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轨道温度传感器

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轨道温度传感器相关的资讯

  • 柔性温度传感器实现高温测量新突破
    近年来,各大品牌的折叠屏手机、柔性可穿戴电子等智能设备层出不穷,成为行业热点。作为柔性电子设备的重要组成部分,柔性传感器用以测量温度,反映人体的各项指标。现有的柔性薄膜温度传感器受柔性衬底、敏感材料等限制,难以实现高温物理场的温度测量。因此,如何继承柔性薄膜传感器优势,实现柔性薄膜传感器在高温环境下的应用是一个值得关注的问题。近日,来自微纳制造领域的一项最新研究成果,为柔性传感器突破高温应用瓶颈提供了新思路。西安交通大学机械工程学院精密工程研究所的刘兆钧博士、田边教授、蒋庄德院士及其合作团队首次制备出了具有良好温度敏感性的高温柔性温度传感器。相关成果发表于工程制造领域期刊《极端制造》。传统柔性温度传感器难以实现高温无损监测柔性传感器是指采用柔性材料制成的传感器,具有良好的柔韧性、延展性,甚至可自由弯曲、折叠,而且结构形式灵活多样,可根据测量条件的要求任意布置,能够非常方便地对复杂表面进行检测。在可穿戴方面,柔性的电子产品适合“人体不是平面”的生理特性,因此更易于测试皮肤的相关参数,其可将外界的受力或受热情况转换为电信号,传递给机器人的电脑进行信号处理,从而实时精准地监测出人体各项指标。“柔性薄膜温度传感器能变形、易附着、轻薄等优点受到了研究人员的广泛关注。”田边说,“热电偶式传感器以结构简单、动态响应快、便于集中控制等优点脱颖而出。”结合二者优势,热电偶式柔性薄膜温度传感器应运而生。“温度传感器主要由两部分组成,由两种不同材料制成的温度敏感层和柔性基板。温度敏感层常由金属以及金属化合物组成,柔性基材则选择已经商业化的聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺等高分子聚合物材料。”田边表示。实际上,柔性传感器的优势使其能运用到多个领域当中,除了可穿戴设备,柔性传感器还在医疗电子、环境监测等领域显示出很好的应用前景。然而,现有的柔性薄膜温度传感器受柔性衬底、温度敏感材料等限制,难以在高温环境场中工作,更无法实现功能化应用。“因为柔性基板的熔点通常低于400℃,在高温环境中发生碳化后会变脆、变硬,因此,很难在高温环境下使用现有的柔性温度传感器。这一点也限制了它们在航空航天、钢铁冶金和爆炸损伤检测等极端环境中的应用。”田边解释道。“现有的高温温度测量手段受限于设备尺寸大、需要破坏结构、破坏气流场、受环境干扰等,难以实现对温度场的无损实时温度监测。”博士生刘兆钧补充道。因此,如何继承柔性薄膜传感器的优势,实现柔性薄膜传感器在高温环境下的安装与应用是亟须解决的关键问题。突破多项柔性温度传感器测量瓶颈为了突破柔性温度传感器的温度测量瓶颈,田边教授团队创新性地选择了具有宽温域的铝硅氧气凝胶毡作为温度传感器的柔性基板。由于柔性基板表面不均匀、粗糙度较大,难以通过传统的微纳制造工艺实现薄膜沉积与功能化,因此团队选用了丝网印刷技术制备厚膜以克服上述困难。在制备传感器的实际操作中,田边、刘兆钧等人使用有机黏合剂混合功能粉末完成浆料配置,利用高温热处理的方法去除薄膜中的多余有机物,如环氧树脂、松油醇等。同时,团队还针对不同应用表面,基于柔性材料可变形、可共形的优势,实现了功能薄膜的特定曲面化制备。“就像球鞋设计者根据球星脚底的尺寸大小来制定码数一样,这种‘独家订制’能有效解决一些问题。”田边表示,这样制备好的柔性温度传感器能够贴附于不同曲率曲面,例如叶片等。同时,其也具有超薄、超轻等优点。这项研究首次实现柔性传感器在零下190℃至零上1200℃这一极广的温度范围内工作,测试灵敏度也达到了可观的226.7微伏每摄氏度(μV/℃)。这是现有所有柔性温度传感器难以实现的。扩大柔性传感器的工作温域,为柔性传感开拓了更广阔的应用领域,它在探险排难、航空航天、钢铁冶金等领域将呈现出巨大的应用潜力。在被问及新型柔性传感器何时能够实现实际应用时,蒋庄德表示:“我们团队的研究人员对制备的柔性温度传感器已经进行了多种实验室级测试与实际测试。其中,包括对航模发动机的尾喷温度进行实时监控,小型物理爆炸场爆炸瞬时温度测量以及对坩埚中金属熔化过程进行温度监测等。传感器在整个测试过程都表现出了优异的测温能力。”在蒋庄德看来,科技发展的目标始终围绕造福人类。他指出:“我们根据柔性温度传感器极轻、极薄的特点,创新性地将其应用于智能穿戴设备,如传感器与环保透明面罩相结合设计出的智能口罩,实现对人体呼吸状态的实时监测,有望惠及长期独居旅行者和慢性病患者。我们的科研成果可以给人们的生活带来便捷,这也让科研有了‘温度’。”目前,柔性传感器许多技术仍停留在研究阶段,柔性传感器产业链整体能力亟待增强。就技术本身而言,传感器本身的稳定性、耐磨损性等还需要进一步提高。而从整个产业链的配套来说,柔性电路、柔性存储,以及软硬连接等环节也需要跟进步伐。在未来,团队也期望将制备的柔性传感器进一步优化,实现飞机表面、涡轮叶片等国之重器上的温度测量,为我国科技进步添砖加瓦。
  • 赛默飞推出应用于敏感培养的新型轨道式摇床
    新型 Thermo Scientific MaxQ HP 数显轨道式摇床可提供 24/7 的精准性能 2012 年2 月3 日,中国上海 &ndash 科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)有限公司,日前推出了Thermo Scientific MaxQ 高性能 (HP) 数显轨道式摇床。该设备型号包括户外和台式培养型摇床及培养或冷冻板型摇床,MaxQ® HP 摇床的振幅很适合在敏感培养应用。固件震荡速度范围为 25 至 525 rpm,可为细菌提供&ldquo 强有力的震荡&rdquo ,而无刷直流电机的应用可使设备免于维护,实现长时间连续运行。MaxQ HP 摇床易于进行运行设置,且该设备还具备一项功能,能够限制对主要功能系统进行未经许可或不慎的更改。 MaxQ HP 空气浴和台式摇床的操作平台有多种尺寸,因而只需改变操作平台就能增加样品容量。台式培养摇床包括有同类产品中领先的+/-0.3º C 的温度均匀性,可实现最佳生长 ,而宽敞的操作室可容纳6个2L的锥形瓶。MaxQ HP 培养摇床和冷冻板摇床都配有 HEPA 过滤器,能提供最大限度的保护,防止污染,气流系统可使温度均匀性达到 +/-0.2 º C ,实现理想培养条件,符合人体工程学的设计可方便使操作人员操作设备内部。温度可选范围广,几乎可以满足任何要求,培养摇床内部温度为5 º C 至80 º C,冷冻摇床的内部温度为4&ndash 60 º C。 背光显示屏使 MaxQ HP 数显轨道式摇床具备了多项功能,可同步显示温度、速度及时间的运行值和设置值,还可在设置运行状态时减少误差。设计先进的平衡机械和耐用的部件能够消除摇床在震荡过程中所产生的振动,保障其使用寿命。实时报警提示(包括温度传感器故障和电力中断),加强了操作人员控制设备操作的信心。 新型 MaxQ HP 摇床免维护,具备高端性能,是为严苛的分子生物学应用而设计的,该设备现已作为摇床产品中的最佳型号增加到了赛默飞的产品手册中。 获取更多有关新型Thermo Scientific MaxQ HP 数显轨道式摇床系列产品的信息,请登录www.thermo.com.cn/shaker。 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额接近 110 亿美元,拥有员工约37000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 两个首要品牌,我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐,帮助客户解决在分析领域所遇到的各种挑战,无论是复杂的研究项目还是常规检测或工业现场应用。 欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.cn
  • 如何实现超短支温度传感器校准?
    应用背景温度数据的监测在制药行业里有相当重要的地位,不论是产品质量保障、节能降耗还是合规要求,再或者药品研发、生产、包装、运输、存储的各个环节,都与温度息息相关,而且对温度参数的准确可靠有较高要求。温度监测系统由温度传感器和显示设备组成,随着时间的推移,温度传感器会受到诸多因素的影响,例如震动,应力变化,化学腐蚀等,其性能参数也会产生变化,因此需要对其进行校准以确定其误差的大小,确保其在允许误差范围内工作。而新版GMP规范第五章第五节对校准也做了明确规定:对于生产和检验用的仪表要定期校准,保存校准记录,未经校准的仪表不得使用。AMETEK校准仪器具有40年的温度校准经验,深入了解用户需求,为制药行业用户设计了有综合性的专业解决方案:✔ 卫生型温度传感器✔ 超短支温度传感器✔ 无法拆卸狭小空间温度传感器✔ 超低温冰箱、冻干设备温度传感器✔ 湿热灭菌器温度传感器✔ 隧道灭菌温度传感器✔ 表面安装温度开关如何实现超短支温度传感器校准?解决方案:RTC-158B 干体-液槽两用温度校准仪配特殊专用套管✔ 干湿两用:干体炉-微型液槽均可使用,对于插入深度小于30mm的传感器可选择液槽。✔ 温场直径大:特殊设计的专用恒温块可匹配超短或异形传感器,即使是卡盘超短卫生型传感器也可使用 。✔ 性能: D LC 动态负载补偿 及外部参考控温,保证垂直温场均匀稳定,控温准确。✔ 快捷: 升降温速度远快于传统液槽,成倍提高工作效率。关于Ametek Jofra 干体炉Ametek校准仪器是全球主要的温度、压力及电信号校准仪生产厂商之一,AMETEK JOFRA生产和销售干体炉有三十多年历史,能提供快速精准的温度校准方案。AMETEK干体炉有5大系列共50多个型号,温度覆盖-100~1205℃,满足各个行业的温度校准需求。根据应用情况提供多样的解决方案,实现实验室及现场的快速精准温度校准。
  • 制药行业温度校准方案(一) | 安装于工艺设备卫生型温度传感器校准
    应用背景温度数据的监测在制药行业里有相当重要的地位,不论是产品质量保障、节能降耗还是合规要求,再或者药品研发-生产-包装-运输-存储的各个环节,都与温度息息相关,而且对温度参数的准确可靠有较高要求。温度监测大都由温度传感器和显示设备组成,随着时间的推移,温度传感器会受到诸多因素的影响,例如震动,盈利变化,化学腐蚀等,其性能参数也会产生变化,因此需要对其进行校准以确定其误差的大小,确保其在允许误差范围内工作。而新版GMP规范第五章第五节对校准也做了明确规定:对于生产和检验用的仪表要定期校准,保存校准记录,未经校准的仪表不得使用。AMETEK校准仪器具有40年的温度校准经验,深入了解用户需求,为制药行业用户设计了有综合性的专业解决方案:✔ 卫生型温度传感器✔ 超短支温度传感器✔ 无法拆卸狭小空间温度传感器✔ 超低温冰箱、冻干设备温度传感器✔ 湿热灭菌器温度传感器✔ 隧道灭菌温度传感器✔ 表面安装温度开关制药行业温度校准方案(一)安装于工艺设备卫生型温度传感器校准解决方案:RTC-156B 超级标准体炉配短支校准套件✔ 专业套件:定制套管保证与卫生型卡盘传感器充分热平衡,补偿热损失,外接参考传感器与被检传感器位置保持一致,精准控温。✔ 洁净 无液体介质,不易污染探头,尤其适用于对探头洁净度有严格标准的企业 。✔ 性能: 双区加热配合 DLC 动态负载补偿 ,保证垂直温场均匀稳定,不受被检传感器 插入深度影响 。✔ 便携 干体炉 便于携带至 现场 ,可以 进行 全回路校准,减少分离回路校准的附加误差 。✔ 安全: 无液体挥发,不会对操作人员健康产生危害,也不会污染实验室工作空间✔ 快捷: 升降温速度远快于 液槽,成倍提高 工作效率关于Ametek Jofra 干体炉Ametek校准仪器是全球主要的温度、压力及电信号校准仪生产厂商之一,干体炉的发明者,能提供快速精准的温度校准方案。AMETEK干体炉有5大系列共50多个型号,温度覆盖-100~1205℃,满足各个行业的温度校准需求。根据应用情况提供多样的解决方案,实现实验室及现场的快速精准温度校准。
  • 双应变-温度传感器性能研究取得进展
    近日,广东省科学院化工研究所研究员曾炜团队在国家自然科学基金项目等的资助下,在双应变-温度传感器性能研究方面取得新进展。相关研究发表于Composites Part A。张静斐为该论文第一作者,曾炜为通讯作者。   在目前的双应变-温度传感器研究中,一般是将应变/温度敏感的导电材料,如金纳米粒子、氧化石墨烯和碳纳米管等引入弹性体或水凝胶来实现的。由于弹性体的伸展性差和导电材料的不透明性限制了其在大应变和可视化设备中的应用。而离子导电水凝胶具有透明度高、柔韧性好的优点,可以实现基于三维网络离子传输的同时,利用其电导率随应变和温度的变化而实现应变-温度双重传感,为传感器的多功能化提供了广阔应用前景。   研究人员通过自由基聚合,在氯化锂和甘油的存在下,制备了具有良好应变和温度敏感性的可拉伸离子导电性水凝胶。氯化锂的强离子水化作用和水分子、甘油形成强氢键协同作用从而抑制了冰晶的生成,使水凝胶具有优异的抗冻能力,能在-30 ℃~ 80 ℃的较宽温度范围内检测温度的变化。该水凝胶在36.5~40 ℃范围内的温度灵敏度为5.51 %/℃,检测限为0.2 ℃,并具有良好的升温-降温循环稳定性。   此外,水凝胶传感器在2000%的宽应变范围内具有良好的线性,可以达到17.3的高灵敏度,并具有低至1%的检测下限。利用该方法制备的应变-温度双重刺激响应水凝胶,在人体运动监测、发热检测等可穿戴设备中具有很大的应用潜力。
  • 福禄克携5款温度、压力、电学计量校准产品亮相世界传感器大会
    仪器信息网讯 8月23日,为期三天的2022世界传感器大会在郑州国际会展中心完美落幕,此次传感器大会由中华人民共和国工业和信息化部、中国科学技术协会与河南省人民政府主办,郑州市人民政府、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。福禄克(FLUKE)展位本次世界传感器大会,众多知名传感器公司携新品和主推产品参展,同时也吸引了多家仪器企业参加,福禄克(FLUKE)公司也携一系列计量校准产品亮相。据了解,福禄克早在2000年就收购了Wavetek Wandell Goltermann的精密测量部门,从而稳固了其在电气校准市场内已经获得的地位。近几年,福禄克公司又先后收购了以温度计量和校准著称的 HART公司,以及以压力计量和校准而著称的DHI公司,从而使福禄克公司的计量和校准技术和产品覆盖了电学、温度以及压力,成为全面提供计量和校准产品的仪器仪表公司。1586A高精度多路测温仪(下)和外置接线模块(上)1586A高精度多路测温仪可以扫描测量并记录直至40通道的直流电压和电流,电阻,扫描速度可达每秒10个通道。1586A可以配置为多通道的记录仪在现场使用,也可以配置为参考温度计连接方式用于实验室的温度传感器校准。1586A高精度多路测温仪可满足制药,生物,食品,航空航天以及汽车行业的大量的温度分布,传感器校准,温度测量的应用。2271A工业压力校准器这款仪器兼容两个不同精度级别的模块。PM200模块为大部分量程提供 0.02% FS。PM500模块提供0.01%的读数不确定度,确保2271A可用于测试或校准更高精度的变送器和数字仪表。2271A的压力量程达到-100 kPa至20MPa(-15 psi至3000psi),满足较宽范围的压力计和传感器需求。仪器内置支持HART功能的电学测量模块(EMM),因此能够对4-20 mA设备(例如,智能变送器、压力计和开关)进行闭环、全自动校准。此外,该仪器顶部的双测试端口可安装两台被测设备(DUT),提升工作效率。9173高精度干式计量炉干井炉是早期最传统的现场热源。而福禄克最早开发的干式计量炉,其不确定度要远远小于干井炉的不确定度。不确定度越低,客户就越有能力校准准确度更高的传感器。干式计量炉提供了接近恒温槽的性能,但是却不需要昂贵的恒温槽液体。干式计量炉达到预定温度点并且稳定的时间比恒温槽快5到10倍,这样即可节省技术人员的工作时间,提高检定速度。干式计量炉的便携性使其能够到现场进行校准的工作,从而解决了恒温槽在运输上的困难。而此次参展的福禄克9173高精度干式计量炉采用了双段控温技术。传统的炉子在轴向(垂直方向)的温度场很难做到均匀,越接近炉口温度变化就越大。所谓双段控温就是在垂直方向上使用上下两层双路控温的方式,这种新型的模拟和数字控制技术提供了高达±0.005 C的稳定性。而且利用两段控温技术,轴向(垂直方向)的均匀性在60 mm区域内可达到±0.02 ℃。7109A便携式恒温槽在制药、生物科技和食品生产等行业,过程制造工厂大量使用卫生型温度传感器,这些传感器需要定期校准,在校准时必须停止生产。因此,校准效率越高意味着工厂停工时间越短。此外,在有些生产过程中,0.1摄氏度的误差就会造成严重成本损失,温度准确度对于保证质量至关重要。而本次展出的这款7109A便携式校准恒温槽与市面上许多恒温槽相比,系统准确度提高了两倍,能在更短的时间内校准更多的卫生型传感器,工作效率提高四倍。用户可以将4支卡箍式卫生型传感器同时置于恒温槽中进行校准,温度显示准确度达±0.1°C。对于小法兰或没有法兰的卫生型热电阻,校准效率甚至更高。7109A恒温槽覆盖温度范围可达-25°C至140°C,内置测温仪直接用于连接外部参考探头以及被校温度探头。8588A八位半数字多用表8588A是一款八位半数字化标准多用表,专门为校准实验室量身打造,拥有直观的用户界面和彩色屏幕和超过12项的测量功能,包括新增的数字化电压、数字化电流、电容、射频(RF)功率,以及用于交/直流电流的外部分流器,帮助用户将实验室级别的系统测试成本统一整合到单台测量仪器中。8588A拥有1年期直流电压准确度(2.7μV/V@95%置信区间,或3.5μV/V@99%置信区间)和最佳的24小时稳定度(0.5 μV/V@95%置信区间,或0.65 μV/V @99%置信区间),使其能够傲视市场上其他标准数字多用表。8588A还能够在短短1秒内产生稳定的八位半读数,进一步提高速度覆盖范围。
  • 国内学者成功研发石墨烯温度流量一体化传感器
    p style=" line-height: 1.75em "   & nbsp 国内科研人员成功研发基于石墨稀材料的大量程、高精度的流量、温度传感器,有望在热力系统进行规模应用。 /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/3e7bf569-3c52-4b91-b4b2-dd53a82c552f.jpg" title=" 20160407151516449.jpg" /    /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 清华大学 朱宏伟 /p p style=" line-height: 1.75em "   近日,清华大学朱宏伟教授团队和北京华大智宝电子系统有限公司合作开发出石墨烯温度流量一体化传感器件。他们针对热力系统检测用流量、温度传感器的应用需求,通过对石墨烯传感的作用与规律研究,突破石墨烯材料在热量表流量计应用的关键技术,开发热力系统检测用石墨烯流量、温度传感器件,解决了现有传感器表面结垢、功耗高等问题,形成了批量制备能力,有望在热力系统进行规模应用。 /p p style=" line-height: 1.75em "   该团队完成了石墨烯晶片形状、尺寸、表/界面状态对传感性能调制研究,通过基于石墨稀材料的传感工艺结构设计,开发了大量程、高精度的流量、温度传感器。流量传感器元件测量范围达到0.01~6m3/h,测量精度达到0.005m3/h 温度传感器元件测量范围达到0~100℃,测量精度达到0.02℃。 /p p style=" line-height: 1.75em "   在石墨烯流量、温度传感材料基础上,同时开展了两项拓展研究:1)提出了一种实现高灵敏柔性应变传感的新思路,通过石墨烯与超弹超薄高分子材料复合构建了一类基于柔性传感器原型器件,开发了面向可穿戴装备的传感器的制造方法和工艺,在应变、压阻、扭转、挥发性有机物、声波等几个典型传感应用上进行了探索,并可探测脉搏、语音等微弱生理信号,有望应用于移动医疗、可穿戴式设备等领域 2)研究了水在石墨烯层片孔中的扩散特性,开发了一种同位素标记法,揭示了水分子在石墨烯中的扩散系数比微孔滤膜中微米尺寸通道的扩散系数高4~5个数量级,证明了水分子可超快速传输,为基于石墨烯的传质特性研究奠定了基础,并在快速过滤与分离领域展现出广阔的应用前景。 /p p style=" line-height: 1.75em "   相关研发成果已发表SCI收录论文15篇,申请国家发明专利5项,获授权实用新型专利1项。所制备的六种传感器发表在ACSNano、Adv.Funct.Mater.、Small、NanoRes.、Appl.Phys.Lett.、Chem.Commun.等期刊上,并被学术媒体Nanowerk、Graphene-Info和MaterialsViewsWiley做为研究亮点报道,被评价为“…全新的传感机制、石墨烯的高性能应用…”,“石墨烯的机电效应结合其它特性…促进了在高灵敏传感中的应用,…这些传感器的潜在用途包括柔性显示、智能服装、电子皮肤、体外诊断等,在可穿戴健康检测类设备上有较大的应用空间”。 /p p br/ /p
  • 国产量子计算超低温温度传感器研制成功
    量子芯片运行对温度环境要求极为苛刻,如何实时监测温度变化,了解制冷机运行状态?近日,记者从安徽省量子计算工程研究中心获悉,国产量子计算超低温温度传感器研制成功,并已投入国产量子计算机中使用。安徽省量子计算工程研究中心相关研发团队负责人张俊峰向记者介绍:“随着稀释制冷机技术的发展,国内外稀释制冷机技术越来越成熟,与之相配套的温度测量需求也不断加大。为了保证量子芯片在合适的温区运行,需要实时监测量子芯片运行的温度环境,这款传感器就像是‘量子芯片温度计’,可实时监测温度变化。”该超低温温度传感器由合肥本源量子完全自主研发,支持实时温度监测,具备较高测量精度等优势。该产品通用性很广,可以非常方便地安装到稀释制冷机上,目前已投入国产量子计算机中使用。张俊峰表示,量子芯片是量子计算机的核心器件,实时监测量子芯片运行的温度环境能够对整个量子计算机系统起到关键性作用。该国产超低温温度传感器的成功研制,使我国在极低温领域的温度测量精度达到国际先进水平,向着量子计算机完全自主可控迈出了重要一步。
  • 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。
  • 宁波材料所在柔性应变-温度双模态传感器研究方面取得进展
    人体活动所产生的包括应变和温度等生理信号是医疗健康、运动监测的重要数据来源,利用柔性可穿戴设备实现应变和温度的感知意义重大。柔性传感器是柔性可穿戴设备的核心部件,其发展趋势是集成化和多功能化。发展柔性应变-温度双模态传感器,实现应变和温度等信号的监测以及区分,同时兼具高的分辨率仍是一个难点。   Co基磁性非晶丝具有优异的软磁性能和巨磁阻抗效应(GMI),可以实现对磁场的高灵敏探测,是发展柔性多功能传感器的理想材料之一。前期,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员李润伟、刘宜伟基于磁性非晶丝设计与发展了仿生触觉传感器与自供电弹性应变传感器,并在机器人假肢的触觉感知、运动捕捉的智能服装方面实现应用(Science Robotics. 2018, 3, eaat0429;Nano Energy, 2022, 92, 106754)。在此基础上,研究人员以磁性非晶丝为敏感材料,通过设计具有管状异质结构的双模态传感器实现了单一传感器对应变和温度的灵敏监测和实时区分。   该传感器具有独立的应变和温度感知机制。一方面,结合磁弹性体的磁弹效性和Co基非晶丝的巨磁阻抗效应可以实现应变灵敏探测;另一方面,用于阻抗输出的热电偶线圈具有显著的塞贝克效应,可以同时实现温度的检测。基于独立的感应机制,温度和应变信号之间不存在相互耦合,后续通过信号读取电路可实现温度和应变信号的实时区分和输出。   该研究中双模态传感器的应变-磁转换单元中具有磁弹效应的磁弹性体提供随应变而变化的磁场,通过内置的Co基磁性非晶丝,能够灵敏感知微小变化的磁场,从而输出变化的阻抗,实现应变的感知。此外,该工作设计了具有双功能的Cu-CuNi热电偶线圈,不仅可以实现阻抗的输出,而且本身具有的塞贝克效应可以实现对温度的感知。   进一步地,通过调控应变-磁转换单元的不同区域的相对模量,即磁弹性管和非磁性弹性管的相对模量,可以控制磁场变化快慢,从而能够实现应变灵敏度的可调。该传感器可实现0.05%的应变和0.1℃的低探测极限,5.29和54.9μV/℃的较高应变和温度感知灵敏度。   此外,该研究也从模拟和实验上对该双模传感器的应变-温度信号输出的耦合和相互干扰进行了验证。研究人员分别测试了双模传感器在不同应变下的温度输出信号和不同温度下的应变输出信号,发现该传感器具有的管状异质结构能够有效避免应变对温度的干扰,且磁性非晶丝和磁粉的磁性能在低于居里温度下具有良好的温度稳定性,可以确保温度对应变感知几乎没有影响。   该研究将所设计的管状线型双模传感器与织物集成,可以同时用于人体微小应变的探测,比如呼吸和吞咽等检测,也可用于膝盖弯曲等较大应变的探测,同时能实现体温或环境温度的实时监测,在健康监测、智慧医疗以及人机交互领域具有良好的应用前景。   相关成果近期以Dual mode strain-temperature sensor with high stimuli discriminability and resolution for smart wearables为题在线发表在Advanced Functional Materials上。研究工作得到国家自然科学基金重大仪器研制项目、国家自然科学基金项目、国家自然科学基金委中德交流项目、中科院国际合作重点项目、浙江省自然科学基金等项目的支持。图1(a)双模传感器的感应机制,(b)具有管状异质结构的双模传感器传感器制备流程,(c)应变-磁转换单元中磁弹性管的微观形貌,(d-i)具有磁弹效应的磁弹性管不同磁化方向磁化具有不同的磁性能,(j-m)双模传感器外观和柔性展示图2 双模传感器的应变感知性能
  • 易科泰受邀参展农业传感器暨2021年智能农业国际学术会议
    2021年5月20日-22日“国际工程科技战略高端论坛--农业传感器 暨2021年智能农业国际学术会议”在天津召开,参会的国内外专家围绕农业传感器、农业人工智能、农业机器人、精准农业与智慧农场等主题做精彩汇报,易科泰(西安)遥感技术研发中心受邀参展此次会议,并与参会专家就光谱成像和遥感技术在智慧农业领域的应用做深入交流。西安易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心,基于自主研发平台技术(包括专业遥感无人机、PTS(Plant-To-Sensor)技术、STP(Sensor-To-Plant)技术)和国际先进光谱成像传感器技术,为智慧农业、作物表型成像分析、作物生理生态、遗传育种、生态环境监测等领域提供全面解决方案。Ecodrone® 高通量无人机遥感平台-Ecodrone® UAS-4轻便型无人机遥感平台,可搭载多光谱成像、Thermo-RGB成像传感器-Ecodrone® UAS-8无人机遥感平台,可搭载一体式高光谱成像-红外热成像等-Ecodrone® UAS-8 Pro,高负载、长续航,可搭载AisaKestrel高分辨率大视野高光谱成像等PhenoTron® 实验室/温室表型成像与种质资源检测分析平台PhenoTron-HT作物表型分析与种质资源检测平台,高通量高光谱成像与红外热成像分析PhenoTron-HF作物表型分析与种质资源检测平台,一站式、高通量高光谱成像、叶绿素荧光成像与多光谱荧光成像分析PhenoTron-RS作物表型成像分析平台,Plant phenotyping from shoots to roots,客户定制作物根系-植株表型分析PhenoPlot® 温室/大田作物表型分析平台-PhenoPlot轻便型表型分析系统,ready-to-go,具备俯视和侧式旋转两种平台-PhenoPlot移动式、固定式表型分析平台,适配多场景温室或大田智慧农业应用-PhenoPlot-XYZ双轨悬浮轨道式表型分析平台,可选配SoilTron© 小型蒸渗仪、自动浇灌系统等-Thermo-RGB红外热成像与RGB成像融合分析技术,可精准分析冠层阳光照射叶片、阴影叶片及土壤温度信息、覆盖度、绿度指数等信息
  • 小身材大作为:光纤传感器应用前景及场景剖析
    p   光纤传感器是近年来势头正猛的“科技新贵”,因为它有极高的灵敏度和精度、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、能与数字通信系统兼容等优点,已被广泛应用于电网系统、道路监控、轨道交通、食品安全等领域。 /p p   紧贴时代发展趋势,由中国光学工程学会光纤传感技术专家工作委员会、中国光纤传感技术及产业创新联盟组织的2019第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会将于2019年8月5日-7日在北京国家会议中心组织召开。 /p p strong   科技新贵之光纤传感器 /strong /p p   光纤传感技术是一种新型传感技术。通过光的反射、折射和吸收效应,光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等,可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地发生变化,因而可将光纤作为敏感元件来探测各种物理量。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 404px height: 263px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/b0818f87-2205-4c37-9840-bd1f8c595af5.jpg" title=" 113.jpg" alt=" 113.jpg" width=" 404" height=" 263" / /p p   中国已成为全球光纤传感器消费最大国,在国产化进程有一定的突破。据了解,以南京大学、深圳中科传感为代表的大学及研究院等机构,基本掌握了全套的光纤传感器方案。而在光纤传感系统的核心部件上,厦门彼格的窄带光源、世维通的铌酸锂波导等为代表相关的器件,都不甘落后争相实现自主研发。 /p p   纵观整个行业市场,目前中国光纤传感器的自主研发仍是“短板”,总体市场化水平仍落后外国。据统计,中国传感器新品研制率落后美日等国近10年,产业化水平落后10-15年。未来,中国光纤传感市场产业化格局有待提升,物联网技术的加持,将推动中国光纤传感市场走向新一轮发展高峰。 /p p    strong 光纤传感器应用场景分析 /strong /p p   物联网俨然已经成为光纤传感器国产化的重要推手。物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数,从而为物联网提供更可靠的数据信息,再经过系统的处理,得到人们需要的结果。可见,光纤技术在物联网中有很广阔的应用前景。 /p p   正是敏锐捕捉到光纤传感器技术在上述领域日益紧密的行业风向,第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会致力于全面拓展光纤传感器科技应用领域终端,聚焦智能电网、矿山安全、轨道交通、海洋与环境、地质与水利等各个应用行业,展现国内巨头企业相应的创新综合解决方案。 /p p   光纤传感器在智能电网领域起到重大作用。利用光纤传感技术对输电线路进行安全监控,通过对输电线路上发生的触碰光缆、接头盒、光芯等扰动的实时监测,采集和分析信息,判定扰动发生的位置、类型、强度,以帮助线路维护人员及时发现输电线路的破坏行为,有效解决对线路损毁的预警监测,为电力系统提供告警、智能分析和辅助决策支持。 /p p   光纤传感器也同样发力道路安全领域。伴随着工业与交通运输的发展,桥梁的跨度增加以及结构的复杂趋势,使得其安全隐患受到更多的关注。把光纤传感系统埋入水泥结构形成能够感知应力和断裂损伤的能力。同时,利用张力传感器感受隧道容易发生塌方的局部的变形情况,这些信息可以与互联网相结合,实现对这些基础设施的长期稳定的实时监测,减少事故的发生。 /p p   光纤传感器在轨道交通领域的作用也不容小觑。以中国自主研发的高铁列车代表作——和谐号380AL为例,一辆列车里的传感器数量多达1000多个,平均每40个零部件里就有一个是传感器。它们承担着状态监视、故障报警、车载设备控制等功能。中国工程院院士、中车株洲所总经理丁荣军曾一语道破光纤传感器的重大作用,它对于收集列车的运行状态信息、高速综合检测列车、钢轨探伤、轨道状态远程监测、室内外环境综合传感等方面都起到了不可或缺的作用。 /p p   strong  行业翘楚荟萃 看点十足 /strong /p p   第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会目前已进入倒计时,诚邀您八月相聚北京国家会议中心,感受这个绽放出耀眼科技光芒的盛会! /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 514px height: 295px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/f9808917-ffd1-4382-89fa-a8893f2e65a4.jpg" title=" 115.png" alt=" 115.png" width=" 514" height=" 295" / /p p   strong  看点一:大咖领衔名企云集 定义光智造未来 /strong /p p   会议将邀请清华大学教授廖延彪、北京航空航天大学张惟叙教授、加拿大皇家科学院院士鲍晓毅及国内光纤传感领域的优秀研究团队等亲临现场助阵。会议内容涉及光纤传感系统在轨道交通、海洋与环境领域应用、矿山安全、智能电网、地质与水利工程中的应用等。 /p p   strong  看点二:匠心巨制 同期展会争奇斗艳 /strong /p p   会议现场将同期举办第十一届光电子· 中国博览会,会议还将呈现激光智能制造、全球高校· 研究所· 重点实验室创新技术、红外微光技术及应用、智能信息、光学制造、精密光学与光电检测六大主题展,吸引了从光学元器件到终端用户应用的众多行业龙头企业及科研机构参展。 /p p    strong 看点三:精准孵化采购新商机尊享高端定制贵宾服务 /strong /p p   第十一届光电子· 中国博览会将为光电行业的高管及专业买家提供新产品、新资讯、新方向、新商机贵宾导向服务,提升买家参观体验感,使买家豪享高端定制上中下游产品的一站式采购服务。 /p p   本届光博会展商参展/参观登记/参会注册均已全面上线,欢迎登陆展会官网或官方微信预约登记。 /p p   展会报名地址:http://www.cipeasia.com/ /p p br/ /p
  • 神州八号飞船成功发射 进入预定轨道
    中广网北京11月1日消息 神舟八号飞船于北京时间11月1日5时58分发射升空,并顺利进入预定轨道。飞船将在两天内与天宫一号进行首次空间交会对接。目前天宫一号运行稳定,满足交会对接任务要求。   神舟八号起飞瞬间 中广网记者路林强摄   中国载人航天工程新闻发言人武平表示,与以往飞船发射不同,这次交会对接任务要求飞船“零窗口”发射。为确保将飞船发射到与目标飞行器共面的轨道,神舟八号必须在天宫一号轨道面经过发射点后的一定时间内准时点火起飞,否则就需要消耗很多的推进剂来修正两者之间的轨道面偏差。   点火瞬间:轰鸣声震动大地 橘红色火焰照亮夜空   记者:让我们直接进入最激动人心的点火时刻,现场点火时间是5点58分07秒,这与此前预设的火箭发射零窗口时间分秒不差。我的位置是距离发射塔架15 公里的指控大厅里,当零号指挥员发出最后的点火口令时,我看到火箭底部两边喷出火焰。几秒钟之后火箭升空,橘红色的火焰把黑色的黎明照亮,天空好像变成一幅桔红色的泼墨画,我甚至能看清云彩的轮廓。   还有一个有意思的现象是,火箭升空的开始,我听不到任何的声音,过了一段时间以后指控大厅才传来轰隆隆的轰鸣声,玻璃也开始明显的颤抖。神舟八号打入云层之后就消失在了我的视线里,但是巨大的轰鸣声和玻璃的颤抖仍然持续了数十秒,这种感觉非常奇妙。[详细]   3日凌晨与天宫首次交会对接   据北京飞控中心副总工程师周建亮介绍,神八这次任务的重点是完成交会对接。也就是为接下来的飞船能够载人上天而进行模拟飞行,所以在神八的前端加装了交会对接装置,同时神八入轨轨道也与前几次有很大的不同。   周建亮:神舟七号飞船入轨的轨道高度是近地点高度200公里,远地点高度350公里,现在神舟八号入轨远地点高度是330公里,之所以采取这样一个轨道的方案,主要是出于交会对接的需要。   周建亮:后面有两次交会对接工作,第一次是在3号凌晨,另一次是在14号。也正是因此,神八升空之后的控制动作将非常的密集,在今天中午12点左右,神八运动到第五圈届时将进行第一次轨道控制,抬升它的近地点高度。此后在明天当它运行到第13圈、16圈、19圈、24圈时,还将进行4次轨道控制。这样经过5次远距离的导引控制,在3号凌晨时就可以进行第一次交会对接。然后进行锁紧,也就是我们之前所说的让天宫和神八的接吻能够更加紧密更加严丝合缝。   此后在天宫一号与神舟八号组合飞行12天之后,也就是在本月14号时,神八将撤离天宫一号,然后再进行对接,他们共同飞行2天之后,16号神八将第二次撤离天宫一号,17号返回地面,这样天宫其神八交会对接工作就算圆满完成。   “成都造”仪器将控制神八飞船安全返回   备受关注的神舟八号飞船于今日5时58分发射。“神八”飞天,而“成都造”的“静压高度控制器”,则控制着其安全着陆。记者10月31日获悉,由中航工业成都凯天电子股份有限公司研制生产的静压高度控制器,从“神一”一直应用到“神八”!   据专家介绍,静压高度控制器是飞船回收系统的核心部件之一,被定为飞船的A级产品,是飞船回收舱打开降落伞系统的关键控制单元。飞船返回舱进入大气层,到达距地面11公里高度时,安装在返回舱内壁的静压高度控制器发出开伞指令,飞船的控制操作系统收到信号后,拉出引导伞、降落伞、减速伞和主伞。飞船下降到6公里和5公里高度时,静压高度控制器再次发出信号,监测主伞是否工作正常,如果主伞出现意外,静压高度控制器将再次发出指令,启动备份伞,确保飞船回收舱百分之百安全降落。   除此之外,该公司还为“神八”提供了两种型号的压力信号器,主要使用于飞船对接压控装置和目标飞行器供氧组件。作为对接压控装置的功能部件,这两种信号器安装于运输飞船轨道舱内 作为供氧组的功能部件,安装在目标飞行器实验舱内。其主要功能是感受并指示组件的压力变化,为飞船的控制系统提供有力的压力数据保证。(成都日报)   神八天宫交会对接系统上海研制   与以往神舟系列飞船单独飞行不同,神八肩负着“交会对接”新任务,因此在它的轨道舱和天宫的实验舱前面,都各有一个对接机构,分别称为主动对接机构和被动对接机构。主、被动两套对接机构上,总共有13个电机、243个齿轮、680个轴承、5个电磁拖动机构、5个电子单机和2套结构本体,各自承担着他们的重要角色。   十多分钟的空间对接,却让上海航天人忙了12年。从1999 年开始,对接机构就进行了方案论证,以及大量研制、试验工作,神八和天宫两套对接机构在上海航天人“老中青”三代的目睹下成长起来。樊萍回忆道,“从方案论证到正样产品出厂,对接机构的结构外形没有变动过,但是里面部件几乎全部被改进了。”   记者获悉,上海航天技术研究院作为承担我国载人航天工程任务的主要单位之一,承担了神舟八号对接机构分系统、电源分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统以及总体电路分系统相关设备的研制工作。   据悉,天宫与神八此次要完成两个重要任务,一是完成交会对接 二是完成组合体运行,收集遥测数据、大气环境以及温度控制。试验结束后,神八返回舱将返回地面,天宫继续在太空服役,等待神九和神十飞船前来对接。只有三次都对接成功,中国的载人航天工程第二步战略目标才全部达到。   1992年,中国就正式确立了载人航天工程分三步走。第一步,发射两艘无人飞船和一艘载人飞船,开展空间应用实验。第二步,在第一艘载人飞船发射成功后,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,并利用载人飞船技术改装、发射一个8吨级的空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步,建造载人空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。   据外媒报道,有美国学者认为,天宫一号相当于美国1973 年发射、1979年坠落的首个空间站天空实验室。这个载人空间站上拥有“阿波罗”望远镜和其他仪器,主要观测太阳和地球,还从事人类在失重状态下生理和心理反应等各种科学研究工作。对此,《国际太空》杂志副主编庞之浩却打趣道,与国外20吨级以上的同类试验性航天器相比,天宫一号在功能和用途方面有相似之处,但质量较小,只有8吨,因此称为“迷你空间实验室”更妥当。   下一步,中国还将建造较大规模的空间站。有消息称,中国空间站预计在2020年左右建成。(东方网)
  • 恒美科技|全自动馏程测定仪采用高精度温度传感器
    全自动馏程测定仪是一种用于测定液体样品馏程的专用仪器。馏程是指液体样品在不同温度下蒸发后残留物含量的变化情况,是衡量液体样品挥发性和蒸馏性能的重要指标之一。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C547621.htm 首先,全自动馏程测定仪能够快速准确地测定液体样品的馏程。传统的馏程测定方法需要依靠人工操作,不仅耗时而且容易受到人为因素的影响。而全自动馏程测定仪采用先进的传感器和测量系统,能够自动测量液体样品的馏程,提高了测量效率和准确性。 其次,全自动馏程测定仪具有自动化和智能化的特点。它可以实现自动样品准备、测量和分析等功能,避免了人为操作的误差和干扰。同时,全自动馏程测定仪还具有数据处理和分析功能,可以将测量数据转化为可视化的图表和报告,方便用户进行数据分析和处理。 最后,全自动馏程测定仪还可以为石油化工、医药、食品等领域的企业提供技术支持。通过测量液体样品的馏程,可以帮助企业了解产品的性质和特点,为产品的生产和加工提供重要的参考依据。 总之,全自动馏程测定仪对于液体样品的馏程测量和质量保障具有重要意义。它能够提高测量效率和准确性,实现自动化和智能化测量,为相关领域的企业提供技术支持。
  • 北醒参与智能传感器项目获得国家重点研发计划立项
    近日,国家科技部公布2023年度国家重点研发计划“智能传感器”重点专项评审结果,北醒参与申报的“列车前向运行环境监测传感器及系统应用”项目获批立项。此次立项,标志着北醒激光雷达关键技术符合国家科技发展战略规划,获得政府与行业的支持认可。该项目由交控科技股份有限公司牵头,北京交通大学、北京航空航天大学、中国科学院半导体研究所、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、凌云光技术股份有限公司、国能朔黄铁路发展有限责任公司、成都轨道交通集团有限公司、北京埃福瑞科技有限公司参与合作。北醒基于独特的先进技术架构,实现可靠的三维环境感知能力,其设计可满足交通复杂场景严苛的可靠性要求。在此研发经验基础之上,将着力攻克一批关键核心技术,构建自主可控的产业体系,形成高性能传感器、新方法、新技术及新系统设备,有助于减少对国外企业的依赖,提升我国轨道交通产品的国际竞争力和市场占有率,为实现“交通强国,铁路先行”的国家战略提供有力支撑。北醒致力于提升设备运力和效率,降低事故率,让人类出行更智能更安全。北醒入选国家级专精特新“小巨人”企业,并获准设立博士后科研工作站,参与联合创新完成的项目曾荣获“北京市科学技术进步奖二等奖”,在智能轨交、智能公路、智能民航等智能交通领域深耕已久。北醒CEO李远表示,未来,北醒将以此为契机,继续为民生基建护航,向世界领先迈进。在项目实施与企业发展中,北醒继续坚守长期主义和技术至上的价值主张,持续提升激光雷达高安全、高可靠性技术,助力国家科技进步与行业发展。关于北醒(北京)光子科技有限公司公司成立于2015年,是一家全球领先的激光雷达产品及解决方案提供商。公司致力于通过激光雷达技术赋能千万移动智能体,从而推动数字化与智能化,全面提升用户安全、运力和效率。北醒激光雷达产品广泛应用于智能车载、智能交通、智能工业传感等领域,通过搭建全系产品矩阵,打造出业内独一无二的多元化、全方位业务布局。截至目前,公司业务已经覆盖全球90多个国家和地区,累计交付超百万台激光雷达,开启了激光雷达大规模商用化时代。
  • 地铁隧道气象传感器-一款闪闪发光的五要素气象传感器@2023已更新《风途/仪器》
    地铁隧道气象传感器Czujnik pogody tunelu metra风途【FT-WQX5】是一款闪闪发光的五要素气象传感器。随着公路隧道向长大化方向发展,行车速度和密度加大,公路隧道火灾事故的发生率也随之增加,隧道通风排烟问题也逐渐引起高度重视。  一、产品简介  山东风途物联网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。  与传统的微型气象仪相比,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。  FT-WQX5型五要素微气象仪创新性地将风速、风向、温度、湿度、大气压力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五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(实用新型专利,专利号ZL 2020 2 3215713.X)☆  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(发明专利,专利号ZL 2021 1 0237536.5)☆  3、风速、风向、温度、湿度、大气压力五要素一体式(实用新型专利,专利号ZL 2020 2 3215649.5)☆  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☆
  • 传感器进化让监测仪器数据更加准确
    据了解,得益于传感器的进化,有利于实现更精准的身体数据监测,让运动监测设备们变得更好用。在未来,传感器配合更先进的软件算法,有可能帮助我们获得更准确的监测数据。   几年前,运动手环还仅仅是一个简单的计步器,但现在它们已经完全不同,可以监测心率甚至是紫外线指数。可以肯定的是,大量传感器的植入让运动监测设备们越来越全面、智能,那么这些传感器都是什么呢?   加速度计   加速度计是运动监测设备普遍具备的基本传感器,通常被用来记录行进步数。通过测量方向和加速度力量,加速度计能够判断设备处于水平或是垂直位置,来判断设备是否移动,从而达到计步操作。   当然,并不是所有的加速度计都是准确的。基本的款式仅有两轴,相对来说不够准确 而三轴传感器则可更好地检测设备在三维空间中的位置,实现更精准的记录。   全球定位系统(GPS)   GPS虽然已经是非常普及的技术,通过使用29颗地球总轨道卫星中的四颗进行定位,便能够获得误差较小的精确位置。不过,由于耗电量偏大,所以尚未在运动手环中普及,只有一些定位专业运动监测的运动手表才具备GPS芯片,用于记录用户的地理位置、跑步路线等等。   光学心率监测器   光学心率传感器是目前运动监测设备逐渐流行的配置,使用LED发光照射皮肤、血液吸收光线产生的波动来判断心率水平,实现更精准的运动水平分析。   不过,目前对于光学心率传感器的准确性也存在较大争议,因为每种设备都会添加一些肤色弥补技术,来适应更广泛的人群,所以不同设备的差异也较大。   皮电反应传感器   皮电反应传感器是一种更高级的生物传感器,通常配备在一些可以监测汗水水平的设备上。简单来说,人类的皮肤是一种导电体,当我们开始出汗,皮电反应传感器便可以检测出汗水率,配合加速度计及先进的软件算法,有利于更准确地监测用户的运动水平。   环境光及紫外线传感器   环境光传感器模拟人类眼镜对光线的敏感度,可以根据周围光线的明暗来判断时间,并有效节省运动监测设备的电力消耗。而紫外线传感器则可监测到光线中的紫外线指数,实现防晒提醒操作。   生物电阻抗传感器   Jawbone的新款UP3运动手环,配备了更先进的生物电阻抗传感器,可通过生物肌体自身阻抗来实现血液流动监测,并转化为具体的心率、呼吸率及皮电反应指数,是一种更先进的综合生物传感器,准确性也相对更高。   总结   显然,得益于传感器的进化,有利于实现更精准的身体数据监测,让运动监测设备们变得更好用。在未来,这些传感器配合更先进的软件算法,有可能帮助我们获得更准确的监测数据,甚至能够分享到医疗机构,帮助我们预防疾病。
  • 应用案例 | 使用开路传感器系统研究温度和湿度对N2O吸收谱和浓度的影响
    近日,来自山东师范大学物理与电子科学学院的联合研究团队发表了一篇题为Effects of Temperature and Humidity on the Absorption Spectrum and Concentration of N2O Using an Open-Path Sensor System的研究论文。IntroductionSince China’ s proposal of the “carbon peak” and “carbon neutrality” goals, the government and society have attached great importance to the problems of air pollution and global warming. Nitrous oxide (N2O) isamong the six greenhouse gases under the Kyoto Protocol. N2O content is relatively low compared to carbon dioxide (CO2), but its global warming potential is about 310 times that of CO2. In addition, it is destructive to ozone (O3). There are many reasons for the changes in N2O concentrations in the atmosphere, which are partly due to anthropogenic activities, such as the widespread use of fertilizers in agricultural activities. The concentrations of other gases in the atmosphere, as well as the wind speed and direction, are all correlated with changes in N2O concentrations. At the macro level, temperature and humidity are also factors affecting the absorption coefficient of N2O gas. However, relatively few studies have been conducted on the specific effects of temperature and humidity on N2O gas, and analysis has also been lacking on the influence of temperature and humidity on the absorption spectrum and the concentration of N2O. Moreover, some uncertainty and variability remain in the observations of the relationship between N2O gas concentrations and temperature and humidity. The reasons for these discrepancies may be regional differences, differences in observation methods, and imperfections in data, which are all important bases for measuring the N2O concentration in atmospheric, medical, combustion, and agricultural processes. Thus, further research and exploration, combined with additional field observations and modeling experiments, can uncover the mechanism of temperature and humidity on the N2O concentration. Consequently, providing a scientific basis for this concentration is essential for reducing N2O emissions, controlling climate change, and promoting sustainable development and environmental protection. 简介自中国提出“碳峰值”和“碳中和”目标以来,政府和社会对空气污染和全球变暖问题给予了极大关注。N2O是《京都议定书》下的六种温室气体之一。与二氧化碳(CO2)相比,N2O含量相对较低,但其全球变暖潜力约为CO2的310倍。此外,它对臭氧(O3)具有破坏性。大气中N2O浓度的变化有许多原因,部分原因是人类活动造成的,例如在农业活动中广泛使用化肥。大气中其他气体的浓度以及风速和风向都与N2O浓度的变化相关。在宏观水平上,温度和湿度也是影响N2O气体吸收系数的因素。然而,对温度和湿度对N2O气体具体影响的研究相对较少,对温度和湿度对N2O吸收谱和浓度的影响分析也不足。此外,在N2O气体浓度与温度和湿度之间的关系观察中仍存在一些不确定性和变异性。导致这些差异的原因可能是地区差异、观测方法差异以及数据的不完善,这些都是测量大气、医疗、燃烧和农业过程中N2O浓度的重要基础。因此,进一步的研究和探索,结合更多的现场观测和建模实验,可以揭示温度和湿度对N2O浓度的机制。因此,为减少N2O排放、控制气候变化,促进可持续发展和环境保护提供科学依据至关重要。Experimental DetailsSensor SetupBased on WMS technology and an open optical path, an open optical-path detection system for detecting N2O gas in the atmosphere was built. The schematic diagram is shown in Figure 1. The sensor system is composed of a light-source module, photoelectric Remote Sens. 2023, 15, 5390 4 of 11 detection module, and data processing module. The light-source module mainly consists of signal generation, a laser drive, QCL, and an indication light source. To effectively realize the tunable characteristics of laser emission wavelength, we designed the signal generator plate to generate a high-frequency sine wave signal with a frequency of 10 kHz to realize the modulation function and to generate a low-frequency sawtooth wave signal with a frequency of 10 Hz to realize the scanning function. The two signals are superimposed on the laser driver, controls the temperature and central emission wavelength of QCL and converts it into an injection current acting on the detection light source QCL so that the emission wavelength of QCL is in the tunable range of 2203.7–2204.1 cm&minus 1.实验细节传感器设置基于波长调制光谱学(WMS)技术和开路光学路径,建立了一种用于检测大气中N2O气体的开路光学路径检测系统。示意图如图1所示。该传感器系统由光源模块、光电检测模块和数据处理模块组成。光源模块主要包括信号生成、激光驱动、量子级联激光器(QCL)和指示光源。为了有效实现激光发射波长的可调特性,我们设计了信号生成器板,生成频率为10 kHz的高频正弦波信号以实现调制功能,并生成频率为10 Hz的低频锯齿波信号以实现扫描功能。这两个信号叠加在激光驱动器上,控制QCL的温度和中心发射波长,并将其转化为作用于检测光源QCL的注入电流,使QCL的发射波长处于2203.7–2204.1 cm-1的可调范围内。Figure 1. Schematic diagram of N2O open optical sensor system.项目使用的激光驱动器是宁波海尔欣光电科技有限公司的QC750-TouchTM量子级联激光屏显驱动器。&bull 集成电流及温控驱动,功能完备;&bull 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制,大大延长TEC器件的使用寿命;&bull 多种输出安全保护机制,保护QCL使用安全:可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、超温保护、继电器短路输出保护;&bull 大电流软钳制功能,避免误操作大电流损坏激光管;&bull UI界面显示便于用户操作使用及数据观测;&bull 全自主研发,集成度高,性价比高。QC750-TouchTM, Ningbo HealthyPhoton Technology, Co., Ltd.Selection of N2O TransitionsTo achieve effective detection of N2O gas molecules, we need to select the absorption line intensity and the emission central wavelength of the laser. First, combined with the HITRAN-2016 database, the wave number range of 2000–2250 cm&minus 1 was selected to analyze the region of the absorption spectral line intensity of N2O, and then carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), and water (H2O) molecules were simulated and analyzed, as shown in Figure 2. Within this wave number range, the absorption spectra of CO2 were mainly distributed within the 2000–2081 cm&minus 1 range, and the absorption spectra of CO gas were distributed within the 2025–2200 cm&minus 1 wave number range. The absorption spectra of N2O gas were distributed before the 2020 cm&minus 1 wave number range. The absorption spectra of N2O gas molecules were mainly distributed in the 2200–2250 cm&minus 1 wave number range, and they were far from the absorption spectra of water vapor and other gases, reducing interference. At around 2203.7 cm&minus 1 , the absorption spectra ofN2O gas were the strongest. Therefore, we set the position of the N2O absorption line to 2203.7333 cm&minus 1, which was used as the wave number of the QCL emission center. The corresponding spectral line intensity was 7.903 × 10&minus 19 (cm&minus 1 .mol&minus 1 ). The central current and temperature of QCL were set at 330 mA and 36.0 ◦ C, respectively.N2O跃迁的选择为了有效检测N2O气体分子,我们需要选择吸收线强度和激光的发射中心波长。首先,结合HITRAN-2016数据库,选择了2000–2250 cm&minus 1的波数范围,以分析N2O吸收光谱线强度的区域,然后对一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和水(H2O)分子进行了模拟和分析,如图2所示。在这个波数范围内,CO2的吸收光谱主要分布在2000–2081 cm&minus 1范围内,CO气体的吸收光谱分布在2025–2200 cm&minus 1波数范围内。H2O气体的吸收光谱分布在2020 cm&minus 1波数范围之前。N2O气体分子的吸收光谱主要分布在2200–2250 cm&minus 1波数范围内,远离水蒸气和其他气体的吸收光谱,减少了干扰。在2203.7 cm&minus 1左右,N2O气体的吸收光谱最强。因此,我们将N2O吸收线的位置设置为2203.7333 cm&minus 1,用作QCL发射中心的波数。相应的光谱线强度为7.903 × 10&minus 19(cm&minus 1mol&minus 1)。QCL的中心电流和温度分别设置为330 mA和36.0 ℃。Figure 2. The intensity distribution of absorption lines of N2O, CO, CO2, and H2O in the range of 2000–2250 cm&minus 1.ConclusionsIn this study, we investigated the effects of temperature and humidity on the concentration of N2Oand its absorption spectra using an open-path sensor system. By combining theoretical analysis and field monitoring, we first conducted monitoring of N2O in a campus environment, analyzing the effects of temperature on its concentration and absorption spectra. We discovered that the concentration of N2O would increase correspondingly with the increase in temperature. The influence of humidity on N2O concentration was monitored under the condition that the ambient temperature of the laboratory remained unchanged. The concentration of N2O was negatively correlated with humidity. The 2f and 1f signals under different temperature and humidity levels were extracted for analysis. We found that the higher the temperature, the smaller the peak value ofthe 2f and the 1f signals, which accords with the trend of the Gaussian function changing with temperature. Under different humidity conditions, the lower thehumidity, the larger the 2f signal peak the higher the humidity, the smaller the 2f signal. This study is of great significance for analyzing the relationship between N2O and environmental parameters such as temperature and humidity. We hope that our research findings can assist environmental agencies in formulating more effective environmental policies for different environments. In the future, we can use QCL to analyze the relationship between N2Oand other environmental and gas parameters.结论在本研究中,我们利用开路传感器系统研究了温度和湿度对N2O浓度及其吸收光谱的影响。通过理论分析和现场监测相结合,我们首先在校园环境中进行了N2O监测,分析了温度对其浓度和吸收光谱的影响。我们发现随着温度升高,N2O浓度相应增加。在实验室环境中,保持环境温度不变的条件下监测了湿度对N2O浓度的影响。N2O浓度与湿度呈负相关。在不同温度和湿度水平下提取并分析了2f和1f信号。我们发现温度越高,2f和1f信号的峰值越小,这与高斯函数随温度变化的趋势相符。在不同湿度条件下,湿度越低,2f信号峰值越大;湿度越高,2f信号越小。这项研究对分析N2O与温度、湿度等环境参数之间的关系具有重要意义。我们希望我们的研究结果能够协助环境机构为不同环境制定更有效的环境政策。未来,我们可以利用QCL来分析N2O与其他环境和气体参数之间的关系。参考:Effects of Temperature and Humidity on the Absorption Spectrum and Concentration of N2O Using an Open-Path Sensor System, Remote Sens. 2023, 15, 5390.
  • 物理所铁基高温超导体超导能隙对称性和轨道相关性研究取得新进展
    最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室丁洪研究组与日本东北大学高桥隆教授小组合作,在铁基高温超导体超导能隙对称性和轨道相关性研究的中取得新进展。   高温超导电性一直是一个热门的研究课题。最近发现的铁砷化合物超导体的超导转变温度达到55K,从而结束了铜氧化合物在高温超导领域内的统治地位,更是将这一课题的研究推向了一个新的高潮。和铜氧化合物超导体的情况一样,揭示出这种新型超导体的物理性质,特别是超导能隙对称性和轨道相关性成为理解这种高温超导机理和相关物理特性的最关键的问题。   丁洪及其合作者利用高分辨角分辨光电子能谱仪,对新发现的超导体Ba0.6K0.4Fe2As2 (Tc = 37 K)进行了研究。他们观察该材料具有两不同值的超导能隙:较大的能隙(Δ~12meV)处在两个小的类空穴和类电子费米面上 较小的能隙(~6meV)处在一个大的类空穴费米面上。两个能隙都在体转变温度(Tc)处同时闭合,在其各自的费米面附近无节点且几乎各项同性。随着在不同能带上耦合系数2Δ/KBTc从弱耦合变化到强耦合,各向同性的配对相互作用表现出强烈的轨道依赖性。这种相同且相当大的超导能隙归因于两个小费米面上的强配对作用,而这两费米面通过母系统(parent compound)中反铁磁自旋密度波矢量联系。这就表明配对机制源于两个相互嵌套费米面的带间相互作用(inter-band interactions)。   该项工作以发表在 Europhys. Lett 83 (2008) 47001。美国阿贡国家实验室的Michael Norman最近为美国物理学会今年创刊的Physics杂志中“trends”栏目撰写了关于铁基超导体物理研究的短评文章,重点介绍了此项工作。同时 EuroPhysics News以 Pairing symmetry of iron-based superconductors为题目选作研究亮点进行报道。2008年8月1号日本《科学新闻》以“铁系高温超导体的超导电子对对称性的成功确定对于物质结构的解析带来很大进步 ”为标题对这项工作进行了报道。   此外,他们还对多种铁基超导体进行了一系列深入的研究,其中包括母体材料、空穴型和电子型掺杂材料、欠掺杂和过掺杂材料。主要成果包括:观察到了一种可能是电子配对媒介的反铁磁性玻色子模式,同时对电子结构进行了完整描述,并发现了超导能隙和费米面随掺杂浓度变化的演变。这些成果已被写成6篇论文,即将发表在Physical Review Letters等刊物上。   以上研究工作得到中国科学院、国家自然科学基金委和科技部相关项目的资助。
  • 思百吉以8200万美元收购Dytran,补强压电传感器业务
    近日,精密测量技术供应商思百吉(Spectris)宣布,其完成了以8200万美元对Dytran Instruments的收购,并将后者与Hottinger Brüel & Kjær(HBK)业务合并。Dytran Instruments总部位于美国加利福尼亚州,是一家领先的创新传感器及相关电子器件的设计和制造商,其传感产品主要用于测量动态力、压力和振动。Dytran Instruments提供广泛的产品线,具有完整的内部定制能力,为客户的测试和测量需求提供一站式服务。Dytran Instruments专门设计单轴和三轴IEPE加速度计、超高温充电模式传感器、高冲击传感器、电容式MEMS传感器、压力传感器和基于数字总线的传感器。Dytran Instruments利用广泛的压电和可变电容DC-MEMS技术设计并制造传感器,特别适用于从测试实验室到测试轨道再到外太空的各种应用环境。Dytran Instruments的传感器可应用于航空航天、工业和汽车应用领域的产品开发测试和嵌入式监控解决方案。Dytran Instruments的产品线与来自丹麦Brüel & Kjær的声学传感器和来自德国Hottinger Baldwin Messtechnik的加速度计具有协同效应,后两家公司在2019年7月合并成为Hottinger Brüel & Kjær。利用Dytran Instruments最大的北美市场,将帮助HBK在该地区增加市场渗透并建立销售网络。同时,HBK的全球业务将扩大Dytran的产品覆盖和全球支持。Spectris首席执行官(CEO)Andrew Heath表示:“Dytran是HBK的优秀补充,为快速增长的加速度计市场提供了互补技术,并加强了我们的传感器产品组合。此次并购将加强HBK在美国航空航天、国防工业领域的市场地位,通过利用HBK现有的全球销售渠道也将加速Dytran的营收。我们非常欢迎Dytran的团队加入HBK,为我们的客户提供更广泛的加速度计和解决方案组合,帮助提升他们的产品和开发计划。”今年7月,Spectris以5.25亿美元的价格将其Omega Engineering业务出售给了Arcline投资管理公司,留下了三个业务:Malvern Panalytic、HBK和Industrial Solutions,专注于高精度测量。此外,它还收购了开发高性能、实时计算硬件和软件解决方案的Concurrent Real-Time。这家公司也被整合进入HBK,以发展其模拟平台业务,完全整合硬件在环(HiL)技术。Concurrent Real-Time与VI-grade和Imtec Engineering一起,构成了HBK的虚拟测试部门,为整个开发周期提供测试产品。
  • 美国Headwall公司利用高光谱成像传感器研究植物光合作用
    【据军事航空网站2月28日报道】位于马萨诸塞州菲奇堡市的海德沃尔光电公司的光电专家正在推出高光谱叶绿素荧光光谱成像传感器,用于高光谱作物科学、气候学研究以及植物和作物光合作用的其他应用研究。高光谱叶绿素荧光传感器采用高光谱传感器收集叶绿素荧光(CF)数据。它小而轻,重约13磅,尺寸为12×8英寸,分辨率为0.2纳米以下,可装载在目前大多数商用无人机、载人飞机和轨道卫星上。传感器收集的图像数据来自670到780纳米的叶绿素荧光发射光谱,利用其中重要的“氧气A”和“氧气-B”波段。传感器使用全反射方式以及海德沃尔公司的衍射光栅**技术以达到高信噪比性能。海德公司CEO大卫班农说,全球快速发展的食品和生物燃料需求驱动着新型传感器的开发。“由于叶绿素荧光信号相对较弱,因此可以在极高分辨率下对其进行收集的小型和轻型成像传感器就是我们研究更多全球生态系统的制胜法则。”美国航空航天局的劳伦斯库珀博士补充道。
  • 35800公里外为地球大气做“CT”:静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术|上海市科学技术奖
    项目名称:静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术完成单位:中国科学院上海技术物理研究所完 成 人:丁 雷 等奖励等级:技术发明奖一等奖天气变化影响着人们穿衣、出行,乃至生活的方方面面,对气象开展准确监测是世界科学家们孜孜以求的目标。地球静止轨道气象卫星,相对地球静止不动,可以全天候获取我国所在区域的连续动态观测数据,犹如坚守岗位的“哨兵”。因此,发展静止轨道先进大气探测载荷技术是世界各国科技竞争制高点之一。由中国科学院上海技术物理研究所历经20年研究的静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术在国际上率先取得突破,该所研制的干涉式大气垂直探测仪(GIIRS)装载于我国第二代地球静止轨道气象卫星——风云四号卫星上,在国际上首次实现了静止轨道大气温度、湿度垂直三维探测,有效提高了长期数值预报精度,对我国和“一带一路”沿线国家和地区的天气预报和灾害预警具有重要意义。在35800公里外为地球大气做“CT”,是我国气象预报当之无愧的“独门秘笈”之一。2018年台风玛利亚内部温湿度信息探测01群雄逐鹿 拔得头筹大气在空间分布上是三维的,其温度、湿度和压强会随时间而变化,大气的运动和变化便是天气现象的本质。摸清大气垂直运动的“脉搏”,就能及时预报天气的发生与发展。如果能获取一幅动态大气三维“全息”影像,就能表征天气现象动态演变过程,为数值预报提供强有力的“诊断”依据,及时出具应急响应的“处方”。然而,在35800公里的地球静止轨道监测如同针尖大小地面上空大气层的变化,谈何容易,可谓差之毫厘、谬以千里!在国际上,静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术的研究起源于20世纪90年代,美国、欧洲和中国先后开展了本项技术研究。由于技术难度大、不成熟等问题,原计划在美国GOES系列、欧洲MTG-S项目上实施的载荷至今尚未在轨实现。而本获奖项目科研团队研制出的两台GIIRS仪器已经在2016年和2021年先后进入静止轨道工作,连续为全球提供高时效大气三维探测数据超过5年,我国已成为全球的唯一数据源。“GIIRS实现了好几个‘世界首次’,在预报服务中发挥了很好的作用!”中国气象局数值预报中心模式研发室副主任、风云四号卫星数值预报应用攻关团队首席专家韩威,给出如上评价。02自主创新 攻坚克难静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术究竟包含了哪些“法宝”和“绝招”,解决了哪些关键核心技术难题呢?看得细——大气目标精细光谱探测。实现大气温度和湿度参数的三维垂直结构观测需解析不同高度大气的红外吸收光谱,要求光谱分辨率达到0.625波数,在35800千米距离上进行大气光谱探测,需要建立新的精细光谱测量技术体制。看得准——低能量的高探测灵敏度。由于对地观测距离超过35800公里,到达轨道上的地球辐射能量值仅为低轨道的数千分之一;同时探测大气要求的高光谱分辨率,使得目标的辐射能量减小1.5个数量级以上,研制出更加灵敏的“视网膜”,即高性能新型红外探测器来提高探测转换效率、降低测量噪声。看得远——载荷极高指向观测稳定性。针对远距离观测,提出了二维扫描镜扩大仪器的视场,离轴主望远光学系统收集大气能量、动镜式傅立叶干涉仪进行探测、通过机械制冷机冷却面阵探测器和辐射制冷器冷却后光路、高性能探测器进行光电转换的高光谱载荷总体技术方案,并研制了集成化的载荷系统,系统解决了地球静止轨道进行高光谱、高灵敏度、高稳定大气三维探测的三大技术难题。看得清——复杂空间环境下高稳定探测。由于地球自转与公转带来的载荷温度变化超过210℃与载荷光学系统温度稳定度要求小于0.2℃的矛盾,突破多温区的高稳定度控制技术,达到“身处水深火热,内心平静如水”的状态。03气象灾害 尽收眼底静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术在台风等灾害天气预报和建党100周年活动等重大气象服务中发挥了重要作用。据相关统计显示,预报台风登陆地点的路径误差每减少1公里可避免直接经济损失约1亿元人民币,仅在2019年,GIIRS对台风“利奇马”的24小时路径预报误差从75公里降到50公里,直接减损效益估计超20亿元。此外,GIIRS在GRAPES数值预报中的成功应用,促进了全球静止卫星高光谱观测系统发展。在2019年美国召开的联合卫星大会上,美国天气局(NWS)局长指出:静止轨道高光谱探测将是下一步最大的进步;美国国家环境卫星信息资料中心NESDIS主任评价该载荷技术:促进了全球静止轨道卫星大气高光谱探测系统发展和卫星观测同化应用。在学术贡献上,国际和国内气象应用专家还利用GIIRS高频次、高光谱数据,针对NH3、四维风场等探测要素开展研究。面向国家战略亟需,中国科学院上海技术物理研究所创建了静止轨道大气三维探测全新技术体制,发明了具有完全自主知识产权的高光谱载荷技术,国际上率先实现了高频次的地球静止轨道大气三维结构精细探测,推动了风云四号卫星处于国际领先地位,获得了重大的应用价值和社会效益,得到各方的高度评价。站在时代的潮头回望历史,我们的科研人员心中仍谨记着周恩来总理1969年1月29日的重要指示:应该搞我们自己的气象卫星。五十多年来,风云系列气象卫星走出了从无到有、从小到大、从弱到强的成功之路。回首风雨,展望未来,上海技术物理研究所科研团队将接续奋进,紧密围绕气象领域和我国大气探测的战略要求,瞄准国际竞争制高点,为我国大气探测技术实现升级换代和逐步超越国际水平作出更多新的贡献!
  • 高华科技登陆上交所科创板,高可靠性传感器国产替代可期
    2023年4月18日,南京高华科技股份有限公司正式在上海证券交易所挂牌上市,登陆科创板交易市场,股票代码:688539。高华科技是全面注册制推行以来南京市首家上市公司,同时也是江苏省第101家登陆科创板的企业。本次上市,高华科技发行股份数量为3320万股,占发行后总股本的比例为25%。本次发行价格为38.22元/股,募集资金拟用于高华生产检测中心建设项目、研发能力建设项目及补充流动资金。南京高华科技股份有限公司创立于2000年,是集高可靠性传感器及传感器网络系统研发、设计、生产、销售为一体的国家级专精特新小巨人企业。产品涵盖压力传感器、温湿度传感器、加速度传感器、位移传感器、传感器网络系统等,广泛应用于航天、航空、轨道交通、工程机械、冶金等行业。一直以来,高华深耕传感器领域核心技术,为突破行业“卡脖子”问题,公司秉承“自主可控”的产业理念,已具备MEMS传感芯片、ASIC调理电路的自主设计能力,实现关键芯片量产。公司的“无线传感器网络系统设计”、“设备健康监测算法”等技术,已达到国内领先水平,在传感器设计、封装测试、传感器网络系统方面掌握多项核心技术,拥有授权专利及软件著作权共78项。高华以“建百年高华,做感知世界的引领者”为愿景,秉承“器件+系统协同递进”的发展战略,坚定不移地走“高精尖”科研之路。站在新的起点,高华将继续专注于技术研发与自主创新,积极响应国家安全战略和“数字中国”产业发展需求,为传感器行业的发展注入全新活力!
  • 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。
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • 精密位移传感器技术比较
    精密位移传感器技术比较PIEZOCONCEPT 在其压电级中使用什么类型的位移传感器?为什么它优于其他传感器技术?PIEZOCONCEPT 使用单晶硅传感器,称为Si-HR 传感器。尽管它是应变仪传感器大系列的一部分,但它的性能优于其他两种常用技术(电容式传感器和金属应变仪)。这两种位置传感技术有其自身的特定缺点。 电容式传感器与 PIEZOCONCEPT 公司Si-HR 传感器的比较电容式传感器非常常用。他们提供了不错的表现,但他们对以下情况很敏感:• 气压变化:空气的介电常数取决于气压。电容测量将受到任何压力变化的影响。• 温度变化:同样的,空气的介电常数会随温度变化• 污染物的存在以上所有都会导致一些纳米级的不稳定性,因此如果您想实现真正的亚纳米级稳定性,则需要将它们考虑在内。即使可以对气压和温度进行校正,也无法校正其他因素(污染物、脱气)的影响。这解释了电容式传感器在真空环境中性能不佳的原因。此外,电容式传感器非常昂贵且体积庞大。因此,带有电容传感器的位移台不可能做的有像的 BIO3/LT3 这样薄,即使设计的好也会在稳定性方面进一步牺牲性能。因为它是一种固态技术,所以Si-HR 传感器的电阻不依赖于气压或污染物的存在。其次,温度变化会对测量产生影响(主要是因为材料的热膨胀),但这可以通过使用传感器阵列来纠正。基本上,我们为每个轴平行使用 2 个硅传感器 - 一个用于测量,另一个用于考虑由于温度变化导致的材料膨胀。金属应变计与 PIEZOCONCEPT Silicon HR 技术的比较金属应变计与我们的 Silicon HR 技术(也是应变计)之间的差异更大。金属应变计和硅传感器应变计之间存在两个巨大差异。竞争对手试图说所有的应变仪都具有相同的性能,因为它们测量的是应变。这是不正确的。半导体应变计在稳定性方面与金属应变计有很大不同。金属应变计和Si-HR 传感器(PIEZOCONCEPT 使用)之间的第yi个区别是应变系数:半导体应变仪(Si-HR)的应变系数大约是金属应变仪的 100 倍。更高的规格因子导致更高的信噪比,最终导致更高的稳定性。 更重要的是,第二个区别是金属应变计不能直接安装在弯曲本身上(即实现运动的地方):金属应变计必须安装在某种“背衬”上。因此,它必须安装在执行器本身上,因为您没有足够的空间将其安装在挠性件上。仅在执行器上测量的问题是压电执行器有很多缺陷......存在蠕变或滞后等现象。因此,由于压电执行器的伸长不均匀,因此仅测量执行器的部分伸长率并不能精确地扣除其完全伸长率。通过对弯曲本身进行测量,我们不会遇到这种“不均匀”问题。由于上述原因,如果您比较应变计(金属)和 PIEZOCONCEPT 的Si-HR 传感器,在信噪比和稳定性方面存在巨大差异。 关于法国PIEZOCONCEPT公司 PIEZOCONCEPT 是压电纳米位移台领域的领宪供应商,其应用领域包括但不限于超分辨率显微镜、光阱、纳米工业和原子力显微镜。其产品已被国内外yi流大学和研究所从事前沿研究的知名科学家使用,在工业和科研领域受到广泛好评。 多年来,纳米定位传感器领域电容式传感器一直占据市场主导地位。但这项技术存在明显的局限性。PIEZOCONCEPT经过多年研究,开发出硅基高灵敏度位置传感器(Silicon HR)技术,Si-HR传感器可以实现更高的稳定性和线性度,以满足现代显微镜技术的更高分辨率要求。 PIEZOCONCEPT的目标是为客户提供一个物美价廉的纳米或亚纳米定位解决方案,让客户享受到市面上蕞高的定位准确性和稳定性的产品使用体验。我们开发了一系列超稳定的纳米定位器件,包含单轴、两轴、三轴、物镜扫描台、快反镜和配套器件,覆盖5-1500um行程,品类丰富,并提供各类定制化服务。与市场上已有的产品相比具有显着优势,Piezoconcept的硅传感器具有很好的稳定性、超本低噪声和超高的信号反馈,该技术优于市场上昂贵的高端电容传感器。因此,我们的舞台通过其简单而高效的柔性设计和超本低噪声电子器件提供皮米级稳定性和亚纳米(或亚纳米弧度)本底噪声。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务。
  • 新研究展示自旋-轨道耦合的拉比振荡行为
    近日,暨南大学研究员陈振强团队揭示了自旋-轨道光学拉比振荡现象,首次在理论和实验上同时展示了自旋-轨道耦合的拉比振荡行为。相关研究论文发表于Light:Science & Applications。陈振强带领的光场调控科研团队研究无发散结构光场与人工晶体相互作用,在高阶光学体系下构建赝自旋-1/2模型,分别在强、弱耦合条件下实现自旋-轨道拉比振荡。此外,通过外场调控等效磁场,实现拓扑荷可调的角动量光场。研究结果有望在经典和量子光学中找到应用。拉比振荡是二能级量子波包在外磁场驱动下发生周期性振荡的现象,是物理学中重要的基本物理效应之一,已在诸多领域得到应用,如核磁共振成像。目前,拉比振荡已逐渐扩展到其它物理体系,包括原子分子物理、声学、凝聚态物理、光学等。在现有研究工作中,拉比振荡只涉及两种独立的振荡形式:自旋态振荡和轨道态振荡。如何在高阶物理体系实现自旋-轨道耦合的拉比振荡?针对这一基本问题,研究人员通过类比量子力学自旋1/2系统,利用左、右旋圆偏振涡旋光场构建高阶光学体系的赝自旋1/2系统,并导出相应的等效磁场模型。在等效磁场的作用下,高阶赝自旋态(结构光场模式)在两“能级”间发生周期性振荡。研究人员进一步利用外电场调控等效磁场,操控拉比振荡光场的演化行为。在电场的驱动下,实现不同拉比振荡模式的切换,这一现象为光场多维调控提供新的技术原理。上述研究得到国家自然科学基金项目、广东省重点项目、广州市科技计划项目、珠江人才计划项目等的支持。
  • 2018年首届世界传感器大会通知
    p style=" text-align: center " strong   2018年首届世界传感器大会 /strong /p p style=" text-align: center " strong   WORLD SENSORS SUMMIT (WSS2018) /strong /p p    strong 一、大会背景 /strong /p p   传感器技术及其系统产业是国民经济的基础性、战略性产业,是信息化和工业化深度融合的源头,对促进工业转型升级、发展战略性新兴产业、推进现代国防建设、保障和提高人民生活水平发挥着重要作用。 /p p   国务院2016年发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,把传感器产业作为“推动智能制造关键技术装备迈上新台阶”、“超前布局战略性产业,培育未来发展新优势”等工作的重要内容 工信部2017年印发《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019)》指出,智能传感器市场应用正呈现爆发式增长态势,已成为决定未来信息技术产业发展的核心与基础之一,已成为发达国家和跨国企业布局的战略高地。 /p p   中国仪器仪表学会是我国仪器仪表与测量控制领域的最高学术组织,是推进仪器仪表、智能制造的主要学术力量,是发展物联网、智慧城市等新兴科技的重要学术力量。基于传感器科技和产业重要的战略意义以及我国传感器产业发展的迫切需要,中国仪器仪表学会提出举办“2018首届世界传感器大会(英文名称:World Sensors Summit,英文简称:WSS)”的工作计划,并纳入到“智能传感器创新联盟”2018年活动计划之中。 /p p   大会计划提出后,得到了河南省人民政府以及郑州市人民政府的积极响应,并为首届大会落地郑州提供了诸多有利条件。 /p p strong   二、大会内容 /strong /p p   大会议题涉及广泛,包括敏感元件与传感器,MEMS技术,传感器标准发展,传感器材料、传感器设计,以及传感器在机器人、医疗、汽车、航空航天、环境监测、轨道交通、船舶工程、气象工程、农牧业、智能电网、城市能源管理等领域的应用解析。 /p p strong   三、大会目标 /strong /p p   1、交流全球传感器科技、产业和应用的最新成果,促进政、产、学、研、用、金、媒等环节的合作。 /p p   2、打造全球传感器领域不可错过的品牌盛会,塑造全球传感器产业的“郑州”符号。 /p p   3、助力郑州高新区中国传感谷招商引资,招才引智,助推郑州高新区千亿级世界一流高科技园区建设。 /p p strong   四、大会主论坛名称: /strong 世界传感器科技高峰论坛 /p p   时间:2018 年 11月 12 日 上午9:00-12:00 /p p   地点:郑州国际会展中心 /p p   规模:主论坛1500 人 /p p   主持人:尤 政 中国工程院院士、清华大学副校长 /p p   发言人:部委及地方政府相关领导,国内外知名院士、专家 /p p   主要内容:国家和地方传感器科技和产业发展政策和规划、未来传感器发展的需求分析、传感器产业发展的问题、短板以及解决方案、国内外传感器技术发展与应用 /p p strong   五、专题论坛(11月13日-14日): /strong /p p   1、第十五届全国敏感元件与传感器学术会议 /p p   2、MEMS技术与微纳米技术专题论坛 /p p   3、智能气体传感器技术中德双边研讨会 /p p   4、传感器设计论坛 /p p   5、传感器在机器人领域的应用论坛 /p p   6、传感器在医疗领域的应用论坛 /p p   7、传感器在仪器仪表领域的应用论坛 /p p   8、传感器在环境监测管理中的应用论坛 /p p   9、传感器在汽车领域的应用论坛 /p p   10、传感器在设备管理中的应用论坛 /p p   11、传感器在航空航天领域的应用论坛 /p p   12、传感器在轨道交通领域的应用论坛 /p p   13、传感器在船舶工程的应用论坛 /p p   14、传感器在气象工程的应用论坛 /p p   15、传感器在农牧业的应用论坛 /p p   16、传感器在智能电网领域的应用论坛 /p p   17、光纤传感器应用技术论坛 /p p   18、传感器标准发展研讨会 /p p   19、磁传感器技术与智能系统应用论坛 /p p   20、传感器材料论坛 /p p   大会其他活动: /p p   1、传感器创新创业大赛总决赛及颁奖晚会(11月10日-12日) /p p   2、科技、商务对接洽谈会(11月12日) /p p   3、“智能传感器创新联盟”河南省分联盟揭牌仪式(11月12日) /p p   4、传感器新技术、新产品发布会(11月13日) /p p   5、2018世界传感器博览会(11月12日-14日) /p p strong   六、组织构架 /strong /p p   指导单位:工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省人民政府 /p p   发起单位:智能传感器创新联盟(国家级) /p p   中国仪器仪表学会 /p p   郑州高新技术产业开发区管委会 /p p   主办单位:中国仪器仪表学会 /p p   郑州市人民政府 /p p   河南省工业和信息化委员会 /p p   河南省外事侨务办公室 /p p   河南省科学技术协会 /p p   联合主办单位:德国传感器技术协会 /p p   日本计测制御学会 /p p   英国皇家测量控制学会 /p p   意大利仪器制造商协会 /p p   韩国机器人协会 /p p   IEEE仪器与测量协会传感技术委员会 /p p   承办单位:中国仪器仪表学会秘书处 /p p   郑州高新技术产业开发区管理委员会 /p p   协办单位:清华大学 /p p   西安交通大学 /p p   北京航空航天大学 /p p   东南大学 /p p   哈尔滨工业大学 /p p   天津大学 /p p   重庆大学 /p p   大连理工大学 /p p   汉威科技集团 /p p   苏州工业园纳米产业技术研究院 /p p   淄博MEMS研究院 /p p   重庆川仪自动化股份有限公司 /p p   沈阳仪表研究院 /p p   机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 /p p   航天704所 /p p   strong  七、组织委员会 /strong /p p   大会顾问:怀进鹏 中国科协党组书记、常务副主席、书记处第一书记 /p p   周 济 中国工程院原院长,中国工程院院士 /p p   丁衡高 原国防科工委主任、上将,中国工程院院士 /p p   杨福昌 外交部原副部长 /p p   陆燕荪 机械部原副部长 /p p   主席:刘 伟 河南省人民政府副省长 /p p   常务副主席:吴幼华 中国仪器仪表学会常务副理事长 /p p   李 涛 河南省人民政府副秘书长 /p p   史占勇 郑州市人民政府副市长 /p p   副主席:谈朗玉 河南省科学技术协会副主席 /p p   郜 义 河南省发展改革委员会副主任 /p p   聂春山 河南省工业和信息化委员会副主任 /p p   刘金锋 河南省外事侨务办公室副主任 /p p   张 彤 中国仪器仪表学会秘书长 /p p   王新亭 郑州高新区党工委书记、管委会主任 /p p   欧阳劲松 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长 /p p   戴保平 中国仪器仪表学会传感器分会理事长 /p p   任红军 汉威科技集团股份有限公司董事长 /p p   秘书长:李明远 中国仪器仪表学会副秘书长 /p p   张红军 郑州市人民政府副秘书长 /p p   卢钦华 河南省工业和信息化委员会电子信息处处长 /p p   范建勋 郑州市工业和信息化委员会主任 /p p   王宏伟 郑州高新区管委会副主任 /p p   副秘书长:张 莉 中国仪器仪表学会副秘书长 /p p   沙 旋 中国仪器仪表学会会展部主任 /p p   刘哲鸣 中国仪器仪表学会产信委秘书长 /p p   赵嘉昊 清华大学副教授 /p p   赵立波 西安交通大学教授 /p p   张小水 汉威科技集团股份有限公司副总裁兼总工 /p p   石振山 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所副所长 /p p   成员:冯 禄 郑州市高新区管委会创新发展局办公室主任 /p p   杨 娟 中国仪器仪表学会学会工作部助理 /p p   张梦雨 中国仪器仪表学会国际部专责 /p p   陈青松 中国仪器仪表学会传感器分会副秘书长 /p p   张 阳 中国仪器仪表学会仪表元件分会秘书长 /p p   王军波 中仪学微纳米器件与系统分会秘书长 /p p   郝 群 中仪学光机电技术与系统集成分会秘书长 /p p   许 文 中仪学数字城市测控技术分会副秘书长 /p p   丁克勤 中仪学设备健康管理与预警分会秘书长 /p p   王 东 中国仪器仪表学会医疗仪器分会秘书长 /p p   陈彦峰 中国仪器仪表学会产信委副秘书长 /p p   许 波 中国仪器仪表学会产信委项目主任 /p p   张新国 重庆仪器仪表协会秘书长 /p p   金贵新 汉威科技集团股份有限公司副总经理 /p p strong   八、大会专家委员会: /strong /p p   主 席:尤 政 中国工程院院士 /p p   副主席:蒋庄德 中国工程院院士 /p p   委 员:金国藩 中国工程院院士 李天初 中国工程院院士 /p p   张钟华 中国工程院院士 张广军 中国工程院院士 /p p   叶声华 中国工程院院士 谭久彬 中国工程院院士 /p p   王玉明 中国工程院院士 邓中翰 中国工程院院士 /p p   吕跃广 中国工程院院士 程 京 中国工程院院士 /p p   丁荣军 中国工程院院士 钱清泉 中国工程院院士 /p p   姜德生 中国工程院院士 方家熊 中国工程院院士 /p p   王天然 中国工程院院士 王 巍 中国科学院院士 /p p   王立鼎 中国科学院院士 包为民 中国科学院院士 /p p   刘 明 中国科学院院士 房建成 中国科学院院士 /p p   黄 如 中国科学院院士 姚健铨 中国科学院院士 /p p   其他国内外专家(约10人,略) /p p strong   九、组织架构 /strong /p p   组委下设秘书处,由会议活动组、招展工作组、嘉宾服务组、现场实施组、观众组织组、媒体宣传组、财务工作组负责具体的工作。 /p p   我们相信在河南省和郑州市两级政府的大力支持下,在上级领导单位的强力指导和“创新联盟”众多发起单位和成员单位的鼎力支持,以及国内外传感器行业的众多院士、专家和产、学、研、用单位的通力合作之下,2018首届世界传感器大会一定会取得圆满成功! /p p   大会秘书处 /p p   地址:北京市海淀区知春路6号锦秋国际大厦A座23层 /p p   电话:+(8610)82800621 82800925 /p p   传真:+(8610)82800857 82800731 /p p /p
  • Nature子刊!国仪量子EPR助力纳米自旋传感器研究
    成果简报基于量子特性,电子自旋传感器具有高灵敏度,可以广泛应用于探测各种物理化学性质,如电场、磁场、分子或蛋白质动力学以及核或其他粒子等。这些独特的优势和潜在应用场景,使基于自旋的传感器成为当前热点的研究方向。Sc3C2@C80具有由碳笼保护的高度稳定的电子自旋,适用于多孔材料内的气体吸附检测。Py-COF是一种最近出现的具有独特吸附性能的多孔有机框架材料,它使用具有甲酰基和氨基的自缩合构建块制备,其理论孔径为1.38 nm。因此,一种金属富勒烯Sc3C2@C80单元(尺寸约0.8 nm)可以进入Py-COF的一个纳米孔。中国科学院化学研究所王太山研究员开发了一种基于金属富勒烯的纳米自旋传感器,用于探测多孔有机框架内的气体吸附情况。将顺磁性金属富勒烯,Sc3C2@C80嵌入基于芘基的共价有机框架(Py-COF)的纳米孔中。使用EPR技术(国仪量子EPR200-Plus)记录嵌入Sc3C2@C80自旋探针的Py-COF内吸附的N2、CO、CH4、CO2、C3H6和C3H8。研究表明,嵌入Sc3C2@C80的EPR信号有规律地随Py-COF的气体吸附性能有关。研究结果以“Embedded nano spin sensor for in situ probing of gas adsorption inside porous organic frameworks”为题,发表在Nature Communications上。利用 Sc3C2@C80 的分子自旋探测 Py-COF 的气体吸附性能在研究中,作者使用一种具有顺磁性金属富勒烯,Sc3C2@C80(尺寸约0.8 nm)作为自旋探针嵌入到基于芘基的COF(Py-COF)的一个纳米孔,检测Py-COF内的气体吸附。然后,通过记录嵌入的Sc3C2@C80 EPR信号,研究了Py-COF对N2、CO、CH4、CO2、C3H6和C3H8气体的吸附性能。研究表明,Sc3C2@C80的EPR信号有规律地随Py-COF的气体吸附性能有关。并且与传统的吸附等温线测量不同,这种可植入的纳米自旋传感器可以通过原位实时监测来探测气体的吸附和解吸。所提出的纳米自旋传感器还用于探测金属-有机框架(MOF-177)的气体吸附性能,证明了其多功能性。气体吸附性能与EPR信号的关系气压对EPR信号的影响EPR信号线宽分析用Sc3C2@C80的分子自旋法探讨MOF-177的气体吸附过程摘要Nature Communications:嵌入式纳米自旋传感器用于原位探测多孔有机框架内气体吸附Embedded nano spin sensor for in situ probing of gas adsorption inside porous organic frameworks. Nature Communications (2023)自旋传感器因其高灵敏度而备受关注。在此,我们开发了一种基于金属富勒烯的纳米自旋传感器,用于探测多孔有机框架内的气体吸附情况。为此,我们选择了顺磁性金属富勒烯Sc3C2@C80,并将其嵌入芘基共价有机框架(Py-COF)的纳米孔中。使用电子顺磁共振波谱(EPR)技术检测了Sc3C2@C80在Py-COF中吸附N2、CO、CH4、CO2、C3H6和C3H8后的信号。结果表明,嵌入Sc3C2@C80后EPR信号有规律变化,这与Py-COF的气体吸附性能有关。与传统的吸附等温线测量方法不同,这种植入式纳米自旋传感器可以对气体的吸附和解吸进行原位实时监测。所提出的纳米自旋传感器还被用于探测金属有机框架(MOF-177)的气体吸附性能、证明了它的多功能性。因此,该纳米自旋传感器适用于量子传感和精密测量。国仪量子EPR用户奖励政策细则1.IF 提及国仪量子仪器型号的方法:要求在实验方法中提及仪器品牌型号:国仪量子EPR200-Plus,国仪量子EPR200M等,英文参考如下:Electron paramagnetic resonance spectroscopy spectra were measured on Chinainstru&Quantumtech (Hefei) EPR200-Plus with continues-wave X band frequency.奖励实施流程:1.用户申请:需为测试申请者及文章作者,直接联系CIQTEK应用中心应用专家、登录CIQTEK官方网址http://www.ciqtek.com、拨打CIQTEK官方服务热线400-0606-976;2.资格审核:身份审核、对相应文章发表情况、提及仪器情况及影响因子进行审核(提供相应证明:发表论文的接收函及论文原文,或已发表论文的网上版本链接);3.审核通过后由公司统一发放奖励,发放形式协商确定。奖励申请说明:1.奖励后我司内部备注,每篇文章原则上只奖励一次;2.作品获得奖励后,即默认为作者授权主办方可以使用作者名及成果名称进行宣传推广活动,包括但不限于媒体宣传、现场展示、网络推广等;3.本政策有效期自2023年6月30日至2023年12月31日(如有变化会另行通知);4.本奖励政策最终解释权归国仪量子(合肥)技术有限公司所有。国仪量子电子顺磁共振波谱仪近年来,国家大力支持国产高端科学仪器发展,推进高水平科技成果自立自强,国产高端科学仪器迎来了长足进步。国仪量子电子顺磁共振波谱仪为直接检测顺磁性物质提供了一种非破坏性的分析方法。可研究磁性分子、过渡金属离子、稀土离子、离子团簇、掺杂材料、缺陷材料、自由基、金属蛋白等含有未成对电子物质的组成、结构以及动力学等信息,能够提供原位和无损的电子自旋、轨道和原子核等微观尺度的信息。在物理、化学、生物、材料、工业等领域具有广泛的应用。国仪量子EPR系列
  • “先进轨道交通”重点专项拟立项的2017年度项目公示
    p   根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发[2014]11号)、《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发[2014]64号)、《科技部、财政部关于改革过渡期国家重点研发计划组织管理有关事项的通知》(国科发资[2015]423号)等文件要求,现对“先进轨道交通”等9个重点专项2017年度拟立项的项目信息进行公示(详见附件)。 /p p   公示时间为2017年6月5日至2017年6月9日。对于公示内容有异议者,请于公示期内以传真、电子邮件等方式提交书面材料,逾期不予受理。个人提交的材料请署明真实姓名和联系方式,单位提交的材料请加盖所在单位公章。联系人和联系方式如下: /p p    strong “先进轨道交通”重点专项 /strong /p p   联系人:黄玲 /p p   联系电话:010-68104467 /p p   传真:010-68319367 /p p   电子邮件:huangling@htrdc.com /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 国家重点研发计划“先进轨道交通”重点专项拟立项的2017年度项目公示清单 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/4f501753-1f18-49ee-9b72-93beaadc2f73.jpg" title=" 1.jpg" / /p p   附件: span style=" line-height: 16px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201706/ueattachment/b322b83f-b690-460c-be0e-2d2e6bced2ae.pdf" style=" line-height: 16px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " 国家重点研发计划“先进轨道交通”重点专项拟立项的2017年度项目公示清单.pdf /a /span /p
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