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气动驱动器

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气动驱动器相关的资讯

  • 新品降临——DFB-2000近红外激光驱动器
    简介: 海尔欣科技推出新一代激光器驱动器DFB-2000,多种开箱即用的功能可以帮助用户快速搭建系统光源,实现精密的光学测量。本篇将介绍DFB-2000核心性能参数的测试结果。 • 集成低噪声的电流源和高稳定的TEC温度控制器 • 自带14pin蝶形安装座,更好的便携性和机械稳定性 • 全新的彩色触摸屏,便于激光器工作参数的观察和设置 • 多层级的保护措施确保激光器的安全,延长激光器的使用寿命技术参数:l 电流噪声密度:电流噪声密度是表征驱动器电流源噪音水平的核心指标。对于低噪声的电流源而言,电流的波动比实际电流要小10000甚至100000倍以上。为了测试如此微小的电流波动,我们搭建了图1所示的电路。 图1.电流噪声密度测试电路示意图DFB-2000输出的电流I经过精密电阻R后转换为电压信号Vin,并由增益为G的放大电路放大后输入频谱仪,图2给出了频谱仪测试的结果。图中黄色信号为频谱仪本底频谱响应曲线,绿色信号是放大器(输入端短接)连接频谱仪时的频谱响应曲线,当DFB-2000输出电流后频谱响应为蓝色信号。根据功率噪声密度计算公式以及电路传输特性,可以计算得到电流噪声密度约为2.9 nA√Hz,这与进口驱动器的噪声水平相当。 图2.DFB-2000频谱噪声测试l 控温稳定性:激光器工作温度的变化会导致输出波长的不稳定, 因此精确稳定地控制激光器工作温度至关重要。为了评估DFB-2000的控温性能,在室温条件下,将激光器工作温度设定在0℃,记录24小时内的温度变化,如图3所示。可以看出DFB-2000的温度控制精度在±0.005℃以内,长期温度稳定性优于0.01℃。由于0℃与环境温度相差较大,因此可以预期当激光器工作温度接近室温时,可以现实更优的长期温度稳定性。 图3.激光器工作温度在24小时内的变化l 电流漂移:在典型的应用环境中,一天之内的温度波动往往会超过几摄氏度。如果驱动器达不到要求,微小的温度变化可能意味着激光器的电流会发生显著变化。下图展示了利用DFB-2000驱动的激光器工作在0℃时工作电流的漂移。在24小时内,测试环境的温度变化超过3℃,激光器电流的最大漂移为37 μA。 图4.DFB-2000输出电流24小时的漂移l 3dB带宽:小信号调制时的3dB带宽是衡量驱动器带宽响应特性的关键参数。下图给出了带宽响应测试的电路图。 图5. DFB-2000带宽响应测试电路示意图函数发生器生成的正弦信号Vin通过模拟调制端口输入DFB-2000,电流I经过精密电阻R,测量R两端电压信号Vout,利用公式20log(Vout/Vin)计算得到带宽,如图6所示。在100kHz调制频率以内,驱动器的增益平坦度小于-3dB,因此能够满足绝大多数基于波长调制技术的TDLAS系统的需求。 图6. DFB-2000带宽响应特性l 电流软钳制:DFB-2000集成了多重措施保护激光器的安全,如最大电流软钳制、输出缓启动、过压欠压保护、超温保护、继电器短路输出保护等。其中最大电流软钳制功能可以快速实现电流的钳位,有效规避异常情况下大电流对激光器造成的损伤。用户在使用最大电流软钳制功能时,首先要根据激光器参数设置对应的最大工作电流,当激光器实际电流高于该电流时,DFB-2000会确保电流处于限流值。电流软钳制的测试电路与3dB带宽测试相同。图7(b)显示了最大电流软钳制的实际效果,可以明显的看到,当精密电阻R两端电压(红色信号)超过阈值时,会被固定在该阈值电压上。图中调制信号(蓝色三角波)幅度为1.54V,当激光器工作电流为200mA,设置的最大工作电流为250mA时,测试得到钳制电压为2.42V(DFB-2000模拟调制系数为100mA/V±5%),对应钳制电流为242mA,与实际设定值一致。 图7.(a)电流工作在最大钳制电流以下(b)最大电流软钳制的实际测试效果
  • 海顿科克推出自带驱动器的直线步进电机
    海顿科克直线传动是全球著名的直线传动设备制造公司,最近公司推出了自带DCM4826X驱动器的43000固定轴式电机。 该驱动器支持整步,半步和4,8,16,32,64细分。该系统中的43000电机同样也可以替换成43000双叠厚厚电机,同时电机的丝杆有多种步长可以选择。 该系统配备43000单叠厚电机可以提供最大220N的推力,如果配备43000双叠厚电机则推力最大可以达到337N。根据选配的螺杆种类不同和电机的步距角的不同,该系统的步进步长范围为1.5微米-127微米。 驱动器的供电电压范围为12-48V,其最大输出电流为2.6A,电机额定电压有3种选择分别是2.33V,5V,12V。我们在给驱动器供电的时候,一般我们建议遵循8:1原则,就是驱动器供电电压:电机电压=8:1,例如某系统的供电电压为40V,那么在选择电机的时候,最好是选择5V的电机,驱动器通过调节电流来影响电机的输出力矩,所以电机能不能发挥出最好性能有一个很重要的因素就是驱动器和电机的电压比。 DCM4826X通过USB接口,驱动器可以很方便连接到电脑,通过电脑界面可以对驱动器的额定电流,保持电流,运行时间,细分数一一进行设置,这些参数设置好以后,驱动器就会根据上位机发来的方向,脉冲信号正常工作,该驱动器的方向、脉冲和使能信号采用光电隔离输入,使信号源与驱动器主电源相互隔离,互不干扰。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 海顿科克带IDEA智能驱动器的全系列产品
    海顿科克直线传动的IDEA驱动器现在已经能直接整合在很多电机产品上,包括混合43000直线步进电机,LRS和RGS直线导轨系统和Screwrail直线执行器,如果做为一个单独的驱动和控制器单位,IDEA驱动器可以驱动除了87000混合式电机系列之外的所有海顿的直线步进电机! 为了方便用户使用,IDEA驱动器特意设计了一个独一无二的功能,就是用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号(每个海顿电机都有一个品号),这样软件就会根据品号,自行设定电机的初始参数(默认值),有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说,软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值!另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序,同时在正式连接到外部设备上前,输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟! IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压,驱动器的输出电流为2.6A/相(峰值为3.68A/相),驱动器自身配有8个I/O端口(4个输出端口,4个输入端口),每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流,通过一根一端是普通USB接口,另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来! 海顿的IDEA驱动器特别适合用在机器人,精密的光学设备,以及其他安装空间有限,控制精度要求高的场合! 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • Masterflex 全新07528系列L/S驱动器将提前上市
    Vernon Hills, 2011年7月20日 受到新的07523系列分配型L/S驱动器持续畅销的鼓舞,Cole-Parmer加快了新的07528系列L/S驱动器的上市步伐以替代多个旧的模拟/数字驱动器系列,新的07528系列具有和07523系列同样的基本功能参数,但去掉了复杂的分配功能. 新的07528系列生产线已于7月15日成功试车,试制产品正在通过认证测试,正式产品应该不迟于7月29日下线,Cole-Parmer希望在8月5日完成首批07528系列入库,并且开始清仓销售旧系列库存。 另外,由于部件制造商Barrington提前用完了控制板库存,L/S 100 rpm带远程控制的模拟驱动器77521-50或许要早于预期的时间停产,这有可能影响到相应的多通道泵系列:77925-00/07,77926-00/07,所有这些型号都可以由新的07528-10替代。
  • 海顿科克推出用于永磁式电机的低电流IDEA驱动器
    海顿科克直线传动全新推出了通过美国RoHs认证的PCM4806型IDEA可编程直线步进电机驱动器,该型号驱动器是海顿IDEA驱动器家族的最新成员,它主要趋向提供更小电流从而去驱动更小海顿永磁式的直线步进电机,随着PCM4806型驱动器的加入,IDEA系列驱动器已经可以驱动海顿所有的直线步进电机型号。 IDEA驱动器是一个结构紧凑,使用方便的驱动器,它可以通过用户电脑屏幕上的操作界面对驱动器进行所有的编程,整个编程过程用户只需点击用户界面上通俗易懂的按纽就可以完成。 用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号(每个海顿电机都有一个品号),这样软件就会根据品号,自行设定电机的初始参数(默认值),有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说,软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值!另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序,同时在正式连接到外部设备上前,输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟! IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压,驱动器的输出电流为2.6A/相(峰值为3.68A/相),驱动器自身配有8个I/O端口(4个输出端口,4个输入端口),每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流,通过一根一端是普通USB接口,另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来! 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 海顿科克推出PCM4806E智能驱动器
    海顿科克直线传动是美国AMETEK集团公司旗下的一员,最近公司又推出了一款IDEA系列的智能驱动器PCM4806E,该驱动器通过了美国RoHS体系认证,具有闭环位置反馈功能,而且还能精确的控制小安培电流,特别适合用来驱动永磁式系列的直线步进电机。 驱动器编码器接口可接受单端,双通道正交编码器输出信号和每转指针信号。A、B通道信号相位上相差90° ,驱动器根据A、B通道信号的先后来确定运动的方向。驱动器采用倍频方式将1000线编码器倍频2000脉冲信号用于精确的位置反馈。 PCM4806E和以往的驱动器一样,都可以直接在电脑界面上对驱动器进行各种参数设置,当然在这之前客户需要先在电脑上安装操作软件,海顿公司会提供软件安装盘,只要在软件里面输入购买的电机的型号,软件会自动匹配好电机运行的电气方面的参数,客户所需要做的是对电机运动的流程做编程,客户甚至都不需要有很强的电机编程的专业知识,只要通过点击操作界面的相应运动说明按钮,就会自动生成编程语言,而且该软件还具有逐步调式功能,对客户来说使用非常的简单方便。 PCM4806E驱动器可以使用12-48V的外接电源驱动,最大输出电流为0.6A,另外该驱动器还提供通用I/O接口,最大输入功率5-24V,8mA,最大输出功率5-24V,200 mA。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 海顿科克推出使用485通信协议的IDEA驱动器
    海顿科克直线传动最近新推出了一款使用RS-485通信协议的步进电机驱动器,这款使用RS-485通信协议的IDEA驱动器克服了使用其他通信协议的驱动器的缺点,使得RS-485-IDEA驱动器可以应用到更为广泛的工业产品应用中。 在工业设备上尤其是像步进电机驱动,伺服电机驱动使用RS-485通信协议的驱动器最为明显的优点信息传输不受电磁的干扰,信息数据可以传输的更远。RS-485通信协议规定使用不同电缆线(差分信号)来降低共模干扰,同时使用双绞线来抵消感应噪声(消除电磁干扰),这就使得新的IDEA驱动器直接的通信距离可以达到1000英尺,中间不用加任何电阻(无需接终端电阻),该通信协议(网络)可以设定高达256个网络(终端设备)地址,一个中央控制器(PLC)(工业控制器)能同时发送相同的命令给网络内的不同地址所有驱动器终端,或者中央控制器(工业控制器)也可以单独控制网络内各个(任意一个)驱动器终端,各个终端的网址(地址)可以是0-255之间的任何一个数字。 海顿科克的IDEA驱动器是一款符合美国RoHS认证,体积小巧的步进电机驱动器,它可以通过安装在电脑上的软件进行各式各样的编程,IDEA驱动器还有许多其他优点,包括支持程序调试,驱动器的输出电流为2.6A/相(峰值为3.68A/相),驱动器自身配有8个I/O端口(4个输出端口,4个输入端口),每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 海顿科克推出使用RS-485通信协议的IDEA驱动器
    海顿科克直线传动最近又扩展了使用IDEA智能驱动器的电机产品线,IDEA是一款符合美国RoHS标准,使用方便的智能驱动器,它是一个完整的电机控制单元,并且可以完美的和电机安装成一个整体,所以它非常适用于各种安装空间狭小的精密系统或者设备中。该IDEA驱动器为了增加更多功能,使用了RS-485通信协议,从而克服了其它很多驱动器使用场合的限制,(使IDEA与其它的驱动器之间的通讯不再受到限制,)是工业应用中的最佳选择。 在工业设备中尤其像步进电机驱动,伺服系统以及其他电机驱动使用RS-485通信协议,可以有效的避免电子干扰,使得数据可以传输的更远,RS-485通信协议规定使用不同的信号线(差分信号传输)来消除共模噪音(共模干扰),使用双绞线来抵销感应噪声电流,这样就可以使海顿的IDEA驱动器信号传输距离可以达到1000步远(1000英尺,并且不需要连接终端电阻),同时还有高达256个不通的网络地址可供选择(设备挂接地址节点)。一个中央处理器可以同时给所有的驱动器发指令,或者根据驱动器的特定的网络地址单独的控制该驱动器,网络地址可以是0-255任意一个数字。 此外,IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压,驱动器的输出电流为2.6A/相(峰值为3.68A/相),驱动器自身配有8个光电隔离I/O端口(4个输出端口,4个输入端口),每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 小体积 大能量丨QCL2 500 低噪音激光驱动器 引领激光技术新风尚
    量子级联激光器(Quantum Cascade Laser)是一种能够发射光谱在中红外和远红外频段激光的半导体激光器,具有发射功率高、线宽窄、可在室温下工作等特点。QCL被更多地应用于科学和工程研究,特别是在高精度光谱检测方面所具有的显著优势,已然成为研究和应用的热点。 我们知道,激光的光输出取决于驱动电流的幅度以及激光二极管的电流到光的转换效率或斜率效率,而激光驱动器正是为激光二极管提供偏置电流和调制电流的关键设备,其在激光技术的应用中起着至关重要的作用。随着激光技术日趋成熟,应用领域愈加广泛,对激光驱动器的需求也与日俱增,但目前国内市场同类产品可供用户的选择并不多。基于此,普瑞亿科全新推出一款创新性产品——QCL2 500 低噪音激光驱动器,开启激光驱动技术的全新篇章。 QCL2 500 低噪音激光驱动器外形小巧但性能强大。集成函数发生器、过流保护等功能,满足用户多样化需求的同时,还可确保设备的安全运行;超低的电流噪声密度,为用户提供稳定、精准的激光输出;相较于行业同类产品,QCL2 500 体积更加小巧,用户可在有限空间内实现更多功能,为设备设计提供更多的灵活性。 QCL2 500 低噪音激光驱动器的创新设计和技术功能,将为用户的实验和应用提供强有力的解决方案和技术服务,降低研发生产风险,助力科研项目推进,实现产品的高效开发与迭代。 QCL2 500 低噪音激光驱动器可广泛应用于环境监测、生物医疗、工业监控、分子光谱研究等领域,为激光技术的发展和应用提供了全新的可能性。无论是研究机构还是工业生产企业,都将从其优异的性能和稳定性中获益。在激光技术的飞速发展中,QCL2 500 正以其卓越的性能和引领行业的创新地位,成为业界瞩目的焦点。普瑞亿科将继续致力于为客户提供更先进、更可靠的产品,推动激光技术在各个领域的应用创新,为科学研究和工业发展带来更多的可能性。电流噪声密度极低:500mA 驱动器的噪声性能优于928nAp-p (0.1Hz~10Hz);集成函数发生器功能:可轻松生成梯形波,满足用户对波形控制的需求,为实验和应用提供更大的灵活性和便利性;过流保护功能:有效防止因过载而引起的损坏,确保设备在各种工作条件下的安全运行,为用户提供更高的可靠性和安全性;紧凑的体积设计:与同类产品相比,该驱动器体积更小,适用于高精度小体积的产品开发,为用户在有限空间内实现更多功能提供了便利条件。图一:模拟规格参数:其他参数:
  • 海尔欣发布DFB-2000 半导体激光器屏显驱动新品
    DFB-2000是海尔欣推出的新一代DFB激光器驱动控制器,整合了全新设计的触摸屏UI界面,激光电流源,以及温度控制功能,极大的方便了用户的操作、使用及测量。海尔欣自主研发的电路,具有极低的电流噪声与极低的温度漂移,最适合精密光学测量。驱动器包含散热单元,TEC温度控制电路和低噪声电流驱动,支持外部任意波形的模拟信号调制,并将状态监控实时显示于驱动器触摸屏上。与QC750-TouchTM量子级联激光驱动器类似,考虑到激光器芯片的昂贵成本,海尔欣特殊设计的最大电流软钳制功能,可有效规避异常情况下大电流对激光管造成的损伤。除此以外,DFB-2000同时具备多种安全保护机制,zui大限度保证激光器的安全。该产品可被广泛使用在基于实验室和现场部署的多种近红外光谱测量系统,集成度高,稳定可靠。产品特色• 一体化集成电流源及温控驱动,功能完备• 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• 多种输出保护机制,确保芯片安全,如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等• 最大电流软钳制功能,避免误操作大电流损坏激光管• 全液晶触控UI界面,便于用户操作使用及数据观测• 全自主研发,集成度高,性价比高参数指标电流源驱动性能 输出电流范围 10 ~ 250mA 漂移24hr(@25℃) 5V 模拟调制带宽 DC - 100kHz 缓启动时间 3 ~ 4s 电流噪声密度 (10kHz~100kHz@250mA) TEC最大控制电流 ±2A TEC最大控制电压 5V 最大热功率耗散 12W 设置温度范围 10 ~ 50℃ 控温范围 10 ~ 50℃ 控温稳定度 0.01℃(环境温度25℃恒温) 0.05℃(室温环境) 温度传感器类型 适用10 kΩ或20kΩ热敏电阻模拟外调制 输入阻抗 10 kΩ 调制系数 100mA/V ±1% 3dB带宽 DC -100kHz 调制电压范围 ±2.5V通用参数 供电电源 5V DC,15W (含电源适配器) 工作环境温度 10 ~ 40℃ 储存环境温度 -10 ~ 85℃ 输出接口 RS232通讯(含模块通讯线缆) 人机界面(含触控笔) 全液晶触摸屏显示与控制,报警,日志记录功能 尺寸(长*宽*高) 16.2×11.56×5.37 cm3 重量 <1.5kg结构尺寸(单位:mm)接口定义序号名称备注1. 液晶显示屏 显示界面,详见用户手册3. 旋转编码器微调电流、温度、快速开机等,详见用户手册232 通讯接口6. 电源接口供电输入8. 触控笔 方便进行屏幕操作 表1 壳体面板说明(部分)1. TEC+14. TEC-2. Thermistor13. Case3. NC12. NC4. NC11. LD Cathode5. Thermistor10. LD Anode6. NC9. NC7. NC8. NC注:可根据客户实际需要更改引脚定义。 表2 DFB发射模块接口说明(部分)界面视图(部分)图1 主界面1)激光器电流:显示了实际的激光器电流值。2)TEC温度:显示了实际的TEC温度值。3)激光器电流和TEC温度左边的选择按钮:一旦选中相应的选项可以用旋转按钮进行微调。4)激光器开关:控制激光器电流源开启/关闭。开启状态时开关为橙色,关闭状态时为灰色。图2 设备连接创新点:• 一体化集成电流源及温控驱动,功能完备 • 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 • 多种输出保护机制,确保芯片安全,如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等 • 最大电流软钳制功能,避免误操作大电流损坏激光管 • 全液晶触控UI界面,便于用户操作使用及数据观测 • 全自主研发,集成度高,性价比高 DFB-2000 半导体激光器屏显驱动
  • 海顿科克全新推出贯通轴式的IDEA驱动电机
    海顿科克直线传动最近推出了通过美国RoHS认证的贯通轴式的IDEA驱动电机,这种电机在后端盖上安装了一个智能驱动器,该驱动器结构精巧,并且操作简单,只要在电脑上安装GUI编程软件就可以对电机进行各种要求的编程!这种电机可以搭配不同螺距的螺杆,以满足用户不同的精度要求,其最大行程可以达到508mm,这种电机可以用在小型自动化机器人,激光或者光学设备的调焦系统,高分辨率的成像设备,流体控制和其他很多需要精确控制的场合中! IDEA系统是一个把直线步进电机和驱动器完美整合到一起的系统,整合后它结构紧凑,操作简单,只需通过GUI编程软件就可以对驱动器进行编程,编程过程也非常简单容易,只要用鼠标点击操作界面上的各项生动的按纽就可以完成,而不需要自己输入编程语言,IDEA可以让编程人员一行一行的进行程序调试,以方便编程员调试程序,输入端口和输出端口也可以在编程软件上得到模拟! IDEA驱动器的另一个特性就是可以控制运行电流,驱动器需要一个能提供12-48V电压的电源提供工作电压,每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流! 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 液态金属驱动机器人研究取得进展
    p   中国科学技术大学精密机械与精密仪器系副教授张世武研究团队、澳大利亚伍伦贡大学教授李卫华研究团队和苏州大学机器人与微系统中心副教授李相鹏研究团队组成的联合研究组,设计了基于镓基室温液态金属的新型机器人驱动器,首次实现了液态金属驱动的功能性轮式移动机器人。近日,该成果以A Wheeled Robot Driven by a Liquid‐Metal Droplet 为题,发表在《先进材料》杂志上(Adv. Mater. 2018, 201805039)。 /p p   电影《终结者》中的液态金属机器人“T1000”开启了液态金属在机器人领域应用的梦想之门。镓基室温液态金属具独特的表面性质及理化特性,可以通过电场、磁场以及浓度梯度场等多种能量场或者表面改性等方式,实现变形、移动、分离以及融合等多种形态学变化,在MEMS、微流体、生物医学以及机器人等领域展示出巨大的应用前景,引起国际上的广泛关注。然而,液态金属在机器人领域应用研究目前仅局限于以液态金属液滴为机器人本体,尚无基于液态金属的功能性机器人的研究报道。 /p p   液态金属镓基室温液态金属拥有巨大的表面张力,可以在极低的电场功耗下,展示出高效的运动能力。联合研究组巧妙地将高效液态金属驱动和变重心机构相结合,开发出结构简单紧凑、驱动性能好的新型液态金属机器人。研究人员设计了一种具有超疏水表面的极轻半封闭轮式结构,将液态金属液滴限制在狭长的轮体内部 通过巧妙设计的随动微型电极支架施加外部电场驱动轮体内液态金属运动,进而持续改变轮式机器人的重心,驱动轮式机器人滚动。同时,研究人员对所提出的新型液态金属机器人做了动力学建模与分析,并通过实验探索了电解液浓度、施加电压、液态金属体积、轮体结构等参数对机器人运动性能的影响,获得驱动运动的最佳参数匹配。进一步,通过集成电池系统,研究人员成功设计了新型液态金属自驱动轮式移动机器人。这一创新研究有望启发一种新型驱动方式,弥补传统的机器人驱动方式(电机、液压及气动等)结构复杂、体积大以及驱动能效低等不足,促进未来微小机器人及特种机器人系统的发展。 /p p   该论文第一作者为中国科大精密机械与精密仪器系硕士生伍健。中国科大张世武、澳大利亚伍伦贡大学博士唐诗杨、苏州大学李相鹏为共同通讯作者。该课题得到国家自然科学基金项目资助。 /p p   近年来,由中国科大、澳大利亚伍伦贡大学和苏州大学组成的联合研究组开始研究液态金属的驱动特性及其在机器人上的应用,取得了系列进展。联合研究团队设计了以液态金属液滴作为柔性轮承载及驱动的微型小车,集成电源、控制电路、传感器以及液态金属驱动机构于一体,实现了2D平面内的自主运动,该小车无任何机械传动,具有运动平滑柔顺、无噪声、低振动、成本低廉、易于制造等特点,有望在自动生产线以及实验室自动化中大展身手。该成果近日发表在IEEE Transactions on Industrial Informatics上。此外,联合研究团队首次发现了液态金属在外磁场作用下的非常规运动现象,并揭示了其内在机理。该研究实现了通过外部磁场对不经过任何改性的纯液态金属的运动控制,丰富了液态金属的驱动方法,有利于推动液态金属驱动装置的大规模应用。该成果也于近日发表在Soft Matter上。 /p p   文章链接: a title=" A Wheeled Robot Driven by a Liquid-Metal Droplet" href=" https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201805039" target=" _self" A Wheeled Robot Driven by a Liquid-Metal Droplet /a /p p   & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp a title=" A Controllable Untethered Vehicle Driven by Electrically Actuated Liquid Metal Droplets" href=" https://ieeexplore.ieee.org/document/8466896" target=" _self" A Controllable Untethered Vehicle Driven by Electrically Actuated Liquid Metal Droplets /a p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp a title=" Unconventional locomotion of liquid metal droplets driven by magnetic fields" href=" https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/sm/c8sm01281d#!divAbstract" target=" _self" Unconventional locomotion of liquid metal droplets driven by magnetic fields /a p style=" text-align: center " img title=" 995d7c22-ede2-4791-a8a1-b809e19b4a8e.jpg" alt=" 995d7c22-ede2-4791-a8a1-b809e19b4a8e.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/9f9752e1-c64d-4c52-aa80-4eb7d605117c.jpg" / /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp   液态金属驱动机器人研究取得进展 /p p /p p /p /p /p
  • 海顿科克全新推出自带驱动电机的RGS导轨
    海顿科克直线传动是直线传动领域的著名企业,最近公司又推出了一款全新的产品,那就是自带了驱动电机的科克RGS导轨,这是一个集成了导轨,步进电机和驱动器的全新产品,这个革命性的产品完全改变了以前结构复杂和接线凌乱的布局,使之成为了一个结构非常简单,而又可以精确传动的新产品! 这款RGS产品的承重滑块是带消隙技术的,这可以保证传动的精度可以达到最高,同时该滑块拥有自动补偿技术,就是滑块在长时间工作中有了磨损以后,它可以自动补偿间隙,从而能够保证其运动精度不受影响!另外该滑块是由科克一种高性能的塑料聚合物,名叫Kerkite的材料制作而成,其有耐高温,耐腐蚀的特点!在导轨的其他表面都涂了TFE干性润滑剂,整个产品在其整个工作寿命内都是免维护的! 电机后面自带的驱动器是海顿科克公司的专利产品,它虽然体积小巧结构简单,但是和其他单独的驱动器有着同样强大的功能,它最大可以做到64细分! 该RGS导轨是海顿和科克两大公司合并以后,两个公司产品的完美结合,它使得传动控制变的更为简单,这对安装空间有着严格要求,需要精确传动的设计方案,这无疑是最好的解决办法,同时也让您的产品变的更加精密,高贵! 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 海顿科克全新推出IDEA外部驱动式直线电机
    海顿科克直线传动最近又推出了一款外部驱动式的IDEA直线步进电机,该产品的推出完善了43000系列的IDEA电机产品,目前该系列有固定轴式,贯通轴式和外部驱动式3种结构可选,IDEA电机与普通的电机相比,直接在电机的后端盖上集成了驱动器和控制器,通过一个普通的数据线,用电脑直接就可以对电机进行编程和调试。   IDEA外部驱动式电机可以选择搭配不同导程的螺杆,其最大行程最大可以达到51cm, 该电机特别适合用在小型的升降平台,精密的激光设备,高精度的扫描设备,精密的阀门控制设备以及其他很多需要精密控制的场合。   IDEA系统是把驱动单元和可编程的控制单元整合到一起的系统,然后通过独特的设计直接整合到了电机的后端盖上,形成一个整体,编程前只要把IDEA特定的软件安装到电脑中,通过数据线把IDEA电机和电脑相连,然后只要点击电脑界面上的一些通俗易懂的按钮就可以对电机进行编程,在完成编程后,还可以在该软件下逐行的进行程序调试,并且输入和输出端口也可以在该软件中得到完全的模拟。   该电机其他特性包括可以控制运行电流,驱动器需要一个能提供12-48V电压的电源提供工作电压,每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流!   更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 功率GaN 快速成长,非消费类应用扮演主要驱动力
    根据TrendForce集邦咨询最新报告《2024全球GaN Power Device市场分析报告》显示,随着英飞凌、德州仪器对GaN技术倾注更多资源,功率GaN产业的发展将再次提速。2023年全球GaN功率元件市场规模约2.71亿美元,至2030年有望上升至43.76亿美元,CAGR(复合年增长率)高达49%。其中非消费类应用比例预计会从2023年的23%上升至2030年的48%,汽车、数据中心和电机驱动等场景为核心。AI应用普及,GaN有望成为减热增效的幕后英雄AI技术的演进,带动算力需求持续攀升,CPU/GPU的功耗问题日益显著。为了应对更高端的AI运算,服务器电源的效能、功率密度必须进一步提高,GaN已成为关键解决技术之一。台达为全球最大的服务器电源供应商,市占率近5成。观察其服务器电源的进阶过程,功率密度在过去10年里由33.7W/in3上升至100.3W/in3,同时功率等级来到了3.2kW甚及5.5kW,而下一代预计将达到8 kW以上。TrendForce集邦咨询研究表明,2024年AI服务器占整体服务器出货的比重预估将达12.2%,较2023年提升约3.4%,而一般型服务器出货量年增率仅有1.9%。为了抢占商机,英飞凌与纳微半导体均在今年公布了针对AI数据中心的技术路线图。英飞凌表示,将液冷技术与GaN相结合,在较低结温下具有明显的优势,为数据中心提供了巨大的机会,可以最大程度地提高效率,满足不断增长的电力需求,并克服服务器发热量不断增加所带来的挑战。电机驱动场景,GaN高频特性潜力凸显在机器人等电机驱动场景,GaN的应用潜力逐渐浮现。相对工业机器人,人形机器人(Humanoid Robot)由于自由度(Degrees of Freedom, DoF)急剧上升,对电机驱动器的需求量大幅增加。人形机器人的关节模组承担了主要的发力与制动任务,为了获得更高的爆发力,需要配置高功率密度、高效率、高响应的电机驱动器,GaN因此受到市场关注,特别是在腿部等负载较高的部位。德州仪器、EPC(宜普电源转换)持续推动着GaN于电机驱动领域的应用,并不断吸引新玩家进入。未来的机器人定会超乎想象,而精确、快速和强大的运动能力是其中之关键,驱动其运动所需的电机也势必随之进步,GaN将因此受益。GaN为汽车功率电子提供新方案相对于SiC在汽车产业的繁荣景象,GaN汽车应用亦不断吸引着业界关注,其中车载充电机(OBC)被视为最佳突破点。第一个符合汽车AEC-Q101标准的功率GaN产品在2017年由Transphorm(现Renesas-瑞萨电子)发布,截至目前,已有多家厂商推出丰富的汽车级产品。整体而言,虽然GaN进入Inverter、OBC等动力系统组件还面临着多个技术问题,但相信在英飞凌、瑞萨等汽车芯片大厂的持续投资推动下,GaN不久就会成为汽车功率组件中的关键角色。消费电子仍是GaN的主战场消费电子是功率GaN产业的主战场,并由快速充电器迅速延伸至家电、智能手机等领域。具体而言,GaN已经在低功率的手机快速充电器中被大规模采用,下一步GaN将进入可靠性要求更为严格的笔电、家电电源。另外,其他蕴藏潜力的消费场景包括Class-D Audio、Smartphone OVP等。TrendForce集邦咨询认为,功率GaN产业正处于关键的突围时刻,几大潜力应用同步推动着产业规模加速成长。同时,为了进入更为复杂的大功率、高频化场景,GaN在可靠性基础上有望引入新结构、新工艺,为产业发展注入新动能。另外,从产业发展进程来看,Fabless(无晶圆厂)公司在过去一段时间里表现较为活跃,但随着产业不断整合以及应用市场逐步打开,未来将看到传统IDM(集成器件制造)大厂的话语权显著上升,为产业格局的未来图景带来新的重大变数。
  • 科技部启动“人工智能驱动的科学研究”专项部署工作
    新华社北京3月27日电(记者宋晨)为贯彻落实国家《新一代人工智能发展规划》,科技部会同自然科学基金委近期启动“人工智能驱动的科学研究”(AI for Science)专项部署工作,紧密结合数学、物理、化学、天文等基础学科关键问题,围绕药物研发、基因研究、生物育种、新材料研发等重点领域科研需求展开,布局“人工智能驱动的科学研究”前沿科技研发体系。科技部有关负责人表示,当前,“人工智能驱动的科学研究”已成为全球人工智能新前沿。我国在人工智能技术、科研数据和算力资源等方面有良好基础,需要进一步加强系统布局和统筹指导,以促进人工智能与科学研究深度融合、推动资源开放汇聚、提升相关创新能力。“人工智能驱动的科学研究”是以“机器学习为代表的人工智能技术”与“科学研究”深度融合的产物。中国科学院院士、北京大学国际机器学习研究中心主任鄂维南表示,借助机器学习在高维问题的表示能力,人类可以更加真实细致地刻画复杂系统的机理,同时可以把基本原理以更加高效、更加实用的方式应用于解决实际问题中。科技创新2030-“新一代人工智能”重大项目实施专家组组长、中科院自动化研究所所长徐波介绍,人工智能技术已经在很多科学研究领域展现出超越传统数学或物理学方法的强大能力,但在“人工智能驱动的科学研究”体系化布局、重大系统设计、跨学科交叉融合、创新生态构建等方面仍有提升空间。科技部将推进面向重大科学问题的人工智能模型和算法创新,发展一批针对典型科研领域的“人工智能驱动的科学研究”专用平台,加快推动国家新一代人工智能公共算力开放创新平台建设,支持高性能计算中心与智算中心异构融合发展,鼓励绿色能源和低碳化,推进软硬件计算技术升级,鼓励各类科研主体按照分类分级原则开放科学数据。在人才与机制方面,科技部支持更多数学、物理等科学领域科学家、研究人员投身于相关研究,培养与汇聚跨学科研发队伍,推动成立“人工智能驱动的科学研究”创新联合体,搭建国际学术交流平台,共同推动解决癌症诊疗、应对气候危机等人类共同科学挑战。同时,重视“人工智能驱动的科学研究”发展过程中的科研伦理规范,促进其健康可持续发展。下一步,科技部将充分发挥新一代人工智能规划推进办公室的协调作用,整合项目、平台、人才等资源,形成推进的政策合力。充分发挥人工智能渗透性、扩散性和颠覆性强的特性,逐步构建以人工智能支撑基础和前沿科学研究的新模式,加速我国科学研究范式变革和能力提升。
  • 滨松“指尖”MEMS-FTIR驱动元件成就“掌上”FTIR光谱仪
    “台式”变“掌上”FTIR光谱仪(傅里叶转换红外光谱)是利用红外光谱经傅里叶转换来分析杂质浓度的光谱分析仪器,可用于气体、液体的分析等。传统的FTIR光谱仪虽然具有无需利用昂贵的图像传感器的优点,但因其需要高度精准的光学分光仪,所以设备往往是比较大而且昂贵的台式仪器,这便很大程度上限制了设备的应用。“更小尺寸”也就成为FTIR光谱仪发展的一个重要技术话题。而说到“微小”则让人想到了MEMS(微机电系统)技术,它将微电子技术与机械工程相融合,可实现操作范围的在微米范围内。如果把这项技术融合在FTIR光谱仪之中,“台式”变“掌上”应该就不只是个梦了。经过重重技术难题的攻克,滨松公司终于实现了这一构想,成功开发出滨松MEMS-FTIR产品。其利用专有的MEMS技术(半导体材料的三维精密加工的尖端技术),在硅晶片上来制造所有的光学分光元件,最终在只有指尖那么大MEMS-FTIR驱动元件上,实现所有所需的光学功能,在这个超小型MEMS-FTIR核心驱动原件基础之上,滨松最终研制出了“掌上”MEMS-FTIR光谱仪。 滨松MEMS-FTIR驱动元件与“掌上”MEMS-FTIR光谱仪C12606 (75x100x27mm)MEMS技术的选择MEMS是通过一个硅晶片和半导体技术实现的具有最小尺寸的轻便的机械组件。硅晶片级的一致流程可实现MEMS的批量生产。基于硅技术,其在高弹性和高抗逆性上具明显的机械优势。而集成电路则使其可以轻易获得多种功能。此外,曝光引起的物理负荷亦可被忽略,所以是MEMS驱动器的最佳选择。滨松MEMS-FTIR把一个迈克逊干涉仪以及一个控制移动镜面的触动器高度紧密地集成在了一个硅晶片级别的封装中,一条接受入射光的光纤直接通过被动对准连接到MEMS芯片上,这样大幅的降低了组装成本。而通过DRIE(深反应离子刻蚀),MEMS-FTIR驱动元件的每个光学组件的相对位置十分精确,公差不大于1μm,组装后无需进行任何的光学调整。滨松MEMS-FTIR 光谱仪C12606以及驱动原件内部构造迈克逊干涉仪的所有光学组件都在硅制造的壁面上形成。分束器通过利用硅与空气之间折射率的巨大差异,将入射光束按照菲涅尔反射(反射30%;透射70%)分割。移动镜面放置在静电驱动器和固定镜面上,其每个表面都通过蒸镀形成金属层,这形成了具有高反射率(高于98%)的全反射镜面。迈克逊干涉仪SEM图像更好、更便捷、更广阔的应用为了使该产品拥有更多新的应用可能,所有原件都被精细地封装在一个手掌大小、低成本的FTIR光谱仪模块之中,使用时只用通过USB连接到电脑,就能够进行光谱测量以及吸光度测量。该模块也可安装在相关的探测仪器之内进行工作。滨松MEMS-FTIR光谱仪测量示例滨松通过简化生产过程,使低成本、小型化与高灵敏度、高准确光谱相结合成为了可能。与大规模工厂或实验室中进行的传统测量不同,滨松MEMS-FTIR光谱仪可更加灵活的,在现场就地实施光谱分析。这种技术预期将来能够找到新领域中的应用。滨松公司的筑波中央研究院在MEMS-FTIR光谱仪应用实验中表明,该产品可精确测算葡萄糖含量。而近畿大学分子工学研究所的河濟博文教授研究得出,该产品亦可根据获得的光谱数据对透明塑料板(大概1mm)的类型进行判断。除此之外,该产品在探测汽车尾气排放中的酒精,以及实时监测农业场所的土壤等方面都有广阔的应用空间。葡萄糖溶液测量(滨松公司中央研究院提供数据) 塑料分类(近畿大学分子工学研究所河濟博文教授提供数据) 目前,滨松公司依然在进一步的积极促进基于MEMS的紧凑型红外光谱仪于“现场使用的分析工具”的应用,并将通过在ASIC(Application Specific Integrated circuit,特殊应用集成电路)芯片以及MEMS-FTIR驱动元件上集成更多功能,从而进一步缩小产品的尺寸,实现与移动设备,如电话、平板电脑、可穿戴设备等的连接使用,正真意义上赋予FTIR光谱仪全新的概念。
  • 明尼克——超高压进样系统电子期刊第7期
    明尼克——超高压进样系统电子期刊第7期ICI 40K 进样阀由6个微型气动驱动器驱动的针阀组成,模拟了传统进样阀的阀芯和阀座的流路。由一个集成的控制器向每一个阀发出通/断位置信号以完成装样,进样和冲洗功能。 有三种方法向进样阀馈送位置信号: 1、手动控制,由控制器上有按钮完成 2、实验室的电脑通过串口通讯 3、接点控制
  • 精密仪器厂商【纳特斯】完成新一轮融资:持续加大研产投入及市场布局
    纳特斯(苏州)科技有限公司(纳特斯,NATORS)近日宣布获得新一轮融资,本轮融资由苏创投国发创投领投,健瑞科技、高铁鑫诚跟投,老股东元一创投持续加注,投资金额未披露。新一轮融资的完成,将进一步推动企业持续加大研产投入及市场布局。纳特斯(苏州)科技有限公司成立于2021年,是一家专业从事研发、销售精密运动定位平台,精密力学传感器、纳米科学精密仪器的高科技企业,坐落于苏州市高铁新城长三角国际研发社区启动区。  公司拥有一支由海外高校博士后带领的博士、硕士及研发工程师组成的研发团队,在精密运动定位,精密传感、微纳自动化系统集成方面具有十多年的研发和实践经验,具有雄厚研发实力,并建立了完善的生产能力和质量管理体系。公司已开发出系列大行程纳米定位平台、压电粘滑驱动控制器、压电定位平台、压电陶瓷驱动器、多轴纳米定位平台、微纳牛力传感器等精密定位与精密传感产品,可满足各种对精密运动定位及精密传感要求严苛的应用场合,如光学、显微、精密组装以及纳米级表征分析等。目前公司已成为多个国内实验室的合作伙伴。  公司致力于成为精密定位与精密传感技术和产品提供商,持续创新、精益求精,服务学术科研和制造领域,为用户提供专业精密运动定位与传感系列产品、技术服务和解决方案。
  • 新品推荐——方源仪器多功能电子织物强力机YG026M
    方源仪器多功能电子织物强力机YG026M仪器创新点:1、进口夏普蓝色液晶显示屏(LCD操作面板),全中文菜单提示,,自动化程度高,每一操作步骤都有中文提示不会出现误操作;2、三菱十六位工业级单片机控制,十六位A/D转换器,抗干扰性能强、数据传输快;3、PC机在线控制,动态跟踪试验机工作状态,接收测试数据并实时显示强伸曲线;曲线可以单一显示,也可以叠加显示4、大量存贮测试数据,并可进行数据汇总、分类等处理(测试机);5、随机配备LCD操作面板,使强力机可脱离软件及计算机独立操作并打印测试结果(双向控制);多功能电子织物强力机YG026M适用范围:广泛适用于纺织、印染、服装行业对断裂强力(条样法、抓样法)、断裂伸长率、撕破(单舌、双舌、梯形)强力、弹子顶破强力及弹性材料反复拉伸(弹性变形率、回复率、塑性变形、)、定伸长、定负荷、服装缝口脱开程度、缝线滑移、针织品掖下接缝强力及缝纫线、单纱强力的检测。也可用于拉链、金属、纸张、非织造布、线材、皮革强力和伸长的测试。多功能电子织物强力机YG026M主要特点:仪器特性:1、伺服电机响应时间便于对材料的各项力学性能进行深入分析(如初始模量、屈服点、断裂点、断脱点等);4、相关参数设定均对外开放,使仪器满足不同标准的测试要求(但默认值为标准规定的值);5、可选用气动夹具夹持,传感器、夹持器与机架间均采用标准接口连接,更换方便;6、多项保护:超载、负力值保护,限位保护,过流、过压保护等;7、力值单位:N、Kgf、1b、in、cN 等自由转换。 多功能电子织物强力机YG026M软件功能:①参数设定:测试员姓名、试样名称、批次、编号等参数均可独立设定并打印在测试报告中;②可以输出力值平均值、大值、CV值, 长度平均值、大值、CV值,断裂功,测试结果以报表形式打印输出,也可存盘保存,具有历史数据查询功能;③测试曲线选点放大功能,点击曲线上任一点均可显示强力值与伸长值;④测试数据报告可转换为EXCEL文档保存至PC机中;⑤测试软件包含织物多种强力测试方法,使测试更方便、快捷、准确及实现低成本运行;⑥开放式用户程序,用户可自行编辑相应测试方法(选购件)。注:该机型软件功能终身免费升级。 多功能电子织物强力机YG026M 硬件配置:①大屏幕(夏普5.7英寸)液晶图形显示器,对已得数据大值、小值、平均值、均方差、变异系数均有显示;②日本三菱十六位工业控制单片机、美国AD公司十六位A/D转换器,提高仪器数据处理速度、抗干扰能力强、确保仪器可长时间无故障运行;③日本松下公司伺服驱动器及电机(矢量控制),电机响应时间短,无速度过冲、速度不均等现象;④韩国KNS公司产滚珠丝杆、精密导轨,使用寿命长,噪音低。多木川编码器对仪器定位、伸长精确控制;⑤基础型:提供夹具3套、传感器1套;普天针式打印机1台;计算机1台。 软件配置:①质量专家分析软件1套(光盘); ②程序卡:国标、美标各一套。如您对电子织物强力机感兴趣,可通过仪器信息网400-860-5168转2014 和我们取得联系!
  • 北航文力课题组《Nature Communications》:基于超精密3D打印柔性传感的软体机器人
    人们经常向往能够拥有魔法,以实现各种神奇的操作比如隔空操控、隔空取物,即在不主动触碰某个物体的情况下,用类似意念的超能力操控物体移动,多用于神话科幻电影或小说。正所谓,科技来源于想象,想象力是推动人类走向物种最顶端的原动力。而当科技发展到一定程度时,这种对于超能力的向往、对神奇操作的想象有时也会成为现实。2022年8月26日,国际顶级期刊《自然通讯》(Nature Communications)报道了北京航空航天大学机械工程及自动化学院仿生机器人研究团队文力课题组在软体机器人交互控制领域取得的最新进展。 操作人员通过裸手不仅能够实现对具有大量自由度的软体机器人的非接触控制,而且可以完成各类复杂的操作。能够将复杂的软体机器人的运动控制变得大众可及,得益于北京航空航天大学研究团队最新提出的基于双模态智能传感界面的软体机器人非接触交互示教方法。在该研究中,基于研究团队所研发多模态柔性传感界面,示教者在不接触软体机器人、无任何穿戴设备的情况下利用裸手交互地示教软体机器人(如连续体软体臂),使其实现复杂三维运动。其主要原理是,利用“隔空”条件下交互界面与人手表面电荷产生的静电感应,将人手和软体机器人之间的距离信号转换为传感信号,进而“诱导”机器人的运动。这类基于多模态柔性感知的非接触的示教方法可以显著拓展人类与软体机器人的交互方式。该论文第一作者为北京航空航天大学机械工程及自动化学院博士研究生刘文博,朵有宁、刘嘉琦、袁菲阳为共同第一作者,文力教授为论文通讯作者。中国科学院北京纳米能源与系统研究所与清华大学计算机系为本研究的合作单位。瞄准领域痛点问题软体机器人是一种新型柔软机器人,能够适应各种非结构化环境。由于软体材料的自由度可以根据需求自由变化,因此软体机器人有着极高的灵活性,并且软体机器人与生俱来的高度适应性,使其在与人类互动方面同传统的刚性机器人相比更具安全优势,在生物工程、救灾救援、医疗领域有着很大的应用前景,受到越来越多的关注。然而,由于目前软件机器人在建模和编程方面存在一定挑战,使得非专业人员在使用软件机器人实现特定动作及执行特定任务时常常面临一些不容忽视的困难。交互式示教方法能够高效、灵活地引导软机器人实现对应的运动,这将有助于软体机器人在室内、生产线和其它非结构化环境中的应用。攻克两大研究挑战在传统刚性机器人上常用到的拖拽示教的方式,并不能很好地应用于软体机器人,其主要是由于软体机器人顺应性高、具有无限自由度的自身特性。因此,直接进行“拖拽”会使软体机器人产生很大的被动变形。如果想检测这些被动变形,则需要在软体机器人上布置大量传感器。在解决软体机器人示教交互问题上,目前面临着两大挑战。(1)一种柔性多模态智能传感器-能够在适应软体机器人大变形的前提下,对多种环境信息(距离、压力以及材质等)做出响应。(2)一种友好的无需编程的软体机器人示教系统-能够简单高效地将人的指令传递给软体机器人。挑战一:多模态柔性传感器由于操作人员在与软体机器人交互过程中可能产生多种信号,且传感器需适应软体机器人自身柔软的特性,因此用于人机交互的传感器应具有检测多模态信号、柔软可变形等特点。课题组基于摩擦纳米发电机原理和液态金属的压阻效应提出了一种能够对非接触信号和接触信号进行实时感知和解耦的柔性双模态智能传感器(flexible bimodal smart skin, FBSS)。该传感器结构上主要包括柔性介电层、柔性电极层、激励层、液态金属图案和封装层组成。该团队利用新型微立体面投影光刻技术(nanoArch S140,摩方精密)实现了柔性介电层表面微型金字塔模具的3D打印,该传感器自身具有较强的柔性和可拉伸性。图1. 接触/非接触柔性双模态智能传感器(FBSS)的设计与传感原理。(a)传感器将不同功能层堆叠在一起。包括柔性介电层(青色)、柔性电极层(灰色)、刺激层(浅黄色)、液态金属(黑色)和封装层(橙色)。(b)柔性介电层顶部微金字塔结构的电子显微镜图像。该金字塔型微结构一方面可以有效介电层的表面积,增加表面电荷量进而提高非接触传感的灵敏度;另一方面可以减少外力作用在液态金属腔道上的面积增加压强促进液态金属腔道变形,进而提高接触传感的灵敏度。(c)印刷在硅胶材料层上的液态金属材料的光学显微镜图像。(d) FBSS可被弯曲,展示了其柔性。(e)样机可被拉伸(最大拉伸率为58.4%)。(f)样机的接触/非接触传感机制:i)柔性介电层(灰色)和外部物体(红色)在接触几次后,由于电子亲和性不同,产生了等密度的负电荷和正电荷。ii)当外部物体接近柔性介电层时,自由电子被驱动并从大地流向柔性电极。iii)外部物体开始接触FBSS,电子转移量增加,液态金属电阻增加。iv)外部物体与FBSS完全接触,转移的电子数和液态金属的电阻都达到最大值。v)随着外界压力的释放,电子从柔性电极(灰色)回流到大地,液态金属的电阻减小。vi)随着外部物体(红色)与FBSS分离,回流电子增多,液态金属的电阻恢复到初始状态。研究团队对柔性双模态智能传感器进行了系统的实验测试,研究结果表明,该传感器可以灵敏地检测外界物体与传感之间的距离以及接触压力,并且能够实时解耦这两种模态。此外该传感器利用不同材质得失电子能力的差异性,还可以对接触物体的材质进行检测。最后,实验研究表明该传感器具有一定环境抗干扰能力以及良好的稳定性和耐久性。研究团队所提出的柔性双模态智能传感器可以有效地检测外部物体的接近和接触信息,比如高速下落的网球,在整个过程传感器可以实时感知和区分网球的接近和击中传感器的逐个阶段。此外,该传感器还可以检测一个羽毛的飘落过程:随着羽毛逐渐接近,传感器输出的非接触信号逐渐增加。该柔性双模态智能传感器还能够感知人手的接近和按压信号,无需在手上增加任何外接设备:研究人员将该传感器连接进入LED灯控制电路,利用人手的接近信号控制控制红色LED灯亮度,接触信号控制蓝色LED灯亮度。图2. FBSS接触和非接触传感特性的表征结果。(a, b)网球从FBSS上方落下(下落距离200mm)的高速相机图像和接触、非接触输出信号。(c, d)人手指按压FBSS时的场景和接触、非接触输出信号。当检测到的非接触信号超过一个阈值时,红色发光二极管点亮;当手指按压FBSS时,蓝色LED点亮。在此基础上,课题组人员尝试将多模态柔性传感器与一些简单的软体机器人结合,实现了软体机器人与环境、与人的初步交互。将柔性多模态智能传感器放置在一段软体驱动器末端,通过人手能够实现非接触地直接控制驱动器的弯曲和收缩。这给人一种魔法般的体验;将柔性多模态传感器与气动折纸结构软体手结合,即使软体手完全埋进沙子依旧能够感知附近玩具昆虫的接近信息,并对其进行精准地抓取;柔性多模态智能传感器与气动驱动软体手爪结合,亦可实现运动路径上目标物体的搜寻与抓取:随着软体手爪逐渐靠近目标物,传感器输出的非接触信号逐渐增加,当超过一定阈值时系统判定为软体抓手找到了目标物并进行抓取,抓取过程中传感器输出的接近信号开始逐渐增加,最终实现了对目标物体的成功抓捕。图3. 自驱动软体机器人被人和环境的非接触信号触发。气动三自由度软体机械臂被人手的接近信号触发实现(a)弯曲和(b)缩短。(c)装有FBSS的气动软体折纸机器人成功检测并抓住玩具昆虫。(d)一个装备有FBSS的软体抓手自主搜索、检测和抓取塑料圆柱体物体,(e)在这个过程中接触和非接触信号随时间变化的结果。挑战二:针对软体机器人的示教交互方式基于多模态柔性传感器,课题组针对10自由度(软体臂主体由9根波纹管式气动驱动器组成,末端有一气动软体手)气动软体机械臂提出了一种非接触示教交互方式:利用人手的接近信号进行非接触控制,软体机械臂运动的步长大小对应非接触信号的大小,人手的按压信号用于控制末端软体手的开合。无需额外的穿戴设备,操作人员通过裸手即可与软体机械臂进行交互。同时,为了实现对软体机器人复杂姿态的控制,研究团队另辟蹊径,提出了“变换传感器位置&示教”的方法。在传感器的背部以及软体机器人上放置小的圆形磁铁,利用磁力快速改变传感器在软体机器人上的位置,从而实现对软体机器人各个驱动段的位姿控制。为简单验证上述示教控制系统的可行性,课题组人员控制软体机械臂进行二维、三维空间物体抓取任务。其重复过程能够很好地对示教过程进行复现。这种示教方式能够有效地捕捉并抓取空间内高、中、低大范围内的目标物体。由于交互控制系统能够完整地记录示教交互过程的控制步长数据,操作人员可以对复现过程的速度进行控制,并且根据用户的需求做出相应的调节。此外,研究人员还在软体机械臂每一段末端和贴附传感器的弧形片上安装了小磁片,便于交互过程中传感器位置的切换。该方法通过简单、快速地更换传感器的位置,实现了对每一段的高效交互控制,最终实现了整个软体复杂位姿的简单控制。图4. 基于“传感器换位与示教”方法交互式示教软体机械臂实现复杂运动。FBSS I和FBSS II随时间变化的非接触和接触信号的归一化结果。每个图中的红色和蓝色箭头表示用户正在将FBSS从一个位置移动到另一个位置,以便与软体机械臂的不同位置进行交互。(a)示教者使用“传感器换位与示教”方法操纵软体臂实现二维空间运动。(b) 使用“传感器换位与示教”方法操纵软体臂实现复杂三维空间运动。除了简单的控制软体机器人完成空间物体的抓取任务以外,还可以与软体机器人进行无接触的互动教学,从而实现更加复杂、更具挑战性的任务。例如,将一根水彩笔安装软体臂末端,通过示教方式“教会”软体机械臂在迷宫中行走;通过示教方式操作软体机械臂进行咽拭子采样。为更好地展现软体机械臂的灵活性和示教交互方式的效果,课题组人员在软体机械臂和目标物之间放置一块障碍物,通过示教方式,“教会”软体机械臂越过障碍并成功抓取一朵花。图5. 交互式示教自驱动软机器人潜在应用的展示。(a)示教软体机械臂走迷宫的实验场景。(b, c)软体机械臂走迷宫实验中示教和复现的轨迹。(d)走迷宫实验示教过程中的信号曲线。咽拭子采集实验示教过程的(e)实验场景和(f)信号曲线。(g)交互式示教软体机械臂越过障碍物并成功抓取花朵。研究团队提出一种基于多模态柔性传感的软体机器人的“非接触示教”方法。基于所研发多模态柔性传感界面,示教者利用裸手可以无接触地、交互地示教软体机器人(如连续体软体臂),使其实现复杂三维运动。这类基于多模态柔性感知的非接触的示教方法可以扩展人类与软体机器人交互方式。这种简单、高效、友好的非接触交互示教方式,为软体机器人在非结构化环境中的交互控制提供了一种新的范式。图6. 软体机器人非接触交互示教概念图:人们通过非接触示教的方式轻松控制软体机器人在非结构化环境中作业。
  • WIGGENS发布WIGGENS D-500D 数显均质乳化器新品
    数显均质乳化器D-500D详细信息: *D-500D均质器采用最新的快速拆卸清洗技术及数字化的智能反馈控制技术,保证最佳的破碎乳化效果。 *500W 电机功率运转平稳,低噪音,启动平稳柔和不会突然加速变速,具有更高的剪切力。*LED 数字式速度显示与控制,转速可以在 500-30000RPM 间任意设定 *智能转速控制系统,输出功率会随样品粘度变化而变化,保证均质过程在恒定转速下进行*驱动器外壳采用减噪材料设计,噪音强度:大约 66dB(A) at 25000 rpm ;大约 72dB(A) at 30000rpm*D-500D均质器采用快速分散头安装设计,可以单手在几秒种内完成安装或者拆卸,分散头的定子-转子易于拆卸分散清洗,可以3步完成定子-转子的拆卸*分散头采用"锯齿"形设计,剪切力高,可以快速有效地分散破碎样品*适合样品容积:0.05-2000mL*材质:316L不锈钢,外加电镀层,坚固耐用防腐蚀,特制的Teflon轴承,具有绝佳的机械性能和化学稳定性,可高温高压消毒*保护等级 : IP20*D-500D 驱动单元 *订货号 : 1710500D 数显均质乳化器D-500D可选分散头产品型号2503250525072509251225202520F订货号250300042503001225030031250300302503006225200069252F0091分散头长度50mm85 mm107 mm82mm123 mm192mm170mm定子/ 转子直径3 mm / 1.8 mm5.6 mm / 3 mm7.8 mm / 5 mm7.8mm/5mm12 mm / 9 mm20 mm / 15 mm20 mm / 15 mm线速度4.0 m/s4.7 m/s7.8 m/s7.8mm14.1 m/s22 m/s22 m/s工作容积0.05 - 2 ml0.1 - 5 ml0.3 - 10 ml0.3-10ml100 - 2000 ml应用少量植物、动物和人体组织的分散,适合圆底Eppendorf管少量植物、动物和人体组织分散;固体溶解;细胞破碎动物组织的分散;固体溶解
  • 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.
  • 三环高科亮相2021年广西创新驱动发展成果展,自治区领导刘小明、费志荣莅临指导
    5月22日,2021年全国科技活动周广西活动暨第三十届广西科技活动周广西创新驱动发展成就展启动仪式在南宁国际会展中心举行。广西壮族自治区党委副书记刘小明出席启动仪式并宣布“两周一展”启动,广西壮族自治区副主席费志荣出席启动仪式并致开幕辞。广西壮族自治区党委副书记刘小明宣布“两周一展”启动广西壮族自治区副主席费志荣致开幕辞自治区领导在巡视广西创新驱动发展成就展中参观了广西三环高科拉曼芯片有限公司,公司商务总监邹媛秀向刘小明副书记、费志荣副主席介绍了三环SERS芯片的在食品安全和公共安全等领域的应用场景,比如天津爆炸案的提前检测预警、高速公路上的现场查毒驾、检测食用油花生油黄曲霉霉素等。刘小明副书记给予了充分肯定,并明确指出三环SERS芯片的未来在于消费级市场,尤其是大型企业和高端人士的食品安全的快检需求,鼓励企业加快转型升级。公司商务总监邹媛秀(前排左)向广西壮族自治区党委副书记刘小明(前排右)介绍三环高科公司的发展情况广西壮族自治区党委副书记刘小明(中)、广西壮族自治区副主席费志荣(右)了解三环SERS芯片的情况
  • 应用案例 | 基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路 N2O气体检测系统研究
    近日,来自山东师范大学的研究团队发表了《基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路N2O气体检测系统研究》的研究成果。项目背景温室气体(Greenhouse Gas,GHG)的温室效应引发全球变暖和气候变化,这使得全球生态环境面临着很大的威胁。一氧化二氮(N2O)是全球六大GHG之一,相较于人们熟知的二氧化碳(CO2),N2O含量相对较低,但其全球变暖潜能值(Global Warming Potential, GWP)却是CO2的310倍左右,此外,它对臭氧(O3)也有一定的破坏作用。因此,有效探测大气中的N2O含量及其浓度变化趋势是至关重要的。N2O气体分子的吸收谱带主要集中在中红外区域,需要选用中红外光源对N2O气体进行探测。近年来,随着波长可调谐、可室温工作的量子级联激光器(Quantum Cascade Laser, QCL)的研发技术日益成熟,将其与激光吸收光谱技术相结合,可以实现对气体的高分辨率、高灵敏度探测,被广泛应用于气体遥感探测领域。目前,结合激光吸收光谱技术及紧凑型多通道气室(MGC),可实现对气体分子的快速响应,并达到较低的检测限,但系统为封闭式光学路径,限制了在户外环境中持续检测的便携性、实际适用性和空间覆盖范围。因此,开放式光学路径的设计,对于户外大范围环境中气体浓度的实时检测是十分必要的。系统搭建宁波海尔欣光电科技有限公司为该项目提供了HPQCL-Q&trade 标准量子级联激光发射头、QC750-Touch&trade 量子级联激光屏显驱动器、HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞(MCT)光电探测器。HPQCL-Q&trade 标准量子级联激光发射头其波数的可调谐范围是 2203.7 cm-1~2204.1 cm-1,最大输出光功率可达 50 mW。 为了充分发挥 QCL 的波长可调谐特性,结合激光器驱动,对QCL 的工作温度以及电流进行设置,进而得到系统中所需要的激光器发射中心波长。QC750-Touch&trade 量子级联激光屏显驱动器结合触摸屏的显示功能,极大的方便了用户进行操作。 通过激光驱动器对注入激光器的电流进行更改,分析发射波数与驱动电流的相关性,调节驱动电流大小,分析在300 mA至360 mA的电流变化范围内,激光器波数随驱动电流变化的响应曲线。可以得到,随着电流逐渐增大,激光器的波数是逐渐减小的,对应的输出波长是逐渐增大的,其响应曲线可以表示为:y = -0.0271x + 2212.972。 同理,对激光器发射波数与温度的相关性进行分析,对温度进行调节,使激光器在30 °C至45 °C之间工作,分析激光器中心波数随温度变化的响应曲线。可以得到,随着温度逐渐升高,激光器的波数是逐渐减小的,对应的输出波长是逐渐增大的,其响应曲线可以表示为:y = -0.1716x + 2210.216。 综上所述,根据所选用的N2O吸收谱线波数为2203.7333cm-1,因此,所对应的QCL 中心电流和工作温度应分别设置为330 mA和36.0 °C。 HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞(MCT)光电探测器的感光面积为1×1 mm2,探测范围较为广泛,可达到 2μm-14μm,完全满足本系统探测的需求。由于探测器接收到的回波信号较为微弱,在对数据进行处理前,需要对信号进行放大,而该型号的探测器内部设计有前置放大器,以便后续可直接进行谐波解调和浓度反演等数据处理,同时也对系统的设计进行了简化。结论与创新点:使用该检测系统对大气中 N2O 浓度进行实时检测是可行的。(1) 选用QCL作为发射光源。QCL 具有波长调谐范围广、输出功率较高、并且可以在室温条件下工作的卓越性能。选取最优谱线位置为 2203.73 cm-1,能有效避免其他气体的干扰,实现对N2O气体分子的高灵敏度检测。(2) 为了避免MGC在远程或户外的大范围环境检测研究中的限制性,选用离轴抛物面反射镜和角反射镜,搭建了开放式光学路径的N2O气体检测系统。将大部分光学元件安装在一个光学平台上,实现了系统的紧凑、便携特性,并满足开放式、大范围环境监测的需求。(3) 经验证,当积分时间为1s时,N2O检测限为1.1 ppb,当积分时间延长至95 s时,系统达到最低检测限为0.14 ppb。结合实验结果,表征了系统的高精确度、高灵敏度、低检测限的性能,并且完全满足对大气环境中N2O浓度测量的标准。参考文献:张玉容,赵曰峰《基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路 N2O气体检测系统研究》
  • 简单、低成本的塑料行业力学测试解决方案
    LARGO,美国 – 当塑料产品和原材料进行力学测试时,结果的准确性、重复性和文件化是重要的因素。用于进行力学试验的理想试验机应操作简单,试验结果应易于读取并可导出做进一步的分析。Chatillon CS2系列数字测力仪满足了这些要求,对于不需要复杂材料测试功能的测力应用来说,它是一种理想的低成本解决方案。CS2系列测力仪可以执行塑料行业中最常见的测试,从基本的静态力测试到多步测试、循环测试等等,而成本仅为高级材料试验机的一小部分。CS2系列测力仪的工作喉深可达180毫米,操作者不仅可以测试塑料产品,还可以测试各种塑料包材。CS2系列有两种负载配置,CS2-225可用于测试高达1 kN (225 lbf)的负载载荷,CS2-1100可用于测试高达5 kN (1100 lbf)的负载载荷。这两款测力仪都为操作人员配置了直观、易于使用的触摸屏控制台。独特的用户界面使得执行符合ISO或ASTM标准的拉伸测试,压缩测试,弯曲测试,或先进的多阶段测试轻而易举。大尺寸,坚固的触摸屏平板电脑操作简单,并提供了表格和图形结果与嵌入式SPC功能。常用的测试可以自定义显示在启动屏幕上,以便快速测试。数据可以在屏幕上显示或便捷的导出。测试结果存储为CSV文件,并可以通过以太网连接或WiFi通信自动导出到本地或远程驱动器,以及USB设备。测试结果也可以通过RS-232导出,便于生产管控。CS2系列是一个独立的、可灵活操作的试验系统,它不需要复杂的软件或编程语言知识就可以上手操作。为了提高安全性,CS2系列测力系统提供了两种级别的用户访问,并可以使用密码进行保护。关于ChatillonChatillon是AMETEK传感器、测试和校准仪器 (STC) 旗下的一个品牌,为测试医疗设备、药品、包装、食品、弹簧、塑料和橡胶等提供全面的力学测量设备。AMETEK STC是AMETEK, Inc.的一部分,该公司是全球领先的电子仪器和机电设备制造商,年销售额约50亿美元。
  • 灵活的Chatillon CS2 系列提供简单,低成本的力学测试系统
    LARGO,美国 – 当塑料产品和原材料进行力学测试时,结果的准确性、重复性和文件化是重要的因素。用于进行力学试验的理想试验机应操作简单,试验结果应易于读取并可导出做进一步的分析。Chatillon CS2系列数字测力仪满足了这些要求,对于不需要复杂材料测试功能的测力应用来说,它是一种理想的低成本解决方案。CS2系列测力仪可以执行塑料行业中最常见的测试,从基本的静态力测试到多步测试、循环测试等等,而成本仅为高级材料试验机的一小部分。CS2系列测力仪的工作喉深可达180毫米,操作者不仅可以测试塑料产品,还可以测试各种塑料包材。CS2系列有两种负载配置,CS2-225可用于测试高达1 kN (225 lbf)的负载载荷,CS2-1100可用于测试高达5 kN (1100 lbf)的负载载荷。这两款测力仪都为操作人员配置了直观、易于使用的触摸屏控制台。独特的用户界面使得执行符合ISO或ASTM标准的拉伸测试,压缩测试,弯曲测试,或先进的多阶段测试轻而易举。大尺寸,坚固的触摸屏平板电脑操作简单,并提供了表格和图形结果与嵌入式SPC功能。常用的测试可以自定义显示在启动屏幕上,以便快速测试。数据可以在屏幕上显示或便捷的导出。测试结果存储为CSV文件,并可以通过以太网连接或WiFi通信自动导出到本地或远程驱动器,以及USB设备。测试结果也可以通过RS-232导出,便于生产管控。CS2系列是一个独立的、可灵活操作的试验系统,它不需要复杂的软件或编程语言知识就可以上手操作。为了提高安全性,CS2系列测力系统提供了两种级别的用户访问,并可以使用密码进行保护。关于ChatillonChatillon是AMETEK传感器、测试和校准仪器 (STC) 旗下的一个品牌,为测试医疗设备、药品、包装、食品、弹簧、塑料和橡胶等提供全面的力学测量设备。AMETEK STC是AMETEK, Inc.的一部分,该公司是全球领先的电子仪器和机电设备制造商,年销售额约50亿美元。
  • 研究人员开发钽致动器和传感器
    计算机磁盘驱动器、扫描探针和微引擎中广泛应用微机电系统(MEMS)热致动器。这些热致动器依赖于多晶硅,这种材料需要高温,并在制造过程中消耗大量的电力。卡内基梅隆大学工程学院的研究人员找到一种替代品,用钽制造微机电热致动器。这既降低了操作温度,也降低了驱动所需的能量消耗。研究结果发表在《自然微系统与纳米工程》上。钽是一种稀有的难熔金属,常用于合金中以增加强度和耐久性。研究人员推断,钽热致动器与硅衬底相比,热膨胀系数较大,在相同的力和位移下,需要的功率比多晶硅少一半。钽致动器的工作电压比其他热致动器低,与互补金属氧化物半导体电路直接兼容。钽器件几乎可在室温下进行加工。注:本文摘自国外相关研究报道,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 中国肿瘤驱动基因分析联盟宣布一项支持队列研究的战略
    p   2017年2月,中国肿瘤驱动基因分析联盟(CAGC)宣布,它已经与Illumina签署了一项协议,在起草关于癌症患者的护理中常规使用新一代测序(NGS)技术的指南时,帮助中国的非营利组织为其提供证据支持。 /p p   CAGC的倡议描述了一个分两阶段、对六种类型的癌症实现全面遗传分析的方法,这六种癌症包括肺癌、肝癌、结肠癌、胃癌、乳腺癌和白血病。第一阶段的目标是为NGS的应用提供建议,从而指导肿瘤学的临床决策。第二阶段的目标是启动多中心的临床研究,以便生成解释数据库,将带有不同遗传变异的患者与现有疗法或临床试验相匹配。 /p p   “我们的目标是结合资源并利用成员机构的专业知识和技术能力,来指导对癌症管理的建议,”中国临床肿瘤学会理事长、广东省人民医院及广东省医学科学院副院长,广东省肺癌研究所所长吴一龙教授说。 “我们很高兴能与领先的肿瘤学家和研究中心合作,开发基因组学的最佳实践和标准,推进个性化精准医疗,努力改善患者的结果。” /p p   CAGC的目标包括成立一个委员会,旨在: /p p   制定临床NGS流程的技术标准和程序、共识及规范,内容包括样本处理、测序、分析和报告等关键步骤 /p p   通过广泛的覆盖多基因靶点的多臂临床试验研究建立证据我国各类肿瘤的精准诊疗方案 /p p   在上述证据基础上,提供指导癌症患者使用NGS技术的建议、体细胞遗传变异评估中的临床实用性、疾病不同阶段需要进行评估的基因变异的内容 /p p   为最大限度保证检测质量,提高NGS在中国的采用,提供培训、政策和监管审批的建议。 /p p   此外,全球基因测序的领先企业Illumina公司承诺提供边合成边测序(SBS)耗材以及TruSight& reg Tumor 170文库试剂盒,以支持中国队列研究中肿瘤驱动基因数据库的基因变异积累。 /p p    strong 关于中国肿瘤驱动基因分析联盟(CAGC) /strong /p p   中国肿瘤驱动基因分析联盟(CAGC)是中国癌症研究领域领先机构之间的合作机制,包括中国临床肿瘤学会、中国胸部肿瘤协作组,以及各个重点领域的医学专家,旨在支持中国最大规模的非盈利组织生成癌症测序数据,为癌症患者常规护理中使用新一代测序(NGS)技术制定指南。 /p
  • 德州仪器推出新的电芯监测器和电池包监测器
    近日,德州仪器推出全新的汽车电芯监测器和电池包监测器。这些监测器提供更高精度的测量功能,可更大程度地增加电动汽车 (EV) 行驶时间并实现更安全的运行。   随着电动汽车越来越受到欢迎,先进的电池管理系统 (BMS) 有助于克服阻止电动汽车广泛普及的关键障碍。TI 重点关注克服复杂的系统设计挑战,并为此提供了品类丰富且先进的 BMS器件系列,助力汽车制造商打造更安全、更可靠的驾驶体验并提高电动汽车普及率。   BQ79718-Q1 电芯监测器和 BQ79731-Q1电池包监测器是 TI 丰富的BMS系列中的全新产品。BQ79731-Q1和BQ79718-Q1在测量电池电压、电流和温度方面提供了出色的准确度和精度,可有效确定车辆的真实续航里程、延长电池包的整体寿命并提高其安全性。   "汽车制造商的目标是尽可能延长电动汽车的续航里程,而准确的荷电状态估算对于实现这一目标至关重要。"TI BMS 总经理 Sam Wong 表示:"我们的全新器件大幅提升了电压和电流的测量精度,可让汽车制造商对准确预估电动汽车的真实续航里程充满信心。"   TI 将在 CES 2023 展示其 BMS 技术,包括全新的 BQ79718-Q1 电芯监测器和 BQ79731-Q1电池包监测器。   凭借出色的测量精度,有效延长续航里程   随着消费者们转向购买电动汽车,电池电压的测量准确度和精度对消费者的驾驶体验至关重要。即使细微的温度变化也能对电动汽车的续航里程产生重大影响;特别是寒冷的天气,对电池电压范围影响的幅度可高达 40%。这些变化会为电池电压和预期的电动汽车续航里程造成相当大的不确定性。   借助 BQ79718-Q1电芯监测器,汽车制造商可以进行高性能的电池电压测量(精度可达 1mV),从而更大限度地延长电动汽车的真实续航里程;借助 BQ79731-Q1电池包监测器,电池包电流测量的精度可达 0.05%。这些创新可在单节电池和电池包中准确测量电池荷电状态和运行状况,有效地反映真实的剩余里程并提升对电动汽车电池寿命的信心。   通过电池包电压和电流同步,提升对荷电状态的估算   此外,出色的电压和电流同步功能 (64µs) 可提供电池运行状况的实时快照,实现对电池包电源的瞬时监测。这一级别的同步可支持电化学阻抗跟踪分析,让您深入了解电池内核温度、电池老化和电池荷电状态。阅读技术文章"如何为高级 EV 电池管理系统设计智能电池接线盒"了解更多。   借助丰富的BMS系列产品,实现更高的安全性和性能   BQ79718-Q1 电芯监测器与之前市面上的任何电芯监测器相比,可提供符合汽车安全完整性等级 (ASIL) 要求的更出色的测量精度(主要路径、冗余路径和残余误差查找),方便汽车制造商对车辆电池包进行充电和放电。   BQ79718-Q1 电芯监测器和 BQ79731-Q1 电池包监测器均属于 TI 的高精度电池监控器和均衡器产品系列。此外,该系列还包括 BQ79600-Q1 SPI/UART 通信桥接器件,可使用单独的通信协议实现快速稳定的菊花链通信。   新品进一步丰富了TI 的BMS 系列产品。TI 的BMS 系列产品还包括用于无线 BMS 的 CC2662R-Q1 无线微控制器 (MCU)、TPSI3050-Q1 隔离式开关驱动器和 TPSI2140-Q1 隔离式开关器件。TI 还提供 BMS 设计套件,其中包括参考板、仿真器和汽车开放系统架构复杂器件驱动器。   TI 始终致力于推动汽车电气化发展,帮助汽车制造商优化车辆性能、加快开发速度,并创建更安全、更可靠且性价比更高的电动汽车。
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