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半导体压力传感器

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半导体压力传感器相关的资讯

  • 意法半导体发布第三代MEMS传感器
    新一代MEMS传感器将为智能手机、消费类智能产品、医疗保健和零售终端在性能和功能方面带来又一次飞跃。   MEMS技术是强大的运动、环境等微型传感器的基石,这些传感器为当今的智能手机和可穿戴设备提供了直观的情境感知功能。现在,意法半导体的新一代MEMS技术将传感器性能提升到了新的高度,超越了现有市售产品在输出精度和功耗方面的技术限制。新一代MEMS传感器可以为活动检测、室内导航和精密工业传感等应用提供业界最高的精度。同时,它们还可以保持较低的功耗以延长运行时间。   部分MEMS产品具有的额外功能包括意法半导体的机器学习内核(MLC)和静电传感。MLC为以极低功耗运行的边缘应用带来了自适应的机器学习功能。电荷变化(QVAR)感应通道通过智能手表或健身手环中与身体接触或非接触式感应(雷达)来监测静电电荷的变化。带有QVAR的意法半导体MEMS传感器可以增强用户界面控制,以确保无缝交互,或简化湿度和冷凝检测。雷达模式应用包括人员存在检测、活动监控以及人员计数。   意法半导体MEMS营销总监Simone Ferri表示:“开创性的新一代产品基于意法半导体在MEMS专业知识和工艺技术方面的广泛投入和历史积累。除了彻底革新传感器的性能,我们还通过可选的静电传感和机器学习来进一步扩展它们的功能。由此提供了为Onlife时代做好准备的新一代MEMS传感器,通过始终存在、始终在线以及始终连接,使智能生活更透明、更顺畅。”   此次推出的新一代传感器包括LPS22DF和LPS28DFW(防水)大气压力传感器,其工作电流为1.7 µA,绝对压力精度为0.5 hPa。LPS28DFW具有双满量程功能,能够在水下和水上提供精确的垂直定位。其满量程范围可选择最大1260 hPa或4060 hPa,相当于约30 m深度处的水压。这两款传感器可以提高便携式设备和可穿戴设备(包括运动手表)的高度计和气压计性能。典型的工业应用包括天气监测和精确水深传感等。   新款三轴MEMS加速度计LIS2DU12,专门用于构建具有主动抗混叠功能的超低功耗架构。其抗混叠滤波器的电流消耗是市场上较低的。LIS2DU12在100 Hz输出数据速率(ODR)下电流消耗仅3.5 µA,也是第一款带I3C接口的市售MEMS加速度计。所有这些功能都集成在最小的2.0 mm x 2.0 mm x 0.74 mm封装中。这款加速度计非常适用于可穿戴设备、助听器、真无线立体声(TWS)耳机、无线传感器节点以及任何必须进行系统优化的应用。   新款6轴iNEMO惯性模块LSM6DSV16X包含QVAR静电传感,以及MLC和有限状态机(FSM),可增强响应并节省电源,其工作电流可低至12 µA。新的FSM可实现自适应自配置(ASC),由此,该6轴MEMS器件可以感知情境,并在不唤醒系统的情况下自行重新配置,从而实现显著的额外节能效果。这款产品即将投入量产,已在一种静电雷达应用中进行了演示,用于用户检测以加速唤醒笔记本电脑。   新款压力传感器LPS22DF提供2.0 mm x 2.0 mm x 0.73 mm 10-lead LGA封装(eStore有售),LPS28DFW提供2.8 mm x 2.8 mm x 1.95 mm 7-lead LGA封装(eStore提供免费送样),这两款产品目前已在量产,可通过分销商采购,售价1.90美元起。LIS2DU12和LSM6DSV16X计划于2022年晚些时候推出。
  • 研究首次制造出亚微米厚度的柔性压力传感器
    柔性压力传感器是得到关注最多的一类柔性传感器,在生物医学、脑机工程、智能制造等众多领域得到了应用。近日,大连理工大学研究员刘军山团队与李明教授等团队合作,独辟蹊径地提出了一种纳米工程策略,首次制造出了亚微米厚度(0.85μm)的柔性压力传感器。相关成果发表在Small上,并被选为封面文章。封面图片。大连理工大学供图柔性压力传感器通常由上下两层柔性电极层和中间的功能软材料层组成,外界压力会导致功能软材料层产生压缩变形,从而引起传感器输出信号的改变。而这种以功能软材料层压缩变形为主导的传感机理,要求电极层具有相对较大的抗弯刚度,电极层厚度一般要比功能软材料层大1~2个数量级。因此,现有的柔性压力传感器厚度只能在百微米甚至毫米量级,严重影响了传感器的轻质性、变形性和共形性。团队通过纳米工程策略,将柔性压力传感器的传感机理,由功能软材料层的压缩变形为主导,转变为柔性电极层的弯曲变形为主导,从根本上解除了对于传感器厚度的限制。并且,由于超薄的柔性电极层拥有极强的变形能力,使得传感器具有优异的检测性能。传感器的单位面积重量只有2.8 g/m2,相当于普通办公打印纸的1/29,能够承受曲率半径小至8.8μm的面外超大弯曲变形,并且能够与皮肤表面实现完全共性贴合。另外,传感器的灵敏度为92.11 kPa-1,检出限为0.8 Pa,均处于目前公开报道的最高水平。纳米工程策略可以成数量级地减小传感器的厚度,从而突破性提升传感器的轻质性、变形性和共形性,同时还能够使得传感器具有超高的检测性能,为柔性压力传感器的设计和制造提供了一种全新的思路。
  • 日本研制出柔性压力传感器,有望协助肿瘤检测
    提起肿瘤,相信大多人都是惧怕的,因为它在大多数时候都代表了痛苦与死亡,至今,人们对于大部分肿瘤依旧束手无策。  而传感器的功能相信大家都是了解的,是人工智能硬件的必备品,越小越灵敏的传感器也就意味着可以办成更多的事。  由于生产方法的限制,人类还很难制造出厚度在100位微米以下的传感器。但是日前却传来了好消息,日本东京大学的研究人员研发了一种由纳米纤维材料制成的超薄柔性压力传感器,仅80微米厚,可以很准确地感知圆形物体表面的压力,甚至可以一次性测量出144个点的压力。  利用碳纳米管、石墨烯和高分子弹性聚合物等制成了300-700纳米厚的纳米纤维材料,再形成透明、轻薄的多孔结构。  研究人员将这一传感器放进人造血管之中进行测试,发现可以测量出极其微小的压力变化,同时还可以检测出压力在这种环境中传播的速度。  由此,研究人员表明,未来是有希望利用搭载这种传感器的橡胶手套来检测出乳腺癌或是肿瘤的。  我们相信时间的力量,有一天,肿瘤再不会成为一个可怕的代名词。
  • 南方科技大学《ACS Nano》:通过分级互锁结构设计获得高灵敏和宽线性传感的柔性压力传感器
    灵敏度高、线性传感范围宽的柔性压力传感器在机器人触觉、健康监测、可穿戴设备领域具有重要应用。构筑微结构可以提高传感器的灵敏度,但由于软材料在压力作用下的结构硬化问题使传感器的响应逐渐饱和,导致器件呈现较窄的传感范围和显著的非线性响应。针对这一问题,来自南方科技大学的郭传飞教授团队设计了由微穹顶阵列与带有次级微柱的微穹顶(分级微穹顶)阵列而形成的一种分级互锁结构,有效提升界面结构的可压缩性,显著降低结构硬化,实现柔性压力传感器的高灵敏度(49.1 kPa-1)、线性响应(相关系数R20.995)和宽传感范围的统一(~485 kPa)。传感器的响应/恢复时间小于5 ms,可以检测频率高达200 Hz的振动刺激,显示出良好的动态响应特性。将传感器用于机械手的抓取任务中,结合机器学习,帮助机械手识别被抓取物体的重量,提升机器人触觉感知能力。相关工作以“Graded Interlocks for Iontronic Pressure Sensors with High Sensitivity and High Linearity over a Broad Range”为题发表于国际期刊《ACS Nano》。 该研究使用面投影微立体光刻技术(nanoArch S130,摩方精密)打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具,进一步地,通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜。打印模具尺寸:9 mm×9 mm×1.5 mm,单个微穹顶尺寸(电极模具):宽290 μm,高480 μm;次级微柱尺寸(离子膜模具):直径28 μm,高70 μm。每层打印精度设置为5 μm,以实现分级互锁结构的高精度、定制化打印。 这项工作为制造具有高灵敏度、高线性度和宽压力响应范围的柔性压力传感器提供了一种策略,在未来的触觉器件中具有广阔的应用前景。 图1. 分级互锁结构的可压缩性及器件传感原理 分级互锁结构由微穹顶结构与带有次级微柱的微穹顶结构组成。微柱在分级互锁结构中具有重要作用。一方面,它提高了结构的可压缩性,减少结构硬化,使应力分布更均匀,有助于实现线性形变;另一方面,微柱结构的引入减小了电极与离子膜之间的起始接触面积,可有效提高了器件的灵敏度(图1)。 图2. 分级互锁型柔性压力传感器的制备该研究使用面投影微立体光刻技术打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具。进一步地,通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜,并与平面电极PET/Au组合、封装,获得分级互锁型器件(图2)。 图3. 分级互锁型柔性压力传感器的传感性能分级互锁结构的设计实现了器件的高灵敏度、高线性度及宽传感范围的统一,同时提升了器件的响应速度,实现对高频振动刺激的精准检测,呈现出良好的动态响应特性(图3)。 图4. 分级互锁型柔性压力传感器的线性传感特性 将该传感器用于开发线性响应的电子天平,并用于测量几种未知物体的重量,其输出结果与商业电子天平的称量结果几乎一致,表明了自制电子天平对质量的测量比较准确、可靠,而且无需额外的非线性校准,大大简化数据处理过程(图4)。 图5. 基于机器学习的抓取任务感知与重量识别 柔性压力传感器的一个重要应用是为机器人带来触觉感知能力,使机器人能够像人类一样与外界互动。将分级互锁型传感器集成在气动抓手表面,实现机械手在抓取物体时的触觉感知;结合机器学习,帮助机械手识别物体的重量(图5)。原文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10535作者:白宁宁
  • 美国丹纳赫西特新推出Model278压力传感器
    日前,丹纳赫Setra(西特)全新推出Model278大气压力传感器。该产品长期稳定性小于0.1mb/年,可用于要求精确测量、快速响应和长期稳定、长期可靠的环境中。   为了经受自动气象站(AWS)恶劣的环境和环境监测需要,Model278外壳采用了不锈钢和聚酯材质构成。可插拨的5针端子排使得连接数据记录仪和信号连接非常简单,1/8“倒刺压力接口简化了气路连接,传感器的体积只有(3.6”×2.4“×1.0”)是应用和替代现有产品的理想选择。   Model278可工作在-40℃~60℃(-40°F~140°F)的温度范围内。用户可选择0-2.5VDC或0-5VDC的输出,3线或4线电路和9.5-28VDC激励。传感器工作功耗很低(3mA标称)。它的休眠特性使功耗降低到1μA,并且当压力读数快速启动时传感器也能快速启动。   Model278采用Setra的SETRACERAMTM电容式敏感元件和独特的IC模拟电路,这从根本上简化了设计,热稳定玻璃熔融陶瓷敏感腔结合Setra久经考验的电容式电荷平衡IC电路,使得传感器在精度和环境补偿方面都有出色的表现。SetraceramTM敏感元件具有卓越的热膨胀系数和低机械迟滞使得Model278具有良好的长期稳定性。
  • 大连理工大学科研团队首次制造出亚微米厚柔性压力传感器
    近日,国际知名期刊《Small》以封面文章刊发了我校机械工程学院刘军山研究员团队关于柔性压力传感器的最新研究成果“Nanoengineering Ultrathin Flexible Pressure Sensor with Superior Sensitivity and Perfect Conformability”。柔性压力传感器是得到关注最多的一类柔性传感器,在生物医学、脑机工程、智能制造等众多领域得到了应用。柔性压力传感器通常由上下两层柔性电极层和中间的功能软材料层组成,外界压力导致功能软材料层产生压缩变形,从而引起传感器输出信号(电阻、电容、电压)的改变。这种以功能软材料层压缩变形为主导的传感机理,要求电极层具有相对较大的抗弯刚度,电极层厚度一般要比功能软材料层大1~2个数量级。因此,现有的柔性压力传感器厚度只能在百微米甚至毫米量级,严重影响了传感器的轻质性、变形性和共形性。   刘军山研究员团队长期开展柔性传感器研究,通过与我校力学系李明教授等团队合作,独辟蹊径地提出了一种纳米工程策略,首次制造出了亚微米厚度(0.85µm)的柔性压力传感器。纳米工程策略将柔性压力传感器的传感机理由功能软材料层的压缩变形为主导转变为柔性电极层的弯曲变形为主导,从根本上解除了对于传感器厚度的限制;而且,由于超薄的柔性电极层拥有极强的变形能力,使得传感器具有优异的检测性能。传感器的单位面积重量只有2.8 g/m2,相当于普通办公打印纸的1/29,能够承受曲率半径小至8.8µm的面外超大弯曲变形,并且能够与皮肤表面实现完全共性贴合。另外,传感器的灵敏度为92.11 kPa-1,检出限为0.8 Pa,均处于目前公开报道的最高水平。纳米工程策略可以成数量级地减小传感器的厚度,从而突破性提升传感器的轻质性、变形性和共形性,同时还能够使得传感器具有超高的检测性能,为柔性压力传感器的设计和制造提供了一种全新的思路。   该项工作得到了国家重点研发计划项目(2020YFB2008502)、国家自然科学基金(51875083)和大连市科技创新基金(2020JJ25CY018)的。
  • 北京航空航天大学研制成功高灵敏度石墨烯MOEMS谐振压力传感器
    由悬浮石墨烯制成的纳米机械谐振器对压力变化表现出高灵敏度。然而,由于受空气阻尼的影响,这些设备在非真空环境中表现出明显的能量损失,以及由于石墨烯的轻微渗透,参考腔内不可避免地出现微弱的气体泄漏。2023年6月12日,北京航空航天大学李成副教授团队在ACS Appl. Mater. Interfaces期刊发表名为“High-Sensitivity Graphene MOEMS Resonant Pressure Sensor”的论文,研究提出了一种利用微电子机械系统技术的新型石墨烯谐振压力传感器,其特点是将多层石墨烯膜密封在真空中,并粘附在带有凹槽的压敏硅膜上。这种方法创新性地采用了间接敏感的方法,在大气中表现出60倍的能量损失,并解决了基底和石墨烯之间长期存在的气体渗透问题。值得注意的是,所提出的传感器表现出1.7Hz/Pa的高压力灵敏度,比硅的同类产品的灵敏度高5倍。此外,全光封装腔结构有助于实现6.9×10-5/Pa的高信噪比和低温度漂移(0.014%/℃)。所提出的方法为使用二维材料作为敏感膜的压力传感器的长期稳定性和能量损失抑制提供了一个很好的解决方案。MOEMS石墨烯谐振压力传感器其特点是通过阳极键合实现10-3Pa的真空封装,大大降低了压力差下基底和石墨烯之间高空气阻尼和气体渗透造成的能量损失。总的来说,所提出的传感器为提高信噪比和实现二维材料谐振传感器的可靠使用提供了一个有前途的解决方案。
  • 半导体所在柔性自驱动气体传感与显示系统研究中获进展
    style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p   柔性可穿戴电子设备的飞速发展与商业化应用,加快了能源存储器件的变革与升级。为了良好的匹配可穿戴电子器件,所使用的能源存储器必须具备安全性高、体积小、寿命长、易集成化、功率密度高等特点。鉴于以上要求,平面微型电容器成为最佳的供能器件的选择。但单个的电容器电压窗口较小,能量密度较低,很难连续不间断地为可穿戴器件供能。解决这个问题最便捷的方式是将多个微型电容器串联形成阵列为可穿戴集成系统的功能单元供电。目前,已有许多不同类型的电容器阵列驱动的集成探测系统相继被开发,例如集成光探测系统、集成压力传感器系统等。除了压力、光、热等传感器,有机气体传感器近年来在环境监测、工业现场与安防等领域发挥的作用越来越大,但与光探测、压力传感器相比,气体传感器对目标气体的响应时间长,相应的能耗更大,对能源器件的要求更高,加大了集成的难度。因此,研究自驱动气体传感器这一集成系统具有重要意义。 /p p   近日,中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室沈国震课题组开发了新型的由微电容阵列驱动的可穿戴气体传感器与实时显示系统。该集成系统由基于电沉积聚吡咯电极材料的圆形电容器阵列、基于碳纳米管/聚苯胺材料的常温乙醇气体传感器和原位气体分析与显示系统组成。所组装的电容器的面积比电容为47.42mF/cm2,气体传感器在常温下对乙醇气体的响应回复时间分别为13s和4.5s。当有气体进入传感器中时,气体传感器两边的电流会发生变化,电路板中元件会采集这个变化并进行计算,与预先存储的标准曲线进行比较从而得出气体的浓度值,再经蓝牙把信号传输到手机,随即手机APP会显示出对应的气体浓度并绘制出实时的I-t曲线,在个性化酒驾测试等领域都具有广泛的应用前景。 /p p   相关研究成果发表在 em Nano Energy /em 上。研究工作得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金以及中科院前沿科学重点研究项目等的支持。 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171122541344436928.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/e3b32010-c775-4458-9645-12641860bf32.jpg" uploadpic=" W020171122541344436928.jpg" / /p p style=" text-align: center " 半导体所在柔性自驱动气体传感与显示系统研究中获进展 /p
  • 2012中国市场传感器领军厂商调查研究发现
    传感器进口产品所占百分比呈现两极分化 根据调查,89%的公司2011年传感器采购总额在5千万以下,其中采购总额在1千万以下的占到69%。采购传感器进口产品所占百分比呈现两极分化,进口产品所占百分比在80%以上和20%以下的情况最多,有30.5%的整机制造商传感器进口产品达到80%以上,19.5%的公司进口产品在20%以下。   欧美传感器供应商是最受欢迎的传感器购买渠道 整机制造商所买各类传感器中来自分销渠道的比例是34.1%,也就是说,65.9%的整机制造商更倾向于通过直接供应商来购买传感器。在所有传感器产品的购买渠道中,欧美传感器供应商最受欢迎,55.7%的企业喜欢从欧美传感器供应商处进行采购,远远超过其他供应商和分销渠道。排在第二位的是本土传感器供应商,愿意通过本土传感器供应商来购买传感器的企业达到25.1%   产品质量是选择第一供应商的首要考虑因素 第一供应商选择因素中,质量不可调和,性价比/技术非常重要:产品质量是影响第一供应商选择的首要因素 在质量的前提下,产品性价比、技术领先性和技术支持都是重要考虑因素。   质量、价格和货期问题导致合格供应商降级 质量出现问题、价格上涨、货期变长迫使整机制造商更换供应商。质量是考察供应商的首要因素,出现质量问题自然成为导致供应商降级的首要因素。价格失去竞争力、货期变长和售后服务不满意也是导致供应商降级的重要因素。   需求预测不准是最大的采购风险 在供应商选择和管理取舍中,产能好替代能力强等是好关系供应商的要点。供货质量和交货仍然是困惑采购工程师的问题。需求预测不准是过去一年最大的采购风险。此外,买到次品假货、产品质量出现问题,和供应商产能紧张无法供货是采购风险的主要来源。 选择生产资源好的供应商是最普遍的采购风险应对措施 为了降低采购风险的影响,整机制造商采取了综合的应对措施,其中最主要的三种方式是:选择生产资源好的供应商、寻找替代物料、加强供应商关系。    本次调查活动主要选取目前市场上应用最广泛,最受青睐的八大类传感器作为调查研究对象,覆盖的8大类传感器分别是:光电传感器(太阳能电池)、环境光和接近传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、加速度计传感器、温度传感器、麦克风传感器和图像传感器。CNTNetworks的分析师还特别通过对电子制造商的专业采购人员的采访,为调查报告提供有力的案例分析。详细内容请下载该报告的电子版。 第一太阳能和尚德是最受欢迎的太阳能电池品牌 第一太阳能、尚德和三洋是使用人数最多的太阳能电池供应商品牌。其中,产品性能不足、分销渠道不好、批量供货能力不足、产品质量不可靠是对太阳能电池供应商最普遍的抱怨。整机制造商希望太阳能电池未来能提高电压稳定性、提高转化效率、增大容量、减小体积,和降低成本。整机制造商拿到太阳能电池的分销或代理商渠道主要包括原厂及其一级代理商;对分销或代理商渠道最普遍的抱怨是技术支持不及时和账期太短。更多详细内容,请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之太阳能电池篇》。 美信是最受欢迎的环境光和接近传感器品牌 美信是最受欢迎的环境光和接近传感器品牌,但美信的零售渠道普遍遭到整机制造商的抱怨。对环境光和接近传感器品牌的主要抱怨还包括产品更新换代慢和产品性能不足。根据调查,环境光和接近传感器未来的改进方向应该包括更多定制服务、提高灵敏度、减小体积、增强稳定性、感应距离可控、价格降低和夜间适用。技术支持不及时和后勤支持不好是整机制造商对分销或代理商渠道最主要的抱怨。美信、安华高、罗姆、奥地利微电子均被较多的列入未来一年里计划采用的环境光和接近传感器品牌名单。更多详细内容,请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之环境光和接近传感器篇》。 意法半导体是最受欢迎的MEMS陀螺仪品牌 调查显示,超过一半的整机制造商正在使用意法半导体的MEMS陀螺仪,对意法半导体的抱怨包括交货期太长和技术支持不好。对其他MEMS陀螺仪品牌的抱怨还包括产品质量不可靠、零售渠道不好、产品性能不足和批量供货能力不足。整机制造商对MEMS陀螺仪提出的建议包括减少温漂误差、消除累积误差、提高精度、减小体积、提高可靠性和抗干扰能力、更加集成化和智能化。对分销或代理商渠道最普遍的抱怨是技术支持不及时和交货不及时。关于未来计划采用MEMS陀螺仪的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容,请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS陀螺仪篇》。 ST和飞思卡尔是最受欢迎的MEMS压力传感器品牌 ST和飞思卡尔是最受欢迎的MEMS压力传感器品牌。整机制造商对MEMS压力传感器的满意度比较高,对MEMS压力传感器提出的改进方向包括提高灵敏度、减小体积、提高可靠性、耐高温、提高寿命和降低成本。而分销商或代理商受到抱怨的原因主要包括交货不及时和账期太短。关于未来计划采用MEMS压力传感器的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容,请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS压力传感器篇》。 飞思卡尔、ST、ADI和博世是最受欢迎的MEMS加速度计品牌 飞思卡尔、ST、ADI和博世均是受欢迎的MEMS加速度计品牌。其中,整机制造商对ST的满意度最高。MEMS加速度计品牌最容易遭到抱怨的方面是产品质量不可靠、产品更新换代慢、交货期太长和产品性能不足。MEMS加速度计未来的改进方向包括提高灵敏度、减小体积、集成化程度更高、超高速、内置处理算法等。对分销或代理商渠道的抱怨主要集中在技术支持不及时和交货不及时。关于未来计划采用MEMS加速度计的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容,请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS加速度计篇》。 德州仪器是最受欢迎的温度传感器品牌 调查显示,47.3%的整机制造商正在使用德州仪器的温度传感器。整机制造商对温度传感器的抱怨主要集中于零售渠道不好、产品质量不可靠、交货期太长、技术支持不好;对温度传感器提出减小体积、提高灵敏度和可靠性、集成化和数字化、扩大温度范围、降低功耗、提高响应速度的改进建议。对分销或代理商渠道的抱怨包括技术支持不及时和交货不及时。关于未来计划采用温度传感器的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容,请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之温度传感器篇》。 意法半导体和楼氏电子是最受欢迎的MEMS麦克风品牌 调查显示,超过一半的整机制造商正在使用意法半导体和楼氏电子的MEMS麦克风。对MEMS麦克风的抱怨主要包括产品性能不足、产品更新换代慢和零售渠道不好。MEMS麦克风未来的改进方向应该是微型化,提高灵敏度、性噪比和抗干扰性。分销商或代理商受到抱怨的原因主要是交货不及时和技术支持不及时。关于未来计划采用MEMS麦克风的品牌及促使选择新品牌产品的原因等更多详细内容,请查看《2012年度中国市场传感器领军厂商调查分析报告之MEMS麦克风篇》。 索尼、OmniVision和美光是最受欢迎的CMOS图像传感器品牌 调查显示,超过78%的整机制造商正在使用索尼、OmniVision和美光的CMOS图像传感器。对CMOS图像传感器的抱怨主要集中于技术支持不好、产品质量不可靠和产品性能不足;而对分销或代理商渠道的抱怨主要包括技术支持不及时和交货不及时。同时,整机制造商对CMOS图像传感器提出增加灵敏度、减少外围电路、提高分辨率和清晰度、提高传输速度、减小体积和夜间曝光等改进建议。
  • 有了这款丝绸传感器,穿衣服就能监控身体状况?
    p   从智能袜子、运动衣服计算消耗已经成为可穿戴人体传感器最新的必备技术,研究人员正在采用用世界上最理想的织物丝绸,开发出一种更灵活、灵敏的新一代多功能设备可以实时监控许多身体功能。 /p p   这项技术在美国化学协会(ACS)创办全国会议及博览会上展示,美国化学协会是全球最大的科学协会,此次展会是越过9400演示大范围的科学主题活动。 /p p   人体传感器由半导体组成,在人体健康监测领域有巨大潜力。但它还有一些挑战性难题。例如在应变传感器力测量变化时,敏感度不足、可伸缩性不强等。 /p p   丝绸是天然材料,比钢灵活比尼龙更强大,可以克服这些问题,且纤维还具有良好的生物相容性和轻量化特点。然而,丝绸不能导电。为解决这一障碍,研究员通过找到一种方法来增加丝绸的电导率,有效地应用于体感设备。 /p p   研究人员计划尝试两种不同的策略。在一个方法中,他们把丝绸置于温度在1112° F到5432° F的惰性气体环境中,在此温度丝绸成为充满氮和碳的石墨颗粒,这种状态下是导电的。使用这种方法,这个团队开发了压力传感器、应变传感器和一个可以同时测量温度和压力的双模传感器。 /p p   另一种方法中,团队对家蚕喂碳纳米管和石墨烯,通过蚕把这些纳米粒子添加到丝绸。到目前为止,这种技术还没有产生导电纤维,但研究人员继续试验这种方法,并相信它们能使其发挥作用。 /p p   研究者热衷于探索如何开发一套由纳米发电机运行组成的基于丝绸的传感器,研究员还建议丝绸传感器用来构造更实用的机器人,可以感知温度、触觉或湿度,甚至可以辨别不同人的声音。 /p
  • 中国最大传感器企业在瑞士上市!18年来国产半导体最大境外IPO!
    11月10日,中国最大的传感器企业在瑞士证券交易所上市,成为中国A股首家走出去的国产传感器公司,并创造了中国半导体行业最大GDR发行等多项境外IPO记录,详请见下文。第一家走上国际市场的A股国产传感器公司!募资4.45亿美元,18年来中国半导体企业最大境外IPO!11月10日,中国最大的传感器企业、全球第三大图像传感器公司韦尔股份,成功发行全球存托凭证(下文简称“GDR”),正式在瑞士证券交易所上市,股票代码为“WILL”。GDR是指符合条件的A股上市公司,在规定海外交易所发行的股票。简单点说,就是公司不在瑞士发行新股,而是把国内股票换个“包装”拿来卖,更简单,也更省钱省力。同理,在美国以这样的形式上市,发行的证券就叫美国存托凭证。据悉,本次韦尔股份境外IPO发行的GDR数量为31,000,000份,所代表的基础证券A股股票数量为31,000,000股,最终定价为每份GDR14.35美元(约合104.72元人民币),募集资金总额约为4.45亿美元(约合32.47亿人民币)。▲来源:瑞士交易所韦尔股份成为2023年第七家在瑞士交易所上市的公司,并且也是中国A股国产传感器企业中,第一家走上国际市场的公司。据摩根大通等多家券商信息显示,本次韦尔股份境外IPO创造了多项第一:今年年初以来最大的中国科技行业公司境外IPO;中国半导体行业2005年以来最大的境外IPO;中国半导体行业最大的GDR发行。据此前公告显示,本次发行GDR的募集资金扣除发行费用后,预计将主要用于公司的核心产品和技术的研发和升级,包括收购或投资与公司核心业务互补或协同的业务、产品、服务和技术;此外,还将用于支持公司的全球扩张和补充公司营运资金。韦尔股份认为,本次境外发行全球存托凭证并上市的目的主要有三个,分别是:加强技术创新与产品研发投入、深化全球战略布局和利用资本市场支持,进一步优化股权结构和公司治理水平。韦尔股份如何成就?国际化竞争,投融资并购!中国最大传感器企业境外IPO背后,折射国产传感器企业的未来出路!在上文,韦尔股份本次境外IPO募资目的介绍中,除了产业和技术的研发外,韦尔股份还着重提到了收购/投资公司核心业务互补或协同的业务、产品;以及支持公司全球扩展等重要战略目的:作为全球知名的半导体设计公司,公司拥有广泛的全球化业务布局和客户基础,研发中心和业务网络遍布全球。国际化是公司发展的长期战略,公司将利用本次发行进一步提升国际市场知名度,加大海外市场资源投入,扩大全球市场份额。加强美国、欧洲、亚太等地区的供应链及销售体系建设;加强与全球客户和供应商的战略合作,进一步提升公司全球品牌形象;增强国际研发力量,规划布局全球化研发中心,持续加强产品研发投入,保持技术领先优势。大力引进国际化背景的管理人才和设计人才,加强人力资源建设。面向国际化竞争进行全球扩张,以及投融资并购,是国产传感器企业进一步发展的必然道路。据工信部赛迪顾问的统计数据显示,2022年全球传感器市场规模达1840.5亿美元(约合13404.9亿人民币),显然就整个传感器产业来说,这是一个庞大的市场。▲来源:赛迪顾问然而,传感器种类繁多,细分领域数不胜数,据相关资料显示,全球有超过3.2万种传感器,包含了力、热、电、光、磁、声、气体、湿度等等众多领域,以至于对传感器产业来说分类也是一件极为艰难的工作。庞大的传感器产业分布到每条细分赛道,导致许多传感器赛道产值有限,靠单一种类的传感器业务,难以支撑企业的发展壮大。同时,传感器又是一个技术门槛高、厚积薄发的高科技产业,单靠自身研发,去攻克不同的传感器领域,需要花费相当长的时间。因此,投融资及并购,成为许多传感器巨头壮大的重要发展战略。譬如美国传感器巨头精量电子(MEAS)旗下就汇聚了ICSensors,PEncoder Devices,MWS,Atex等收购回来的传感器品牌,后来自己又被另一个传感器巨头TE(泰科电子)收购,成为TE巩固其传感器地位的基石,目前TE已收购了全世界近30家传感器公司,是全球传感器产品种类较多的公司之一。▲TE公司传感器产品种类,来源:第二届传感器与应用技术大会韦尔股份也是从元器件分销开始,通过“蚂蚁吞象”的教科书式资本运作,并购了世界前列的图像传感器企业豪威科技,从而切入传感器赛道,发展为全球第三大图像传感器企业,成为中国半导体产业不可忽视的力量。也正因为传感器产业的碎片化,许多传感器赛道的产值在单一国家、单一市场是比较细小的,只有通过全球化,参与国际化竞争,才能获得更大的市场,国产传感器企业的国际化战略十分关键。全球工业观察家林雪萍也曾指出:传感器的市场是高度国际化,没有国际化市场的支撑,传感器厂家很难形成规模效应,就很难分担研发成本;而五花八门传感器的技术源头,也是广泛国际化的,只有借力不同国家聪明的工程师和科学家们,才能找到了撬开物理世界秘密的传感器钥匙。这意味着,传感器是一个市场国际化、技术国际化、极富于流动性的产业形态。但是在传感器的并购市场上,中国企业一向很难挤进去,这对于中国传感器的未来发展是一个巨大的隐患。即使中国是全球最大的市场,但细分到众多的传感器,靠单一的中国市场远远无法很好的支撑传感器企业的成长。博世、安森美、三星、索尼等企业在各自细分传感器领域,都是国际化的市场战略才能支撑其企业规模。作为中国最大的传感器企业,韦尔股份的营收大头,也是来自境外地区,据其2022年度报告显示,韦尔股份境外营收达164亿元,境内收入则为36亿元,正是深入参与国际化竞争,才能支撑韦尔股份庞大的图像传感器营收。▲韦尔股份分地区营收情况,来源:韦尔股份2022年度报告韦尔股份背后的光环:全球第九大半导体设计企业,全球第三大图像传感器企业,中国最大传感器公司,中国半导体首富据知名市场调研机构TrendForce集邦咨询统计数据显示,韦尔股份(Will Semiconductor)自2022年以来,连续进入全球IC设计TOP 10 名单内,据2023年第二季度数据显示,韦尔股份排名全球IC设计公司第九。韦尔股份是继华为海思被制裁后,唯一一家进入全球前十的中国大陆本土IC设计公司。▲来源:TrendForce韦尔股份的主要营收为CMOS图像传感器芯片设计业务,是全球COMS图像传感器三大巨头之一,据知名咨询企业Yole的2023年CMOS产业报告显示,韦尔股份(Omnivision)占据全球CIS市场份额的11%,仅次于索尼与三星电子。▲图片来源:Yole Développement据韦尔股份的2022年度报告显示,其“图像传感器解决方案”营收达136.75亿元,占总营收的69%,是中国企业中,纯传感器业务营收最高的公司,其目前市值为1300亿元,市值高峰时超过2200亿元,无论是市值还是营收,韦尔股份均是中国最大的传感器企业。此外,据10月份刚刚发布的《2023胡润百富榜》显示,韦尔股份创始人虞仁荣以445亿元的身家,排名中国富豪榜第102名,同时也是中国半导体产业首富。相关信息参看《445亿,他再次成为中国传感器首富!》▲韦尔股份虞仁荣,来源:网络结语作为中国最大的传感器企业,韦尔股份的壮大历程,折射出国产传感器企业重要的发展战略:投融资并购、国际化竞争。通过并购,韦尔股份收购了豪威科技,切入CMOS图像传感器赛道,通过国际化竞争,韦尔股份发展成为全球第三大图像传感器企业,其境外收入是企业主要营收来源。本次韦尔股份境外IPO,成为首家走进国际市场的A股国产传感器企业,也是其国际化战略的重要贯彻。对于传感器这样高科技门槛、高度碎片化的产业,天然具有并购、国际化的需求,通过并购破除不同传感器赛道的壁垒,通过国际化攫取更大的市场。期待,未来越来越多的中国传感器企业参与国际化竞争!
  • 中科院半导体所等入驻怀柔高端仪器装备和传感器产业发展添新动力
    据怀柔区消息,怀柔区与中科院半导体所、海创微芯公司合作签约仪式1月29日在怀柔科学城产业转化示范区举行。伴随科研院所和头部企业入驻,怀柔区高端仪器装备和传感器产业集聚发展再添新动力。  当前,怀柔科学城全面进入建设与运行并重新阶段,综合性国家科学中心29个在建科学设施平台全面提速,“十四五”科学装置设施平台加快布局落地。以怀柔科学城建设为重要契机,怀柔区着力发展高端仪器装备和传感器产业,致力于把科学城建设过程作为科技创新成果转化过程,打造高端仪器装备和传感器产业基地。  据悉,中科院半导体所拟将重组的全国重点实验室、光电子器件国家工程研究中心和国家光电子工艺中心和半导体激光器落地怀柔。“我们将发挥自身科研和人才优势,在技术研发和成果转化方面为怀柔产业发展提供活力,进一步促进科研成果转化为现实生产力。”中国科学院半导体所所长谭平恒说。  另据了解,赛微电子公司是全球领先、国际化运营的高端集成电路晶圆代工生产商,也是国内拥有自主知识产权和掌握核心半导体制造技术的特色工艺专业晶圆制造商。海创微芯公司作为其全资子公司,主要承担MEMS高频通信器件、氮化镓功率器件的设计及制造工艺开发,将负责建设运营6/8英寸MEMS晶圆中试生产线和研发平台、8英寸晶圆级封装测试线,先进MEMS工艺设计与服务北京市工程研究中心。该公司董事长杨云春表示,将着力推动MEMS行业关键核心技术、优秀人才团队、上下游合作伙伴集聚怀柔,争取把合作项目打造成为怀柔区、北京市乃至全国示范标杆。  怀柔区区长于庆丰表示:“半导体所和海创微芯入驻怀柔,把优质资源集聚在怀柔,把优秀人才放在怀柔,为国家战略科技力量做出贡献。这不仅是物理聚集,更是化学反应。”目前北京市相继出台了《关于推动北京市传感器产业创新发展工作方案》《关于支持发展高端仪器装备和传感器产业的若干政策措施》等产业发展支持政策,怀柔区也已出台相关支持政策并配套产业空间,吸引百余家仪器装备和传感器企业聚集,产业生态体系初步形成。  此外,怀柔科学城产业转化示范区依托怀柔科学城大科学装置和交叉研究平台的核心资源,建设集研发办公、中试生产、科技服务于一体的硬科技产业园区,推动怀柔“两区”建设,将老城区空间资源、怀柔科学城的产业辐射、周边的生态环境有机融合,打造最具智慧的一平方公里,树立产城融合新典范,形成高端仪器装备和传感器产业战略高地。
  • 马鞍山56个重大项目集中开工,含传感器、半导体封装测试项目等
    4月7日,2022年第二批安徽省重大项目集中开工动员会马鞍山分会场活动举行。图片来源:见马鞍山“见马鞍山”消息显示,马鞍山市第二批集中开工项目56个,总投资397.8亿元。其中包括德胜芯片封装及光学摄像头生产项目、智能超声波计量传感器研发制造项目、半导体封装测试项目等。以下是部分项目介绍:德胜芯片封装及光学摄像头生产项目该项目由安徽省中科达智能科技有限公司投资建设,总投资1.5亿元,租赁7500平方米厂房,建设芯片封装及光学摄像头生产线,年产芯片封装300万个,摄像头模组400万个。智能超声波计量传感器研发制造项目该项目由迈拓科技(安徽)有限公司投资建设,总投资10.6亿元,总建筑面积7.38万平方米,建设智能超声波水表生产线3条和智能超声波气表生产线1条,年产148万套仪表设备。半导体封装测试项目该项目总投资5.0亿元,租赁3万平方米厂房,建设半导体封测生产线8条,年产1.9亿个半导体元器件。
  • 半导体所研制成功无源/半无源双模无线温湿度传感器
    中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室研究员吴南健团队研制出一种低功耗无源/半无源双模无线温湿度传感器。相关研究成果在传感器领域学术期刊IEEE SENSORS JOURNAL上发表,该论文在2015年2月和3月连续入选为该期刊的前50热点论文。  无线温湿度传感器在高危环境监测、紧急救援、先进物流仓储系统、设备监测、建筑物监测和文物监测等领域具有非常广阔的应用前景,但无线传感器的功耗和成本严重限制了无线传感器网络的大规模应用。在国家自然科学基金和国家科技支撑项目的支持下,课题组研制出一种可与现有商用超高频RFID系统完全兼容的低成本低功耗无源/半无源双模无线温湿度传感器。传感器采用了自主研发的核心芯片,可实现高效率的电磁波能量采集、身份识别、温湿度测量、数据处理和无线通信的功能,传感器的最大工作距离可达6米。该传感器符合ISO18000-6C国际标准,可通过现有商用超高频RFID阅读器进行操作,还可支持扩展多种其他功能的传感器。使用这种传感器有望将无线传感器网络融合至现有的超高频RFID系统中,从而大幅降低无线传感器网络的应用成本,提升无线传感器网络的市场竞争力。
  • 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。
  • “高精准分子识别有机半导体光电双模智能嗅觉传感器”项目启动
    近日,以中国科学院上海微系统与信息技术研究所为牵头单位的国家重点研发计划“智能传感器”重点专项“高精准分子识别有机半导体光电双模智能嗅觉传感器”项目启动暨实施方案论证会在上海召开。科技部高技术研究发展中心领导、中科院重任局领导、项目咨询专家组、项目和课题单位管理部门、项目核心成员等30余人参加了本次会议。项目咨询专家组由中科院化学研究所刘云圻院士、华东理工大学田禾院士、吉林大学卢革宇教授、海关学院谢秋慧教授、中科院上海技术物理研究所胡伟达研究员、复旦大学邓勇辉教授、华中科技大学刘欢教授、北京信息科技大学尤睿教授、华中科技大学段国韬教授组成。   会上谢晓明所长代表项目牵头单位对与会领导及专家表示热烈欢迎,希望各位专家对项目实施方案提出可行的宝贵意见与建议,并表示将为项目实施提供全方位的支持和保障,以确保项目顺利推进并取得创新成果。项目负责人兼课题三负责人付艳艳研究员、课题一负责人马骧教授、课题二负责人黄佳教授,分别就项目和具体课题的研究内容、技术实施方案、预期成果及推进计划等内容进行了详细汇报。   项目专家组充分肯定了本项目的总体实施方案,并着重指出在未来研究过程中,项目团队各课题承担方应紧密合作,强化协同机制,确保项目各关键节点把控及整体研究目标顺利实现。此外,专家组聚焦课题研究方向、技术创新点及项目实施可能面临的挑战和问题等方面,共同提出了针对性指导意见。经专家质询答疑、技术指导和综合评议,项目实施方案顺利通过专家论证。
  • 赛微电子参设10亿产业基金,重点布局智能传感器、科学仪器等
    近日,赛微电子(证券代码:300456)发布公告,公司拟与北京国融工发投资管理有限公司(简称“国融工发”)、北京京国盛投资基金(有限合伙)(简称“京国盛基金”)、北京怀胜基金管理有限公司(简称“怀胜基金”)等方签署《有限合伙协议》,共同投资设立北京智能传感器产业发展基金合伙企业(有限合伙),传感器基金总规模10亿元,赛微电子认缴出资2.5亿元,基金管理人为国融工发。该传感基金将主要投资于智能传感器、高端科学仪器及其上下游领域,包括但不限于图像传感器、压力传感器、雷达传感器、高端科学仪器、信息安全、半导体产业等北京市高精尖产业重点领域。出资4.901亿元的京国盛基金为北京国资公司发起设立的市场化母基金,以服务北京国际科技创新中心建设为方向,围绕北京市“十四五”高精尖重点产业、北京国资公司主业领域发展,市属国企、央企混改进行投资布局,通过设立子基金吸引更多社会资本为首都经济建设贡献力量。2021年至今,基金共完成4只子基金设立决策,涉及子基金总规模达40.82亿元,投资了国电投氢能科技、中科富海等项目。出资2.5亿的赛微电子成立于2008年5月15日,公司以半导体业务为核心,面向物联网与人工智能时代,一方面重点发展MEMS工艺开发与晶圆制造业务,一方面积极布局GaN材料与器件业务。公司目前的主要产品及业务包括MEMS芯片的工艺开发及晶圆制造、GaN外延材料生长与器件设计,下游应用领域包括通信、生物医疗、工业科学、消费电子等。出资2.4亿的怀胜基金成立于2017年,为北京市怀柔区国有资本经营管理成员。基金管理人国融工发成立于1994年,是北京工业发展投资管理有限公司全资子公司。业务聚焦基金、咨询、平台管理三大核心领域,以协助政府做好高精尖领域、中小企业公共服务、产业和政策咨询等工作为己任,坚持以发挥国有企业社会作用为发展理念。
  • 工业融合,传感互联|第二届传感器与工业互联网研讨会成功召开
    仪器信息网讯 2023年11月11-12日,第二届传感器与应用技术大会在深圳光明区云谷国际会议中心成功举办。本届大会由由深圳市光明区和中国传感器与物联网产业联盟联合主办,吸引了国内外领先传感器企业参与,并组织了多场先进传感器技术和应用会议,聚焦储能、工业、医疗等应用方向。会议现场12日上午,第二届传感器与工业互联网研讨会在深圳光明区云谷国际会议中心成功召开。本届研讨会吸引了国内外领先传感器企业参与,汇集国内外工业互联网解决方案、应用端及传感器头部企业,围绕工业互联网应用场景、部署价值、市场发展及未来趋势等主题进行产业探讨。报告人:西门子四方维亚太区总经理 洪子伦报告题目:产品数智化的新机遇数字设计资产是否能够更精准地找到潜在客户?如何消除潜在客户设计采用的障碍?面对这些问题,四方维提供了从PDFs到数字孪生,在线、互动和数字设计资产的解决方案。洪子伦表示,任何设计都需要BOM上每个组件的原理图符号、PCB焊垫和3D模型支持,四方维支持25+PCB设计工具和30+CAD工具。数字化+商业化将加速对外推广工作,而四方维提供了前所未有的有关数百万工程师与采购人士的元器件采用实时情报,提升元器件销售转换,助力客户实现终端触达、业务出海。报告人:浙江中控自动化仪表有限公司总工程师/副总经理 俞利明报告题目:“E 网到底”——数字化仪表解决方案当前智能工厂建设中,现场仪表面临诸多痛点:非智能仪表普遍存在,大大降低了全厂智能化水平;HART、FF智能仪表,通讯速度太慢,难以实现高端应用;仪表种类繁多,由众多不同的供应商提供,难以统一管理;仪表维护成本高,现场维护耗时长,效率低;仪表在线参数和报警,缺乏有效监控手段;仪表资产台账,无法自动动态更新;手操器,独家进口,价格昂贵,操作记录难以追溯。因此,当前智能仪表研究方向主要为,全生命周期数据管理的智能仪表;仪表对外部工况的自适应、自学习、自调整技术;高灵敏感知、探测技术;仪表的远程升级及回溯功能;传感层数据安全与功能的安全技术;基于人工智能的高精度测量方法;基于大数据分析的预测性维护功能;仪表本体软硬件诊断技术;仪表虚拟化技术 (场景仿真);基于低功耗的高速通讯技术等。基于此,俞利明介绍了中控技术的APL总线仪表及智能仪表管理平台和中控自动化仪表业务情况。报告人:TE Connectivity传感器事业部亚太区业务拓展负责人 郑婷婷报告题目:智能传感技术助力工业高质量发展TE Connectivity致力于智能/高效/高性能的传感器解决方案,帮助客户实现从概念到产品的转化。郑婷婷表示,工业物联网与传感器的发展相辅相成,传感器是工业物联网发展的基础和关键,工业物联网发展的不同阶段和不同目标,离不开传感器的广泛应用。与此同时,工业物联网也对传感器的发展提出更高要求,给它未来的创新带来驱动力。报告中,郑婷婷介绍了TE解决方案在状生产流程控制、电力工业、城燃管网、风电、液冷、氢能源、轨交等领域的监测应用。报告人:龙元集团总裁助理/龙元天册总经理 王萍报告题目:数字工业赋能CDI绿色双碳百园计划《巴黎协定》提出世界须在2030年前将碳排放减少四成,将全球变暖限制在1.5°C的目标。中国的二氧化碳排放占全球比重为27%,中国的温室气体排放占全球33%左右,中国实现“3060”降碳目标就能使全球升温减少了0.2-0.3度。国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话,我国将提高国际自主贡献力度,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。我国各类工业园区的碳排放量约占全国碳排放的31%,工业领域是我国能源消耗与碳排放的重要领域,约占70%。产业园区作为工业发展的主要载体,是践行国家“双碳”战略的重要应用场景。建设“绿色双碳园区”是我国绿色低碳转型、落实“双碳”目标的必经之路。在此背景下,8月3日,第四届CDI开发区创新发展大会上,“CDI绿色双碳百园计划”重磅启动。王萍在报告中详细介绍了该计划的情况,并呼吁加入该计划。报告人:西安中星测控有限公司董事长 谷荣祥报告题目:高端智能传感器提升工业物联网价值据了解,西安中星测控有限公司已成为中国乃至全球知名的各种智能传感器专业制造商及物联网(智慧城市/智能制造)综合解决方案提供商。报告开始,谷荣祥以一则短视频展现了中星测控的风采,并表示,物联网的到来为我们的工作和生活带来了无法想象的巨大改变,智能制造、智慧城市正在一步步实现。报告中,谷荣祥介绍了工业物联网智能传感器的基本要求、中国原创MCS高端工业压力传感器、中星测控公司振动/温度/压力复合传感器的工业物联网应用以及无线蓝牙温度/压力传感器在空调制冷系统中的节能应用。报告人:西门子数字化工业软件集团创新中心技术总监 袁晓舟报告题目:数字孪生-赋能传感器与物联网全产业链数字化企业融合真实世界与数字世界。实现面向产品与生产的持续闭环优化。西门子的数字孪生产品可以实现在数字世界中设计、仿真、验证产品,包括机械、多物理场、电子与软件的管理;在数字世界里规划、仿真、预测和优化生产,以及PLC代码的生成与虚拟调试等功能,并指导企业实现高效、安全地运行生产。从芯片、到系统、到生态,西门子为半导体(传感器) 行业提供全面的数字孪生。
  • 传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕
    传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕传感器行业盛事深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(SENSOR EXPO)确定于2022年8月23-25日在全球最大会展中心深圳国际会展中心(宝安新馆)举行展会概况随着5G技术以及人工智能、物联网及其他智慧领域等高新技术产业的迅速崛起和高速发展,人类社会进入了一个万物互联的新时代,传感器作为感知与传导信息的核心组件,也成为了当下炙手可热的焦点。为推动新一代传感器技术在应用领域的创新实践和产业上下游之间的贸易交流,由广东智展展览有限公司牵头,联合国内外多家行业协会、机构、高校及媒体,于2022年8月23-25日在深圳国际会展中心举办2022深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(以下简称:SENSOR EXPO 2022)。展会重点展示各类传感器产品、原材料及元器件、设计与制造设备、传感系统集成模块、仪器仪表、终端应用等,进行产业链的融合展出,以“专业展览+主题论坛”的形式,为行业呈现一场精彩的传感器盛宴。2021深圳国际传感器展览会已于2021年9月27-29日在深圳会展中心成功举办,组委会广东智展展览有限公司联合深圳市传感器与智能化仪器仪表行业协会打造,展出面积达15,000平方米,汇集众多国内外知名企业,展会吸引了来自比利时、日本、韩国、美国,俄罗斯、德国等多个国家和台湾、香港等地区的专业观众累计15,000余人次参观采购, 60多个采购团。高起点立足大湾区,Sensor Expo2022将成为推动行业交流与技术应用的前沿阵地2020年,大湾区国家级高新技术企业总数突破两万家,位居全国之首。作为大湾区创新驱动的引擎,深圳前瞻布局5G、人工智能、集成电路、智能制造、无人机、生物医药等未来科技领域,并取得卓越成果,直接带动了传感器技术的研究与发展,并孕育了广阔的市场。SENSOR EXPO 2022聚焦传感器设计、制造与应用所涉及的材料、装备与技术,突出产品与技术应用,将成为推动中国传感器行业进行产品与技术展示、深入应用市场的前沿阵地。高规格SENSOR EXPO 2022将在全球最大的展馆举行SENSOR EXPO 2022选择在全球最大的会展中心-深圳国际会展中心(宝安新馆)举行,良好的硬件设施及服务,将为展会的品质提供更好的保证。作为全球超大型的会展中心,深圳国际会展中心地处粤港澳大湾区湾顶,地理位置优越,硬件设施先进,全馆5G覆盖,交通便利、配套完善,集海陆空铁轨五大交通优势。通往会展中心的地铁已正式开通,地铁口分别位于南、北登录大厅,为参展参观的人士带来了极大的便利。展馆同期将有汽车、新能源、智慧出行等多场下游展会举行,共享40多万平方米超大展会带来的蓬勃商机。高水平专业组展机构精心打造,凸显SENSOR EXPO2022专业品质展会主办方——智展展览为国际展览业协会UFI成员单位,荣膺2015年“中国十佳品牌组展商”、2018年“中国展览产业百强展览主办机构”殊荣,在工业类及科技类展会的品质管理和长远培育上经验丰富。主办方将整合传感器行业权威机构、科研院所、活跃媒体、重点企业,共同塑造SENSOR EXPO2022的专业品质。此外,主办方将充分深耕物联网、消费电子、智能汽车、自动化、仪器仪表、国防电子、航空航天、交通运输、农业水利、环境监测等多个应用领域,为供需双方挖掘潜在客户,创造商业机会。高质量SENSOR EXPO 2022聚焦传感器制造与应用,五大专题融合展出SENSOR EXPO 2022展会规划面积达20,000平方米,共分为五大专题展区。通过上下游产业链及关联模块的融合展出,能够全方位展示传感器行业各细分领域的技术与产品,让SENSOR EXPO2022真正成为传感器行业人士必须参加的交流盛宴。各类传感器展区压力传感器、光敏传感器、声音传感器、图像传感器、视觉传感器、温度传感器、称重传感器、重力传感器、生物传感器、无线传感器、变频功率传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、电导传感器、激光传感器、霍尔传感器、加速度传感器、无线温度传感器、位移传感器;超声波测距传感器、雷达传感器、液位传感 器、真空度传感器、电容式物位传感器、锑电极酸度传感器、酸、碱、盐浓度传感器等;陶瓷传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、集成传感器等;MEMS传感器、智能传感器等;传感器设计与制造设备、原材料及元器件展区封装与测试设备:传感器集成设备、各类封装设备、机械测试设备、电气测试设备、热力学测试设备、实验室设备等;原材料:半导体材料、金属材料、陶瓷材料、有机材料及其他材料等;元器件及配件:敏感元件、转换元件、连接器、陶瓷部件、 保护膜、光学元件、特种玻璃、变换电路和辅助电源;传感器ASIC、传感器IC接口、混合电路、LCD、密封壳体、 编码器、PCB电路板、精制螺栓、拉头材质、声波部件、温度计保护管、特种胶等配件等;传感器设计:传感器设计企业、科研院所、实验室等;传感器芯片、嵌入式系统及相关集成模块展区传感系统供应商和集成商、嵌入式软件和硬件企业、传感器芯片制造商、各类算法、通讯模块及云计算服务商、传感器AI技术服务商等;仪表仪器展区各类标准计量(量值传递)仪器、科学实验仪器、教学仪器、航空航天仪表、汽车仪表、矿用仪表、工业仪表、测试测量、变送器、流量计等;终端应用展区智慧城市、智慧医疗、物联网、机器人、消费电子(可穿戴、移动智能终端等)、智慧环境、智慧能源、智慧农业、汽车电子、智能家居、智能制造、人工智能、大数据、云计算、航空航天、工业自动化、电力等。高体验同期举办多场行业峰会及交流活动更好的商业体验,呈现更好的展出效果由中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会、中国仪器仪表学会传感器分会指导,广东智展展览有限公司联合湖南省传感器产业促进会、广州市半导体协会、深圳市半导体行业协会、深圳市物联网智能技术应用协会、珠海市物联网行业协会、浙江省半导体行业协会、深圳市集成电路产业协会、《仪表技术与传感器》等国内行业权威组织、专家学者、重点企业,在展会同期重点打造主题论坛——2022深圳国际传感器技术与应用高峰论坛,围绕传感器研发领域“卡脖子”技术、未来发展趋势、应用场景等进行技术分享和观点交流。同时举办MEMS及智能传感器技术研讨会,境外采购商洽谈会,传感器新产品、新技术推广会,工程师沙龙活动,一对一供需对接会等30多场多层次的商业活动,进一步提升观展体验和参展效果。同时,SENSOR EXPO同期还有第20届深圳国际小电机及电机工业、磁性材料展览会,2022深圳国际线圈工业、电子变压器及绕线设备展览会,2022深圳国际粉末冶金、硬质合金及先进陶瓷展览会等相关工业类展会举行。参展费用标准展位光地(36㎡起租)外资企业RMB14800/12㎡RMB1200/㎡USD2600/12㎡注:双开口展位在原展位费基础上加收10%费用。展位配置说明每个标准展位提供如下基本设施:三面围板(转角位2面或1面)、一桌两椅、地毯满铺、两支射灯、220V电源插座,中英文公司楣板制作。(注:租用光地展位不含以上设施。)组委会联络处电话:020-29193588,020-29193589手机:18520254916(微信同号)传真:020-29193591E- mail:ex36035@126.com 官网网址:http://www.sensor-expo.com.cn/ 微信公众号:sensorexpoandsummit
  • “三个百万”订单,中国电科产业基础研究院MEMS传感器加速应用“上车”
    近日,中国电科产业基础研究院美泰科技微机电系统(MEMS)传感器市场拓展再获突破,自主研发的MEMS惯性器件与系统累计实现百万级装车,并获得多家重点新能源车企50多款新能源车型定点,MEMS压力传感器与芯片获得两百万只订单,安全气囊加速度传感器完成量产定型,正在国内主流车厂开展应用验证。万物互联时代,只要需要感知的领域,都需要传感器。MEMS惯性传感器应用到汽车上,就化身成汽车“五官”,实时检测和测量加速度、倾斜、旋转和多自由度运动,精确完成“全天候”定位定向。以MEMS惯性传感器为核心打造的惯性导航系统,能在GPS、北斗、5G等信号不佳时“挺身而出”,利用感知的道路信息和对汽车航迹的推演,提供即时定位和导航功能。作为国内MEMS惯性器件的先行者,美泰科技抢抓MEMS惯性器件在汽车领域的发展机遇,不断加大研发投入、持续提升产能、加强供应链建设,实现MEMS惯性器件与系统在自动驾驶市场的全覆盖,加快MEMS传感器产业化的全速发展,成功入围第四批国家级“专精特新”小巨人企业,并连续多年荣获中国半导体MEMS十强企业。面向未来,美泰科技将聚焦核心竞争力,借助感知力量,打造极致产品,持续提高自动化、智能化和可靠性水平,不断推动中国MEMS技术高质量发展。
  • 量子半导体器件实现拓扑趋肤效应,可用于制造微型高精度传感器和放大器
    科技日报北京1月22日电 德国维尔茨堡—德累斯顿卓越集群ct.qmat团队的理论和实验物理学家开发出一种由铝镓砷制成的半导体器件。这项开创性的研究发表在最新一期《自然物理学》杂志上。由于拓扑趋肤效应,量子半导体上不同触点之间的所有电流都不受杂质或其他外部扰动的影响。这使得拓扑器件对半导体行业越来越有吸引力,因为其消除了对材料纯度的要求,而材料提纯成本极高。拓扑量子材料以其卓越的稳健性而闻名,非常适合功率密集型应用。新开发的量子半导体既稳定又高度准确,这种罕见组合使该拓扑器件成为传感器工程中令人兴奋的新选择。利用拓扑趋肤效应可制造新型高性能量子器件,而且尺寸也可做得非常小。新的拓扑量子器件直径约为0.1毫米,且易于进一步缩小。这一成就的开创性在于,首次在半导体材料中实现了微观尺度的拓扑趋肤效应。这种量子现象3年前首次在宏观层面得到证实,但只是在人造超材料中,而不是在天然超材料中。因此,这是首次开发出高度稳健且超灵敏的微型半导体拓扑量子器件。通过在铝镓砷半导体器件上创造性地布置材料和触点,研究团队在超冷条件和强磁场下成功诱导出拓扑效应。他们采用了二维半导体结构,触点的排列方式可在触点边缘测量电阻,直接显示拓扑效应。研究人员表示,在新的量子器件中,电流—电压关系受到拓扑趋肤效应的保护,因为电子被限制在边缘。即使半导体材料中存在杂质,电流也能保持稳定。此外,触点甚至可检测到最轻微的电流或电压波动。这使得拓扑量子器件非常适合制造尺寸极小的高精度传感器和放大器。
  • 聚氨酯海绵变身“压力传感器” 成本仅为5分/立方厘米
    一块不起眼的海绵,加上一点更不起眼的碳黑,就可以造出超灵敏的压力检测器。近日,来自四川大学高分子研究所卢灿辉与张新星研究团队就发明出了这样的用于压力灵敏检测的复合材料。  柔性高灵敏压力检测装置在诸多领域都有着重要的应用,如机器人设计、电子皮肤、医用器械等。压电材料是这个领域的一大“法宝”,但是它在检测低值压力方面往往捉襟见肘。近些年来,虽然学界通过微纳组装材料的设计能解决上述难题,但成本居高不下。卢灿辉与张新星研究团队的最新研究成果,在保留了压力传感材料的优异性能外,极大地降低了其制作成本。  物美价廉的材料  他们的方案是使用普通聚氨酯海绵和碳黑,利用特殊的层层组装技术,研究者可以将多层带相反电荷的碳黑颗粒较均匀地涂覆在海绵的骨架之上。之所以利用了碳黑,是为了让海绵获得导电性质。这种方式制作的材料成本为5分/cm3。  (图a:制作碳黑@聚氨酯海绵的基本过程。图b&c:复合了碳黑前后的海绵。图d-f:初始聚氨酯海绵的SEM图。图g-i:表面复合了碳黑的海绵的SEM图。)  那么,这样一种海绵为什么能够检测压力呢?原来,海绵在受到压力后,其骨架上的碳黑涂层会受到破坏,产生一些微小的缝隙,这些缝隙会造成宏观上的导电性能的下降,因此只要监测海绵的导电性,就可以检测压力的变化。  (图c&d:压缩后海绵骨架上可以观察到的微小裂缝。图g&h:无压力和施加压力状态下的海绵骨架。图i:先后经过微小形变与巨大形变的海绵骨架示意图。)  值得一提的是,如果形变继续增加,海绵骨架之间就会彼此接触,因此宏观导电性能反而会上升。因此,压力与导电性能的关系体现为上述两种影响方式的协同效果。也正是因为这两种关系的存在,材料对于微小形变与巨大形变都可以监测。此外,材料有着很好的耐用性,经过多达5000次的循环形变后,主要指标依旧可以维持。同时具有超快的响应速度(20ms)。  (图i:将材料构成电路,可以检测出吹气带来的压力变化。不同力度的吹气产生的响应电流有着明显的不同,表明这种材料具有非常高的灵敏度。图j:在材料上放置一粒大米带来的压力也能被检测出来。)  多样的使用场景  这种材料的应用非常多样,研究者用其构建了声音识别装置与动作识别装置。  (图a:研究者将其粘在喉咙处。利用生理活动过程对材料施加的微小压力来监测不同的行为。图b:周期性地说出bee,dog,snake,mosquito等不同的单词,产生的电流模式也明显不同。图c-e:喉咙进行吞咽、咳嗽、咀嚼等不同的动作时,其电流模式也明显不同。)  以上说明了这种材料在监测微小形变上的应用。在巨大形变上的监测表现上也同样适用。  (在手指处或者肘部粘贴这种材料并构建电路,弯曲手指或者肘部均可以检测到电流的巨大变化。)  另外,这种材料也可以监测脉搏,或构建电子“皮肤”。  该课题组的这项发明,有望在多种可穿戴设备、医疗设备、电子设备中得到应用。
  • “五化”趋势助全球传感器冲刺800亿美元市场
    传感器融合了材料科学、纳米技术、微电子等领域的前沿技术,是新一代信息技术、高端制造装备、新能源汽车等战略新兴产业的先导和基础,也是智能交通、智能楼宇、智慧医疗、智慧基础设施等物联网应用的关键技术,具有技术含量高、经济效益好、辐射和带动力强等特点。   &ldquo 五化&rdquo 成为传感器技术发展的重要趋势   近年来,传感器技术新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛,新品种、新结构、新应用不断涌现。其中,&ldquo 五化&rdquo 成为其发展的重要趋势。   一是智能化,两种发展轨迹齐头并进。一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成,可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯,以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能,具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。如美国凌力尔特(Linear Technology)公司的智能传感器安装了ARM架构的32位处理器。另一个方向是软传感技术,即智能传感器与人工智能相结合,目前已出现各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器,并已经在智能家居等方面得到利用。如NEC开发出了对大量的传感器监控实施简化的新方法&ldquo 不变量分析技术&rdquo ,并已于今年面向基础设施系统投入使用。   二是可移动化,无线传感网技术应用加快。无线传感网技术的关键是克服节点资源限制(能源供应、计算及通信能力、存储空间等),并满足传感器网络扩展性、容错性等要求。该技术被美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。目前研发重点主要在路由协议的设计、定位技术、时间同步技术、数据融合技术、嵌入式操作系统技术、网络安全技术、能量采集技术等方面。迄今,一些发达国家及城市在智能家居、精准农业、林业监测、军事、智能建筑、智能交通等领域对技术进行了应用。如,从MIT独立出来的Voltree Power LLC公司受美国农业部的委托,在加利福尼亚州的山林等处设置温度传感器,构建了传感器网络,旨在检测森林火情,减少火灾损失。   三是微型化,MEMS传感器研发异军突起。随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟,MEMS传感器将半导体加工工艺(如氧化、光刻、扩散、沉积和蚀刻等)引入传感器的生产制造,实现了规模化生产,并为传感器微型化发展提供了重要的技术支撑。近年来,日本、美国、欧盟等在半导体器件、微系统及微观结构、速度测量、微系统加工方法/设备、麦克风/扬声器、水平/测距/陀螺仪、光刻制版工艺和材料性质的测定/分析等技术领域取得了重要进展。目前,MEMS传感器技术研发主要在以下几个方向:(1)微型化的同时降低功耗 (2)提高精度 (3)实现MEMS传感器的集成化及智慧化 (4)开发与光学、生物学等技术领域交叉融合的新型传感器,如MOMES传感器(与微光学结合)、生物化学传感器(与生物技术、电化学结合)以及纳米传感器(与纳米技术结合)。   四是集成化,多功能一体化传感器受到广泛关注。传感器集成化包括两类:一种是同类型多个传感器的集成,即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列,组成线性传感器(如CCD图像传感器)。另一种是多功能一体化,如几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上,制成集成化多功能传感器,集成度高、体积小,容易实现补偿和校正,是当前传感器集成化发展的主要方向。如意法半导体提出把组合了多个传感器的模块作为传感器中枢来提高产品功能 东芝公司已开发出晶圆级别的组合传感器,并于今年3月发布能够同时检测脉搏、心电、体温及身体活动等4种生命体征信息,并将数据无线发送至智能手机或平板电脑等的传感器模块&ldquo Silmee&rdquo 。   五是多样化,新材料技术的突破加快了多种新型传感器的涌现。新型敏感材料是传感器的技术基础,材料技术研发是提升性能、降低成本和技术升级的重要手段。除了传统的半导体材料、光导纤维等,有机敏感材料、陶瓷材料、超导、纳米和生物材料等成为研发热点,生物传感器、光纤传感器、气敏传感器、数字传感器等新型传感器加快涌现。如光纤传感器是利用光纤本身的敏感功能或利用光纤传输光波的传感器,有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、体积小、耗电少等特点,目前已应用的光纤传感器可测量的物理量达70多种,发展前景广阔 气敏传感器能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出,具有稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速、使用维护方便等特点,应用领域非常广泛。另据BCC Research公司指出,生物传感器和化学传感器有望成为增长最快的传感器细分领域,预计2014至2019年的年均复合增长率可达9.7%。   未来值得关注的四大领域   随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求,四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。   一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测,2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达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、线性加速传感器等,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完成拍照。当前,可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展,如电子肌肤等。日前,东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状,单位面积重量只有3g/m2,是普通纸张的1/27左右,厚度也只有2微米。   二是无人驾驶。美国IHS公司指出,推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域,谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果,通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪,以每秒20次的间隔,生成汽车周边区域的实时路况信息,并利用人工智能软件进行分析,预测相关路况未来动向,同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发,有的车型已接近量产。   三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构,包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器,其原理是照射近红外光LED后,使用专用摄像元件拍摄反射光,通过改变近红外光的波长获取图像,然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器,该器件由导电金属和绝缘薄膜构成,能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化,发挥完作用之后就会溶解于体液中。   四是工业控制。2012年,GE公司在《工业互联网:突破智慧与机器的界限》报告中提出,通过智能传感器将人机连接,并结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,并将改变世界的运行方式。报告同时指出,美国通过部署工业互联网,各行业可实现1%的效率提升,15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月,GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器,用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据,而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据,从而对生产进行监督。此外,荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。   传感器产业化发展的重要趋势   近年来,随着技术研发的持续深入,成本的下降,性能和可靠性的提升,在物联网、移动互联网和高端装备制造快速发展的推动下,传感器的典型应用市场发展迅速。据BCCResearch公司分析指出,2014年全球传感器市场规模预计达到795亿美元,2019年则有望达到1161亿美元,复合年增长率可达7.9%。   亚太地区将成为最有潜力的市场。目前,美国、日本、欧洲各国的传感器技术先进、上下游产业配套成熟,是中高端传感器产品的主要生产者和最大的应用市场。同时,亚太地区成为最有潜力的未来市场。英泰诺咨询公司指出,未来几年亚太地区市场份额将持续增长,预计2016年将提高至38.1%,北美和西欧市场份额将略有下降。   交通、信息通信成为市场增长最快的领域。据英泰诺咨询公司预测,2016年全球汽车传感器规模可达419.7亿欧元,占全球市场的22.8% 信息通信行业至2016年也可达421.6亿欧元,占全球市场的22.9%,且有可能成为最大的单一应用市场。而医疗、环境监测、油气管道、智能电网等领域的创新应用将成为新热点,有望在未来创造更多的市场需求。   企业并购日趋活跃。美国、德国和日本等国的传感器大型企业技术研发基础雄厚,各企业均形成了各自的技术优势,整体市场的竞争格局已初步确立(附表)。需要指出的是,大公司通过兼并重组,掌控技术标准和专利,在&ldquo 高、精、尖&rdquo 传感器和新型传感器市场上逐步形成垄断地位。在大企业的竞争压力下,中小企业则向&ldquo 小(中)而精、小而专&rdquo 的方向发展,开发专有技术,产品定位特定细分市场。据统计,2010年7月至2011年9月,传感器行业中大规模并购交易多达20多次。如美国私募股权公司VeritasCapitalIII以5亿美元现金收购珀金埃尔默公司的照明和检测解决方案(IDS)业务 英国思百吉公司以4.75亿美元收购美国欧米茄工程公司的温度、测量设备制造业务。目前,越来越多的并购交易在新兴市场国家出现。
  • 聚焦半导体产业与等离子技术工艺——2019牛津仪器等离子技术研讨会在武汉隆重举行
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2019年10月31日,由牛津仪器主办的“2019牛津仪器等离子技术研讨会——光电及微机电器件制造工艺解决方案”在湖北武汉隆重举行。本次会议是一次针对等离子技术在光电及微机电应用领域的信息共享盛会,参会人数近百人。来自中山大学、华中科技大学、德国Axitron、深圳珑璟光电、湖南启泰传感科技、以及牛津仪器的技术专家为到会人员讲解了半导体行业前沿动态和等离子技术应用实例。仪器信息网在会议期间采访了牛津仪器等离子技术部中国区经理陈伟和中国区市场与工艺高级部门经理方子文博士,听两位大咖谈半导体产业和等离子技术的最新进展。 /p p   牛津仪器等离子技术部中国区经理陈伟首先对到场人员表示欢迎,并作“牛津仪器等离子技术部全产品介绍”的报告。牛津仪器诞生在牛津大学,并在1959年成为第一家独立于牛津大学的商业机构,恰好今年也是牛津仪器的60岁生日。世界只有一个硅谷,在美国 世界只有一个光谷,即武汉光电发展产业园,这也是牛津仪器选择在武汉举办第三次用户会的原因。牛津仪器目前关注的重点主要有三部分:光电子、传感器、射频和功率器件 并且牛津仪器超过50%的用户都是量产型用户。其他在研的领域还有二维材料和原子层镀膜刻蚀等,这些领域可能在未来3-5年后才会产生应用。牛津仪器等离子产品主要集中在刻蚀和沉积两块,陈经理介绍了铌酸锂在体声波传感器应用、ICP、PECVD 离子束产品、离子束刻蚀、离子束沉积等内容。 /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/8dacdfad-60e0-4a08-957b-8b2be967ceec.jpg" title=" 陈伟.jpg" alt=" 陈伟.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 牛津仪器等离子技术部中国区经理 陈伟 /strong /p p   中山大学教授蔡鑫伦作“基于硅-铌酸锂复合基底的马赫-曾德尔调制器”的报告。光电子芯片是光通信的基石,而硅基光电子器件是目前最有前景的集成平台,具有高集成度和CMOS兼容带来的低成本等优势。硅基电光调制器是其中最重要的部分,能把电域转化成光域,使得器件速率提高。硅基电光调制器目前主要有传统硅基调制器和硅基异质集成两种(如石墨烯/硅、聚合物/硅、磷化铟/硅、铌酸锂/硅等)。铌酸锂材料具有优秀的电光、声光、压电等性质,但面临折射率差小、尺寸大、集成度低、效率低等问题。使用干法刻蚀工艺制备的铌酸锂薄膜材料在垂直方向上可形成高折射率差,具有折射率差大、尺寸小、集成度高、效率高等优势。2018年,哈佛大学发表的铌酸锂材料做到了半波电压1.4V,电光带宽40GHz,速率210Gbit/s 2019年,中山大学取得了进一步的突破,半波电压提升到1.6V,电光带宽提升到了45GHz,速率提升到了220Gbit/s。铌酸锂薄膜与硅光结合,全面突破电光调制器的性能瓶颈,能够更好地支撑下一代光通信技术。 /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/176f1ba3-e146-4a90-944a-6284c5ea47b0.jpg" title=" 蔡鑫伦.jpg" alt=" 蔡鑫伦.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center "    strong 中山大学教授 蔡鑫伦 /strong /p p   牛津仪器等离子技术部邓丽刚作“磷化铟半导体化合物光子器件等离子等离子刻蚀工艺综述”的报告。邓丽刚在牛津仪器工作了超过25年,在等离子刻蚀等领域具有超过30年的经验,长期在英国从事等离子体刻蚀等方面的工作。磷、铟等广泛应用于光电子器件中,报告中介绍了不同的器件对于工艺的基本要求、基本的等离子体概念、由基本概念引申出等离子体刻蚀影响因素以及如何利用这些概念调制刻蚀形貌 还介绍了DFB激光器的刻蚀工艺、器件损伤和工艺的重复性等。 /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/8c3e4706-f280-4738-9372-fd82b27bf801.jpg" title=" 邓丽刚.jpg" alt=" 邓丽刚.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 牛津仪器等离子技术部 邓丽刚 /strong /p p   湖南启泰传感科技有限公司董事长王国秋作“薄膜压力传感器与物联网发展”的报告。压力传感器,由于压力源会造成表面变形,导致破坏性作用,使得传感器面临损坏、失效、寿命缩短等问题,目前国内主要使用进口产品。湖南启泰传感制造的压力传感器应用了金属基底,不但弹性更好、稳定性高、可靠性好、温度适应性好(-200℃-200℃),而且避免了使用硅和陶瓷材料的极端高压适应性问题 王总还以消防行业为例,阐述了物联网动态监测对于下一代压力传感器的革命性变革。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 237px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/c07e59d6-debf-4766-9d80-6a00a7129eb6.jpg" title=" 湖南启泰传感科技有限公司董事长 王国秋.jpg" alt=" 湖南启泰传感科技有限公司董事长 王国秋.jpg" width=" 400" height=" 237" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 湖南启泰传感科技有限公司董事长 王国秋 /strong /p p   深圳珑璟光电技术有限公司赵硕博士作“AR光学方案趋势”的报告,介绍了AR和VR市场目前发展趋势及相关技术方案、衍射波导相关内容以及AR仪器在现实场景中的应用。赵博士认为,VR和AR市场取代手机是一个必然的发展趋势,2025年AR市场将达到8000亿美金以上。华为、英特尔、高通、微软、苹果等行业巨头已经在AR领域开始布局,其中,AR眼镜产品将成为焦点,而光学模组限制了AR场景的使用,且成本占比接近50%,是AR产品的重要元部件。 赵博士介绍了深圳珑璟光电在棱镜、Birdbath、阵列光波导、光栅的产品研发计划以及在G端、B端、C端的应用。 br/ /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/0faa9bd8-d9dd-4e5a-8c16-0e3d45edf8fd.jpg" title=" 赵硕.jpg" alt=" 赵硕.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 深圳珑璟光电技术有限公司 赵硕 /strong /p p   华中科技大学引力中心刘骅锋教授作“基于硅基刻穿工艺的高精度MEMS加速度计”的报告,介绍了MEMS火星微震加速度计原理及关键技术,包括高深宽比体硅刻穿工艺、高精度位移传感技术、电磁力反馈控制技术、温度自补偿技术、冲击过载保护技术、低应力封装技术等。刘教授还在现场播放了来自火星的风声,令现场观众耳目一新。 /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/d22f4dee-1b9e-414c-9444-386f844bd6ce.jpg" title=" 刘骅锋.jpg" alt=" 刘骅锋.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 华中科技大学 刘骅锋 /strong /p p   牛津仪器等离子技术部邓丽刚作“VCSEL及其他镓砷-铝镓砷等离子刻蚀工艺”的报告,通过大量实例介绍了VCSEL解决方案和镓砷-铝镓砷的刻蚀工艺。报告后,邓丽刚向参会观众提出两个与VCSEL有关的基础性问题,并为两位答题观众颁发了奖品。 /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/c03d2870-7b58-4670-a0b6-6d1d35a372c2.jpg" title=" 邓丽刚为答题者颁奖.jpg" alt=" 邓丽刚为答题者颁奖.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 牛津仪器等离子技术部邓丽刚为答题者颁奖 /strong /p p   Axitron公司中国区市场与工艺高级部门经理方子文博士作“III/V族光电设备的大批量外延制造”的报告,介绍了VCSEL具体在砷化镓基、磷化铟基方面的应用以及Micro LED在显示方面标杆性的工作。方博士表示,VCSEL器件的出现已经很多年历史,但落实到生产要考虑到良率等问题,比如在均匀性方面,要考虑厚度均匀性、组分均匀性,另外也要考虑成本问题 尺寸在50微米以下的Micro LED产品,在未来必然会替代LCD、OLED等,但这离不开业界的努力,其市场相比于LED照明市场更加广阔,是LED市场的10倍以上。市面上见到的Micro LED产品其实还没有实现量产,而目前工业届最大的问题就是量产,Axitron公司也正在解决如何实现低成本、高良率生产问题,因为只有这样才能打开更广阔的市场。 /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/db4f3c98-a467-4476-8443-c2b69cc8e72a.jpg" title=" 方子文.jpg" alt=" 方子文.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong Axitron公司中国区市场与工艺高级部门经理 方子文 /strong /p p   牛津仪器纳米分析部马岚博士作“半导体材料的表面分析”的报告,介绍了EDS及EBSD在半导体中的应用以及原子力显微镜在半导体中的应用。EBSD主要用于长程有序的结晶半导体样品分析,如微焊点等。EBSD能通过采集周期性样品表面所产生的衍射电子信号,确定样品晶体结构、晶粒取向、晶粒尺寸和界面分布,可以用于芯片的失效分析。随后,马岚博士也就原子力显微镜如何分析半导体表面粗糙度、形貌、缺陷等进行了详细介绍。 /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/e05c777d-cf78-47be-8e59-4999118212af.jpg" title=" 马岚.jpg" alt=" 马岚.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / & nbsp /p p style=" text-align: center " strong & nbsp 牛津仪器 马岚 /strong /p p style=" text-align: center " strong img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/02f3ede5-bd2f-4713-b0d0-d61cde0ce5ee.jpg" title=" 颁奖_副本.png" alt=" 颁奖_副本.png" width=" 400" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 牛津仪器为报告人颁奖 /strong /p p style=" text-align: left "   仪器信息网还在会议期间采访了牛津仪器等离子技术部中国区经理陈伟和Axitron公司中国区市场与工艺高级部门经理方子文博士,了解国内半导体产业发展现状与等离子技术发展的趋势。 br/ /p p    strong 牛津仪器: /strong strong 以客户需求为中心 以行业应用为导向 /strong /p p   陈经理谈到,得益于国内政策导向的支持与半导体芯片企业的飞速发展,牛津仪器凭借着每年10%以上的科研投入保持着两位数的高速增长。一方面,牛津仪器迎合客户需求,积极推陈出新,关注化合物半导体的发展,尤其是在光电、能源领域 另一方面,牛津仪器积极发展等离子体技术,比如在等离子体低损伤方面,不同于传统ICP以时间为单位,新型原子层刻蚀以每个Cycle为单位,刻蚀可以控制在原子层级别,精度大幅提升。 /p p   牛津仪器目前超过50%的用户都是量产型用户,通过举办类似的线下用户会,与用户面对面交流,第一时间了解到用户的问题和攻克的难点,确定攻克方向上的优先顺序。在传统领域,牛津仪器主要是帮助量产型用户提升产能、良率 在新领域研发方面,牛津仪器也在关注二维材料等领域,虽然三到五年内尚不会成为主流,但其发展潜力看好。包括砷化镓,碳纳米管以及二硫化钼等低维材料都有希望成为替代硅的晶体管材料。目前,客户对等离子技术的需求日益提高,以无机材料中的化合物半导体为例,随着芯片的迭代升级,对频率和功率的要求更加严格,不仅要朝着刻蚀的无损化的方向发展,还要求一台设备能对应更多类型的材料,这都是牛津仪器目前在研发的方向。 /p p strong   Axitron公司:将与牛津仪器密切合作 携手促进等离子技术发展和半导体相关产业升级 /strong /p p   方博士表示,Axitron公司与牛津仪器是上下游的合作关系,比如在薄膜的沉积和刻蚀方面,双方合作攻克新材料,从硅基材料到新型化合物半导体材料,如砷化镓及磷化铟等新兴材料。目前,化合物半导体材料在性能上比硅强,但是化合物半导体材料的普及主要还是集中在成本上,这包括了整个行业长期的质量验证过程以及行业整体“量”上的提升。以LED蓝宝石衬底为例,过去单片成本高昂,但随着政府的支持和大量工厂的兴起,单片成本大幅降低。在这个过程中,科研用户在化合物半导体领域进行初筛,选择最具量产前景的半导体新材料 工业用户主要负责降低单位成本,比如基台的成本和消耗,保证产能和良率的提升和化学源效率的提高。 /p p   对于国内半导体产业面临的问题,方博士也指出,国内产业在数据分析方面还停留在初级阶段,产品质量出现问题才由工程师人为分析,尚未建立起工业的自动化,进行常见参数如温度、压力与对应产品批次的质量分析。对于国内半导体产业技术相对落后的问题,牛津仪器和Axitron公司也经常为客户做一些技术分享,帮助半导体相关产业升级。 /p p   陈经理最后谈到,中国市场对于牛津仪器意义非凡,在整个亚太市场都占有很高的比重,牛津仪器也会重视中国市场的巩固与开拓,未来考虑将在上海建立DEMO实验室,帮助用户提供专业解决方案。 /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/aa4ca30d-bd3b-434f-ab51-7ad34ef13c6c.jpg" title=" Axitron公司方子文博士(左)和牛津仪器经理陈伟(右).jpg" alt=" Axitron公司方子文博士(左)和牛津仪器经理陈伟(右).jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong Axitron公司方子文博士(左)和牛津仪器等离子技术部中国区经理陈伟(右) /strong /p p   本次会议在武汉隆重举行,牛津仪器与用户进行了深入的交流讨论,对于用户痛点以及未来的发展方向有了更加清晰的认知,也帮助用户解决了科研生产中的工艺问题,会议取得了圆满成功。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 266px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/897cf5fb-7e61-4f7d-9275-41ac011fb8f7.jpg" title=" 获奖.jpg" alt=" 获奖.jpg" width=" 400" height=" 266" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 研讨会期间还举办了抽奖环节,牛津仪器为与会老师提供了丰富的奖品 /strong /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/e67b1886-c314-44cd-b252-629652092789.jpg" title=" 会后热烈讨论.jpg" alt=" 会后热烈讨论.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 会后热烈讨论 /strong /p p br/ /p
  • 重庆:提升先进传感器和智能仪器仪表产业发展能级
    3月18日,重庆市政府印发《重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021—2025年)》(下称《规划》),提出到2025年,全市战略性新兴产业规模将实现万亿级,战略性新兴产业主营收入超过10亿元的企业突破100家,规模以上工业战略性新兴产业企业达到1500家,新型研发机构数量突破300家。《规划》提出,重庆“十四五”战略性新兴产业发展将围绕“创新驱动、聚焦重点、集群发展、绿色低碳、开放协作”这5个要素进行。其中,重庆市将通过实施战略性新兴产业5类工程,包括集群梯次发展工程、优质企业培育工程、科技创新引领工程、应用示范推广工程和成渝协同发展工程,在发展战略性新兴支柱产业方面,重点建设集成电路、新型显示、新型智能终端、新能源汽车和智能汽车、生物医药、先进材料、高端装备制造、绿色环保、软件和信息技术服务、新兴服务业等10类产业;在面向未来的先导性产业方面,重点建设卫星互联网、氢能与储能、生物育种与生物制造、脑科学与类脑智能和量子信息等5类产业。其中,在高端装备制造方面,《规划》提出,顺应装备高端化、智能化、成套化发展趋势,聚焦汽车、3C(计算机、通讯和消费电子)、无人机等产业发展迫切需求,进一步提升关键基础件的精度和可靠性,提升传感器和智能仪器仪表产业发展能级,提升新能源装备竞争优势,推动智能制造装备迈向中高端水平,在若干细分领域打造西部领先、国家重要的产业集群。提升先进传感器和智能仪器仪表产业发展能级。面向重庆市智能终端、智能汽车、智能制造和智慧城市等领域应用需求,发展互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、车身传感器/控制器、超声波传感器、流量传感器、惯性传感器、位移传感器、智能安防设备等传感设备。支持龙头企业整合市内外创新资源建设国家级产业创新平台,牵头开展核心技术攻关、产业孵化、产业招商等工作,提升产业发展能级。依托汽车、智能终端、装备制造等产业优势,加强产业链上下游合作,完善先进传感器及智能仪器仪表配套体系。推动智能制造装备迈向中高端水平。瞄准六轴机器人、双腕机器人、双旋机器人等工业机器人细分领域,提升产品的柔性化程度及低成本生产能力。依托机器人检测与评定中心,进一步完善机器人检验与认证体系,加快推动重庆市乃至西部地区机器人检测认证工作迈向制度化、规范化。拓展焊接、喷涂、柔性抛光等工业机器人应用领域。完善伺服电机、减速器、视觉系统、控制系统、视觉传感器、力矩传感器和碰撞传感器等关键零部件配套体系。发挥齿轮产品等制造优势,发展精密级高效磨齿机、滚齿机、数控加工中心和数控锻压机等中高档数控机床,引进培育高速钻攻中心等高端数控机床企业。紧抓增材制造产业高速发展契机,引进培育激光、电子束、离子束驱动的增材制造装备企业及超细合金粉末、高性能塑料粉末等企业,打造增材制造装备产业链。推动增材制造装备在工业机械、航空航天和汽车等领域的应用。在高端装备制造产业发展重点方面,《规划》提出,加快仪器仪表基地、呼吸机用流量与压力传感器、智能安防设备产业园等项目建设,扩大传感设备规模。此外,《规划》还部署了五项保障措施,包括加强组织领导、加强政策扶持、加强产业引培、加强人才供给和加强考核监测。
  • 半导体所研制出面向860GHz CMOS太赫兹图像传感器的像素器件
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室高速图像传感及信息处理课题组副研究员刘力源等研制出面向860GHz CMOS太赫兹图像传感器的像素器件。相关研究成果将于2017年在太赫兹领域学术期刊IEEE Transaction on Terahertz Science and Technology 上发表。 /p p   太赫兹 (Terahertz, THz) 波是指频率在0.3 THz - 3 THz 范围内,波长(1mm ~ 100mm) 介于毫米波与远红外光之间的电磁波。太赫兹波成像技术作为一种新型无损成像技术正在兴起,在生物医学、医疗诊断、安全检测、危险物品检查、隐形武器探测、材料表征和探伤等科学研究以及日用领域具有非常广阔的应用前景,业已成为各国争相研究的热点技术。在国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、中科院青年创新促进会基金和中科院基金的支持下,课题组研制出一种基于标准CMOS工艺的太赫兹像素器件及其集成化低噪声信号处理电路,如图1所示。器件采用了自主设计的CMOS片上天线、太赫兹波段匹配网络和高电压响应度晶体管结构。在常温工作条件下,像素器件的太赫兹电压响应率为3.3kV/W @860GHz,噪声等效功率为106pW/Hz0.5。课题组也验证了像素器件信号处理电路,它集成了低噪声斩波式仪表放大器和高精度的SD-ADC,为实现单片集成高分辨率太赫兹图像传感器奠定了基础。图2是基于像素器件扫描成像的实验结果。基于像素器件,有望进一步实现大面阵CMOS太赫兹图像传感器,提升我国在太赫兹成像领域的国际竞争力。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/bbac28dc-c956-49ab-9abd-667953f56d61.jpg" title=" 1.jpg" /   /p p style=" text-align: center " 图1 太赫兹像素器件结构(左)芯片照片(右) /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/8884854d-8f47-4c43-9977-98688dfc232b.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2 成像结果:(a) 树叶的成像 (b) 隐藏在信封内的物体成像 /p p br/ /p
  • 涉及半导体、激光器、传感器等,美商务部对俄罗斯出口实施全面限制
    24日,美国商务部通过其工业和安全局(BIS)对俄罗斯进一步入侵乌克兰做出了回应,实施了一系列全面的严格出口管制,这将严重限制俄罗斯获得维持其侵略性军事能力所需的技术和其他物品。这些控制措施主要针对俄罗斯的国防、航空航天和海事部门,并将切断俄罗斯获得重要技术投入的机会,使其工业基础的关键部门萎缩,并削弱其在世界舞台上施加影响的战略野心。国际清算银行的行动,以及财政部的行动,是拜登-哈里斯政府对俄罗斯侵略迅速而严厉回应的一部分。当天宣布的出口管制措施是商务部出口当局对美国物品(包括技术)以及针对单个国家使用美国设备,软件和蓝图生产的外国物品的最全面应用。国际清算银行针对俄罗斯的出口管制措施对莫斯科国防、航空航天和海运业所依赖的敏感物品实施了拒绝政策。这些物品,其中许多以前在运往俄罗斯时不受控制,包括半导体,计算机,电信,信息安全设备,激光器和传感器。制裁措施还对49个俄罗斯军事最终用户实施了严格的控制,这些最终用户已被添加到BIS的实体清单中。欧盟、日本、澳大利亚、英国、加拿大和新西兰已宣布计划实施实质上类似的限制,并免除对其本国生产的物品的新要求。
  • 9766万!厦门大学8月仪器采购意向公布:聚焦半导体领域
    7月16日,厦门大学公示了其8月份的仪器设备采购意向,总预算金额9766万元人民币,主要聚焦于半导体领域,涵盖了化学气相沉积系统、封装设备、原子层沉积系统及刻蚀机等关键设备的采购意向。序号采购项目名称采购品目采购需求概况预算金额(万元)预计采购日期1等离子体增强化学气相沉积系统 A02062002电气物理设备等离子体增强化学气相沉积系统主要用于半导体器件制备过程中,高质量氧化硅、氮化硅薄膜的沉积。计划采购1台等离子体增强化学气相沉积系统,该设备可用于开展相对应半导体工艺原理与实操的教学工作,提高学生对相关工艺知识的认知和设备的操作能力,可满足半导体、新材料等专业的研究人员使用,符合相应学科发展需要。165.002024年08月2近 眼显示 测量系统 A02100803光电测量仪器采购1套,用于近眼显示器件的性能测量,必须能够满足出瞳距离、Eye-box、FOV、图像光色特性等近眼显示光学性能的全参数测量。必须为具有自主知识产权的国产设备。供方必须具备完善的售后服务体系。140.002024年08月3低压 力晶圆键合 机 A02062002电气物理设备该设备主要用于晶圆级键合工艺,包括聚合物胶键合、共晶键合、金属键合以及氧化物键合等。同时兼容4英寸、6英寸和8英寸的多尺寸晶圆键合工艺。现拟购置1台低压力的晶圆键合机,此设备购买后可开展相应的教学工作及半导体工艺开发,满足化合物半导体器件应用领域的相关研究人员使用需求。155.002024年08月4磁场辅助大尺度外延生长超导磁体 A02059900其他机械设备磁场可影响生长过程中的粒子运动轨迹,进而实现对生长过程的精细调控。同时,还改变材料的能级结构、自旋状态以及载流子的运动规律,使材料在磁场尤其是强磁场环境下形成较为一致的晶畴或磁畴结构,从而获得高结晶质量或磁特性。计划搭建1套磁场辅助大尺度外延生长超导磁体。此设备可开设相应半导体物理自旋电子学等原理与操作的教学工作,同时可以提升物理、信息、材料、电子等专业研究人员的实验条件和研究水平,还能推动新技术、新应用的探索与发展,为跨学科研究提供强有力的实验支撑和平台,助力多学科交叉创新。400.002024年08月5化合物半导体原位生长及光谱光电多功能表征测试系统 A02052401真空获得设备化合物半导体原位生长及光谱光电多功能表征测试系统主要用于宽禁带半导体氮化物和氧化物等材料超高真空外延生长和性能表征,搭配多样化的原位监测方式,可原位监控外延组分变化和结构完整性。计划搭建1套化合物半导体原位生长及光谱光电多功能表征测试系统,此设备可开设相应半导体物理、半导体材料外延等原理与操作的教学工作,同时可以提升材料、信息、能源等专业研究人员的实验条件和研究水平,为提高我校在物理和材料领域的影响力和地位提供支撑。1095.002024年08月6高精度三维封装倒装焊机 A02050909金属焊接设备高精度三维封装倒装焊机的可用于三维集成、传感器 、MicroLED 等封装工艺中的精准倒装焊接,适用于复杂电子元件的倒装对准焊接需求。计划购置1套高精度三维封装倒装焊机,此设备购买后可开设相应的电子封装倒装技术原理与操作的教学工作,实现微电子、光电子、射频器件、传感器等各个专业的研究人员使用,符合学科发展需要,也可提高学生对微电子先进封装相关知识的认识和培养学生的操作技术,有利于培养学生的多方面能力。510.002024年08月7全自动热原子层沉积系统 A02052402真空应用设备全自动热原子层沉积系统主要用于8吋衬底上进行高精度介质膜如Al2O3、HfO2等的薄膜沉积,可实现高深宽比孔/槽的介质膜沉积,薄膜沉积精度可达原子级别。购置1台全自动热原子层沉积系统。通过精确的沉积控制和自动化功能,能够满足半导体、光电子和能源存储等领域科研人员对高精度介质薄膜沉积的需求,符合学科发展需要。900.002024年08月8非接触式薄层电阻测试仪 A02062002电气物理设备非接触方块电阻测量仪属于非破环性测量手段,可以对半导体外延片的方块电阻进行快速测量,对材料生长制备和产线制程提供直接的反馈和监控。计划购置1台非接触方块电阻测量,该设备此设备购买后可实现6-8英寸MOCVD氮化物材料样品的方阻测试,也可以用作其他半导体材料的测量,满足相关用户的测量需求。100.002024年08月9辉光放电光谱仪 A02062002电气物理设备射频辉光放电光谱仪用于测量氮化物半导体外延片中的元素深度分布,可以提供快速的材料组分和掺杂信息,该设备的元素测量极限可以达到1019/cm3量级,也可以提供纳米级别的深度分辨。购置1台射频辉光放电光谱仪,此设备购买后可开展相应的教学工作及半导体材料研发,满足化合物半导体材料、器件应用领域的相关研究人员使用和培训需求。250.002024年08月10多腔化合物半导体刻蚀机 A02062002电气物理设备多腔化合物半导体刻蚀机主要用于化合物半导体材料的刻蚀,不同腔室用于刻蚀不同化合物半导体材料,可最大限度保证工艺稳定性。购买1台多腔化合物半导体刻蚀机。该设备购买后可用于开展半导体器件制备相关的教学及科研工作,提高学生对刻蚀工艺知识的认知和设备的操作能力,可服务于化合物半导体先进制程的开发,符合相应学科教学及科研工作的发展需要。700.002024年08月11ITO PVD(6/8兼容) A02062002电气物理设备采购的ITO PVD设备是半导体制造领域常用的薄膜沉积方法。可用于高真空下磁控溅射ITO薄膜,该薄膜具有高质量低损伤特性。计划采购1台ITO PVD,此设备购买后可开设相应的测控溅射原理与操作教学工作,实现Micro LED领域、能源化工、新材料、能源科学、化合物半导体等各专业的研究人员使用,符合学科发展需求,有利于培养学生的多方面能力。400.002024年08月12全自动功率器件封装系统 A02062002电气物理设备全自动功率器件封装系统主要用于功率器件的封装,实现固晶、夹焊和回流焊工艺。采购1台全自动功率器件封装系统,该设备购置后可开设先进封装相关教学工作,实现电子科学、新材料、能源等各个专业的研究人员使用,符合学科发展需要,有利于培养学生多方面能力。440.002024年08月13OPtimax反应器 A02100609实验室高压釜OPtimax反应器是光刻胶合成的重要支撑设备,高端光刻胶的配制需苛刻的反应环境,除了洁净等级和黄光,还需要严格的温控和气氛保护以保证最终产品的性能,尤其是精准温控条件的设备,因此需采购1台能够匹配高端光刻胶配制的反应器。OPtimax反应器的恒温低偏差功能可实现配胶过程的精准温控并提供稳定的反应气氛,可以对光刻胶合成提供稳定合成环境。计划购置1台OPtimax反应器用以进行光刻胶配制。120.002024年08月14非标提纯设备 A02100609实验室高压釜光刻胶配制过程需要使用高纯原料,该设备是原料提纯的的重要支撑设备。设备为精馏塔,通过精馏对原料进行提纯,使配胶所需原料达到电子级纯度,从而保证高纯原料应用于光刻胶的配制。计划购置1台非标提纯设备用以进行原料提纯从从而保证光刻胶配制的开展。148.002024年08月1512英寸原子层沉积设备 A02052402真空应用设备12英寸原子层沉积设备主要用于大尺寸衬底上进行高精度金属如Cu、Ru等的薄膜沉积,可实现高深宽比孔/槽的金属薄膜沉积,薄膜沉积精度可达原子级别。计划购置1台12英寸原子层沉积设备。此设备购买后能够在大尺寸衬底上实现高精度、高效率的金属薄膜沉积,同时可开设相应的原子层沉积技术原理与操作的教学工作,符合电子学院整体与学科发展需要,有利于培养学生多方面能力。530.002024年08月16激光诱导蚀刻玻璃成形机 A02180200玻璃及玻璃制品制造设备激光诱导蚀刻玻璃成形机是采用超快激光对玻璃进行定向改质,再经后续化学蚀刻将玻璃的改质通道进行放大形成通孔。可以实现高效率、高精度、高品质玻璃通孔(TGV)制备,TGV广泛应用于医疗器械、射频模块、光电显示等器件制备。拟采购1台激光诱导蚀刻玻璃成形机,购买此设备后可开展TGV制备的相关课程,同时也开放共享给校内外相关领域的科研工作提供技术服务。280.002024年08月17多层线路电子3D打印设备 A02050904增材制造设备电子3D打印设备是一种先进的增材制造设备,主要应用于显示、半导体、新能源锂电等行业,可打印具有电子功能的微纳米级特征结构,适用于微型电路、柔性电路、天线传感器、三维电子等高精度电子组件的加工制造,被视为增材制造领域的下一个前沿。计划购置1台电子3D打印设备,此设备购买后可提升在微纳制造、3D打印等领域的研究能力,用于对微波天线、多层电路、柔性可拉伸电路、MEMS传感器等领域开展研究工作,同时为学生提供接触和使用先进制造技术的机会,丰富教学内容,提升学生的实践能力和创新能力,实现新能源科学、材料科学、微电子等各个专业的研究人员使用,符合学科发展需要。电子3D打印设备需具有高精度的打印能力(最小特征尺寸 1um)、完善的配套微纳墨水体系、友好的人机操作界面以及防呆、安全报警功能。设备供应商需提供稳定可靠的售后服务(1年质保)、设备安装调试及培训服务以及合同签订后设备交付周期需<4个月。229.002024年08月18高速显微高光谱系统 A02100304光学测试仪器高速显微高光谱系统主要用于获取样品在不同光谱下的高分辨成像和高速时间响应数据,可实现对样品进行精确的光谱、成像和时间等多维信息采集分析。特别适用于微型发光器件(如microLED,OLED)、光电子材料、薄膜光学器件、量子点、纳米光子学等领域的研究。计划购置一台高速显微高光谱系统,此设备购买后可开设相应的高光谱成像原理与操作的教学工作,实现电子科学与技术、光电工程、微电子学、材料科学与工程等各个专业的研究人员使用,符合学科发展需要,也可提高学生对高光谱成像相关知识的认识和培养学生的操作技术,有利于培养学生的多方面能力。141.002024年08月19微波等离子体化学气相沉积系统 A02052402真空应用设备微波等离子体化学气相沉积系统主要用于晶圆级金刚石的生长、多元素掺杂生长及表面活化,解决芯片散热问题。厦门大学计划购置1台微波等离子体化学气相沉积系统,该设备购买后可开设相应的教学工作,实现电子科学、新材料、能源等各个专业的研究人员使用,符合学科发展需要,也可提高学生对微波等离子体相关知识的认识和培养学生的沉积设备操作技术,加强相关人才培养实力。450.002024年08月20常温晶 圆键合 机 A02052402真空应用设备常温晶圆键合机用于进行芯片三维堆叠、MEMS等的常温下晶圆键合,通过离子束轰击后的材料表面活性极高,在超高真空环境下已成功应用于多种半导体材料、金属之间的室温键合,减小键合热应力提高良率及可靠性,解决常规晶圆键合异质集成存在的显著应力及翘曲瓶颈问题。计划购置1套常温晶圆键合机,此设备购买后可开设相应的常温晶圆键合原理与操作的教学工作,实现电子科学与技术、光电工程、微电子学、材料科学与工程等各个专业的研究人员使用,符合学科发展需要,也可提高学生对三维异质集成相关知识的认识和培养学生的操作技术,有利于培养学生的多方面能力。700.002024年08月21晶圆对准机 A02062002电气物理设备晶圆对准机是实现系统微型化和系统更高集成度的关键工艺设备,主要用于实现 2 片分离晶圆的精确对准、堆叠。应用于微电子半导体器件、MEMS 压力传感器、光电器件等晶圆对准。拟采购1台晶圆对准机,实现2个基片或者3个几片的预对准,同时提高键合对准精度,扩展现有设备键合机应用范围。130.002024年08月22半导体分析仪 A02110204半导体器件参数测量仪半导体分析仪主要用于半导体器件电学特性测试,例如功率 MOSFET、二极管、IGBT 等等。在高低压偏置下进行全自动电容测试,以及准确到皮安级以下的电流测量。购置1台半导体分析仪,此设备购买后可开设相应的半导体器件测试原理与操作的教学工作,实现半导体材料与器件等各个专业的研究人员使用。符合学科发展需要,也可提高学生对半导体材料与器件相关知识的认识和培养学生的半导体器件测试技术,有利于培养学生的多方面能力。132.002024年08月23新工科大楼1楼洁净室系统 B01021300科研用房施工新工科大楼1楼洁净室系统,主要为MOCVD提供可靠的电力供应、洁净稳定的环境、安全的尾气处理,是MOCVD正常平稳安全运行必不可少的条件支撑。包括:洁净空间单元;暖通单元;电力电气单元;给排水单元;消防控制单元等。720.002024年08月24新工科 大楼特气供应 系统 B01021300科研用房施工新工科大楼特气供应系统,主要为MOCVD安全提供氢气、氨气、硅烷混氢、氯气等制程生产或辅助用气,是MOCVD安全稳定生产外延片不可或缺的原料供应保障。包括氮气供应系统、氢气供应系统、氨气供应系统、硅烷混氢供应系统、氯气供应系统等、以及辅助系统、配电系统、特种气体泄漏检测系统、气体设备监视控制系统等安全辅助系统。429.002024年08月25文宣楼 1楼洁净实验室改造工程 B01021300科研用房施工文宣楼1楼洁净实验室改造工程含千级洁净室和干房,工程内容包括装修工程、通风空调工程、强电工程、弱电工程、给排水工程、气体工程、消防系统、修缮工程等。502.002024年08月相关资讯:1.9 亿元!中国科学技术大学公示 7 月 -12 月仪器采购意向 超亿元!华中农业大学农业智能装备创新支撑中心项目仪器采购清单公布近亿元大规模设备更新需求:中国海洋大学公布 9 月设备更新仪器采购意向
  • 黄渤海新区数字智能(光电传感)产业园:建成中国北方最具竞争力的特色半导体及智能传感产业高地
    数字智能(光电传感)产业园,是黄渤海新区领建全市光电传感产业链而规划打造的特色园区,也是全省智能传感产业行动计划两大重点园区之一,规划面积4500亩,主要发展智能传感、微纳制造、光电半导体及集成电路关键材料等产业。现已落户项目25个,其中建成项目11个、在建项目14个,已完成投资82亿元,落成建筑面积70万平方米,达产后可形成产值150亿元、利税30亿元。园区按照“整体规划、分区建设、联动发展”思路,以链主骨干企业为引领,空间布局分为A、B、C三区:A区,主要依托睿创微纳公司,打造光电半导体产业集聚区,由睿创微纳厂区、光电传感孵化园两部分组成。其中,光电传感孵化园已完成15栋单体建设,建筑面积8.7万平方米,6月底全部投用,已入驻静电吸盘、硅基雷达、加密芯片等7个项目,还有汇芯半导体、异方性导电膜等一批项目确定入驻。B区,主要依托万华电子材料公司,打造集成电路关键材料产业集聚区,已落地大硅片、平坦化、光刻胶及芯片封测等6个项目,正在导入光敏聚酰亚胺、导电胶膜等一批新项目。C区,主要依托明石创新等企业,打造微纳制造及智能传感产业集聚区,正在实施压力、气体、流量传感器技术攻关及MEMS产业化系列项目,全力冲刺工信部国家制造业创新中心,填补烟台空白。未来3-5年,园区计划引进孵化转化项目100个以上,项目投资350亿元以上,产值达到500亿元左右,建成“中国北方最具竞争力的特色半导体及智能传感产业高地”。
  • 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。
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