高点。该项目将重点打造智能传感器材料、智能传感器系统、智能传感器终端等产业集群,建设郑州高新智能传感器产业基地,配套建设智能传感器孵化器、产品展示等综合服务平台,着力集聚智能传感器上中下游企业,形成高端产品制造为产业基础、新型研发机构为支撑、软件算法和示范应用为推动的生态体系。该项目开工建设标志着产业链发展更加延展、稳固、健全,标志着我省的智能传感器产业发展占领关键环、迈向中高端,也标志着中国(郑州)智能传感谷的建设辐射更广泛、品牌更凸显。截至目前,郑州市智能传感器核心及关联产业规模约300亿元,占全省90%,占全国约10%,关联及应用企业约4000家。主要分布在气体、仪器仪表、电力电网、环境监测等领域,在国内细分行业具备一定优势,培育了以汉威科技、炜盛电子为龙头的气体传感器,以新天科技、光力科技、天迈科技为龙头的仪器仪表传感器,以日立信、三晖电气为龙头的电力电网传感器,以驰诚电气、安然测控为龙头的环境监测传感器。2022年10月,郑州高新区在由工业和信息化部直属的中国电子信息产业发展研究院颁布的中国传感器十大园区排名中位列第四。
  • 【2023世界传感器大会】中欧传感器产业合作交流会在郑州顺利召开
    11月6日,2023世界传感器大会——中欧传感器产业合作交流会在郑州顺利召开。此论坛由河南省人民政府、中国科学技术协会主办,中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、德中友好协会联合会承办,来自高校、科研院所、企业等代表150余人参会。论坛由清华大学苏州汽车研究院(相城)协同控制所副所长刘玉敏主持。中国仪器仪表学会副秘书长张莉、郑州市人民政府副秘书长王凤霞为论坛致开幕辞。中国仪器仪表学会副秘书长张莉致辞郑州市人民政府副秘书长王凤霞致辞清华大学苏州汽车研究院(相城)协同控制所副所长刘玉敏主持论坛欧洲科学院院士亨利H拉达姆森以线上报告的形式介绍了红外器件的发展现状和中国在该领域的新机遇,他展示的采用了短波红外(SWIR)技术的照片,相比传统光学照片和热成像照片有更多成像细节和成本上的优势。“这项突破性技术可以广泛应用在汽车制造、肿瘤检测等领域。”亨利院士兴奋地表示,相关的设备和芯片都已在中国生产,这项技术拥有着光明的未来。葡萄牙使馆商务处中国区投资主管玛丽安娜威尔逊介绍了葡萄牙半导体产业发展现状和合作机遇,分享了葡萄牙在半导体、传感器、信息技术、AMKOR技术等领域的发展,在传感器相关领域的人才培养,以及葡萄牙的营商环境等。“大多数人工智能的动作以及应用场景都是通过传感器来进行表达和传达的。”剑桥大学制造研究院工业顾问刘铠文博士介绍了AI人工智能领域前沿应用—通过AI多模态测评技术革新教育评价体系。他举例,“剑桥大学老师每年要花600个小时去给学生做评价,我们研发的打分评价系统,可以直接帮老师减少80%的繁重工作量。”着重分享了AI多模态测评技术在教育评价体系中的优势与应用。IMAP大中华区管理合伙人王俊雄介绍了欧洲传感器行业的并购市场情况。“欧洲市场现在由于技术创新,汽车、医疗、航空航天、消费电子等领域都处在爆发式的增长期。”王俊雄认为,国内很多厂商的资质和能力、产品、质量,已经完全够得上抢占海外市场先机。中国以色列商务发展经理刘思嘉介绍了以色列创新传感器产业、商业环境与中国合作机遇。Newsight(中国)董事长李利凯做《投资传感器产业—打造中国世界级行业领袖》主题报告,分享了投资传感器产业的心得经验。海德堡印刷电子有限公司及创新实验室总经理迈克尔克罗格尔介绍了柔性传感器带来无限机遇,分析了不同场景的柔性传感器使用方案。海德堡创新实验室业务发展主管佛罗里安乌尔里希通过汽车安全带提醒技术的实际案例,分享了柔性印刷传感器在汽车领域的应用。本次论坛围绕中欧传感器产业,通过不同的角度进行了精彩的分享,来自俄罗斯联邦驻华商务代表处、德国驻华大使馆经济处、上海阿根廷总商会的专家、企业家们也参与其中,共同研讨中欧智能传感器产业的新发展、新理念。论坛的成功举办促进了中欧文化和科技的交流,让参会代表对传感器产业有了更多新的认识与理解。
  • 2019世界传感器大会——郑州传感器产业政策正式发布
    p style=" text-align: center " strong img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/80ebe4fa-cdc5-4ac2-bffa-7d4286e94d77.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /strong /p p strong 仪器信息网讯 /strong  中华人民共和国工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省人民政府指导,中国仪器仪表学会联合郑州市人民政府共同主办的“2019世界传感器大会暨展览会”于11月9日-11日在郑州国际会展中心举行。 br/ /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/1992bfd4-5a67-45bc-9f3e-f65e601e16a5.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p   为推进河南智能传感器产业发展,壮大经济发展新动能,更快更好地建设中国(郑州)智能传感谷,2019年11月9日,由中国仪器仪表学会、郑州市人民政府主办,河南省智能传感器创新联盟、河南省仪器仪表学会、郑州国家高新技术产业开发区管理委员会、智汇工业承办,松下神视株式会社协办的“传感器产业政策发布”活动同期在郑州举行。 /p p   陆军研究院曹国侯将军,郑州市人民政府副市长史占勇,中国仪器仪表学会理事长特别顾问吴幼华,郑州高新区党工委书记、管委会主任王新亭,中国仪器仪表学会监事长李明远等相关领导及专家、企业高管一同出席了此次活动。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/280e2f50-135f-4d9b-bee9-d9e5d7b3af98.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center "   郑州市人民政府副市长史占勇 致辞 /p p   会上,首先由郑州市人民政府副市长史占勇致辞。史占勇市长提到,传感技术作为现代科技的前沿技术,是信息技术的一个基础环节,是各种信息和人工智能的桥梁,是现代信息技术的三大支柱之一。传感器作为一种检测装置,应用非常广泛,是物联网的基础,智能传感器更是物联网最基础的产业,其技术水平是影响物联网应用普及的关键因素。这也正是郑州正在围绕打造“中国(郑州)智能传感谷”,形成智能传感器产业“一面一线多点”布局的发展方向。他指出,郑州高新区是打造中国(郑州)智能传感谷的中坚力量,并专门制定了《郑州高新区促进智能传感器产业发展的若干措施》,将着力突破智能传感器材料、智能传感器系统和智能传感器终端三大集群,通过上下游协同发展,推进智能传感器产业发展。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/ee5f7706-839b-458c-ab0a-73e083d78263.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center "   郑州高新区党工委书记、管委会主任 王新亭 /p p   郑州高新区党工委书记、管委会主任王新亭在会上发布了郑州高新区传感器产业政策,推出含金量十足的智能传感器产业“十条”,分别从产业集聚、企业落户及项目落地、服务体系建设、市场开拓、企业并购、关键技术研发、人才奖励、金融、产业生态等方面政策支持,最高补助1000万元。智能传感器产业“十条”的正式发布将助力郑州高新区招商引资、招才引智,对推进产业链协作,打造传感器高地,推动中国(郑州)智能传感谷建设具有重要意义。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/a0d39647-627e-4e55-80f8-2097a19c137f.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p   未来,郑州高新区将建设约3平方公里的智能传感器产业小镇,打造智能传感器材料、智能传感器系统、智能传感器终端“三个产业集群”,发展环境传感器、智能终端传感器、汽车传感器“三个特色产业链”,经过3至5年的努力,建成千亿级国家智能传感器产业基地。 /p
  • 【2023世界传感器大会】智能传感器关键材料及元器件-产业基础分场活动圆满举行
    11日5日,2023世界传感器大会在郑州国际会展中心隆重举行。本次大会由河南省人民政府与中国科学技术协会主办,河南省人民政府副秘书长魏晓伟主持开幕式。尤政、蒋庄德、周立伟等11位中外院士受邀参加。河南省副省长刘尚进、郑州市副市长马志峰、中德友好协会联合会副主席菲力克斯库尔兹出席致辞。中国科学院院士褚君浩、英国皇家工程院院士肯尼斯格拉特、开鸿数字产业发展有限公司首席执行官王成录、赛迪顾问股份有限公司副总裁李珂作大会主旨报告。相关省市领导,国际组织代表,高校、科研机构专家学者以及国内外协会、学会、知名企业代表等嘉宾共同出席开幕式。大会现场中国仪器仪表学会仪表功能材料分会、重庆材料研究院有限公司、河南省科学院、河南理工大学等单位联合承办了大会的“智能传感器关键材料及元器件”产业基础分场论坛。中国科学院院士刘云圻,俄罗斯工程院院士、欧洲科学院外籍院士李长明,河南省工业和信息化厅二级巡视员卢钦华,郑州市人民政府办公厅副主任李广利,中国仪器仪表行业协会副理事长、重庆材料研究院有限公司副总经理(主持工作)吴保安,重庆材料研究院有限公司副总经理刘奇等出席会议。论坛由河南理工大学微电子封装与精密成形研究院院长曹军主持。曹军院长主持论坛,吴保安副总经理致辞卢钦华巡视员、李广利副主任为论坛致辞,吴保安副总经理向出席的院士、专家及代表表示诚挚欢迎。刘云圻院士、李长明院士、仪综所所长欧阳劲松、中广核高级技术专家黄美良、智能传感功能材料国家重点实验室教授级高工赵鸿滨、厦门大学电子科学与技术学院副教授廖新勤分别作了题为《二维材料的可控制备及其高性能传感器》、《智能传感的创新与产业化》、《新时代传感器高质量发展的思考与建议》、《面向数字化转型的核电智能传感器的技术》、《智能传感功能材料发展现状与趋势》《功能复合材料与柔性智能触摸传感器》的学术报告,围绕智能传感器领域的技术前沿、产业趋势和热点问题进行高端对话,共享成果,共话未来。刘云圻院士作报告李长明院士作报告欧阳劲松所长作报告黄美良高工、赵鸿滨高工、廖新勤副教授作报告本次论坛的主题是“材料创新助力技术发展”,论坛采取线上线下结合的方式,来自传感器关键材料及元件、智能传感器等领域专家学者、企业代表、科技工作者代表、新闻媒体线下逾150余人参加。论坛现场
  • 化学传感器在环境领域中的应用-第十六届全国化学传感器学术会议分会报告
    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。
  • 柯力传感领投点联传感天使轮 开拓精密测量传感器市场
    2023年7月,宁波柯力传感科技股份有限公司(“柯力传感”)与深圳点联传感科技有限公司(“点联传感”)正式签署协议,完成天使轮投资。柯力传感是此次点联传感天使轮融资的领投方。   深圳点联传感科技有限公司正式成立于2022年,是由多名清华大学博士领衔的高层次人才硬核团队,精密仪器专业出身,专注传感检测研究15年。   点联传感在精密光学系统、高速硬件电路以及综合检测算法方面有深厚的研究基础,依托底层高速高精度CMOS激光测量传感器技术框架,逐步拓展对射式、反射式以及同轴共聚焦的产品矩阵,实现对工业品形位尺寸的精密检测与定位,提高生产效率与性能。未来,点联传感将在产学研基础上,进一步构建名校传感器成果转化平台,立志解决中国工控及其他领域中高端传感器卡脖子问题。据悉,柯力投资点联传感主要是基于以下三个方面的考虑:   第一、当前国内精密测量传感器的发展仍处于起步阶段,未来是一个确定性的发展机会,是柯力布局传感器行业的重要市场方向。   第二、高精密测量传感器有一定的技术壁垒,需要依赖技术型团队才能打造升级产品,形成品牌。点联传感团队是由多名精密仪器专业出身的博士组成,专业技术能力强。   第三、通过柯力投资与赋能,可以快速提升点联传感的客户拓展能力,整体价值实现1+1>2。   当前,中国制造业正在向高精度、智能化的方向转型升级。高精度工控传感器是制造装备的基础要素,柯力传感对点联传感的投资与赋能,将助力其成为中国制造业转型升级过程中的国内外一流传感器品牌,同时,也将加速柯力从单一物理量传感器向多物理量传感器融合的步伐与进程。
  • 盘点手机搭载的传感器
    现在只要有智能手机在手,除基本地理位置外,还可以根据机种的不同取得周边环境的紫外线、温度、湿度等资讯。智能手机内建的传感器,可以正确测量出人体也难以察觉到的多元讯息,扮演&ldquo 第六感&rdquo 的角色。   据ETNews报导,过去智能手机制造厂多将规格重点放在相机画素、显示器、手机厚度、传感器等核心性能上,做为产品差别化的焦点。每每有高阶新机种公开,大多会以规格比较为主,并强调设计的创新和技术力的提升。   然近来手机硬件规格竞争已达上限,可以赋予智能手机各种新功能的传感器成为新焦点。三星电子(SamsungElectronics)的Galaxy系列机种和苹果(Apple)iPhone搭载指纹辨识传感器等,触发智能手机传感器的竞争。   报导引用市调机构IHSTechnology资料指出,智能手机和平板电脑等移动设备传感器全球市场规模,在2018年将较2012年的23亿美元成长约3倍,达65亿美元。   其中有20亿美元以上将来自生物辨识、紫外线、气体等新兴传感器产业。从动作辨识、光照度、距离传感器等智能手机登场初期开始,手机搭载的既有传感器和新传感器将带动传感器市场成长。   新兴传感器的代表性产品为指纹辨识传感器。苹果2013年推出的iPhone5S首度搭载指纹辨识系统,2014年更应用该系统推出移动付费服务Pay,引领传感器热潮。华为和Oppo等大陆手机业者,也陆续在最新产品上搭载指纹辨识传感器,让指纹辨识成为高阶智能手机的必备条件。   韩指纹辨识模组专门企业CrucialTec内部人员表示,近来以大陆智能手机製造厂为中心,展现出对指纹辨识模组的关心。除华为和Oppo外,许多业者也前来询问相关产品。      三星的Galaxy机种也搭载指纹辨识传感器,但三星的重心较偏向于健康管理的特殊传感器。日前推出的GalaxyNote4和NoteEdge因搭载紫外线传感器和心脉传感器受到瞩目。   原本三星计划还要搭载氧气饱和度测量传感器,但因受限韩国医疗设备登记规范等问题,只有部分海外地区的机种有搭载。内建应用程式SHealth原可利用温度及湿度传感器显示舒适度,但经过消费者调查,使用度相当低。新增传感器会导致製造成本升高,三星将先考虑活用度等再决定调整搭载的传感器。      继指纹辨识和UV等传感器后,各种健康管理、环境相关传感器可望接棒带动传感器市场成长。Partron传感器事业组长金泰元(音译)表示,正持续进行心电图传感器和体脂肪传感器等健康相关传感器模组的研发。此外,也将研发相关演算法,努力提升附加价值。   可辨识使用者情绪的传感器,也陆续有厂商进行研发。2013年微软(Microsoft)北京研究所发表MoodScope相关报告,成为热门话题。虽然与收集消费者的智能手机使用型态和生活形态等资讯,并以此为基础做运用的一般传感器有所差异,仍是一种情感辨识传感器概念。   韩国Shinyang证券研究员表示,智能手机开始搭载多元传感器,但受限于製造成本和手机外观设计等问题,未来可能只会再增加2~3颗传感器。能够配合零组件成本、使用者的接受度、生产力等三个条件的传感器,才会被应用到智能手机中。
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