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欧姆龙微型光电传感器

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欧姆龙微型光电传感器相关的资讯

  • 欧姆龙开发出30秒快速检测半导体芯片的设备
    日本医疗保健设备和工厂自动化供应商欧姆龙公司正将目光投向利润丰厚的芯片制造设备市场,以推动未来的增长。欧姆龙将于明年春季推出一款X射线扫描仪,将更好地检测先进半导体制造中的缺陷,并提高全球芯片制造商的产量。VT-X950设备将生成具有足够分辨率的芯片3D图像,以识别1nm尺度的缺陷,至少比当前一流的硅制造技术领先一代。由于每次扫描仅需30秒,芯片制造商近乎实时地监控生产情况,并更有效地进行调整和修正。对于台积电和三星电子等制造商来说,良率(即每个硅片生产的无缺陷芯片的比例)是受到密切关注的指标——它影响着每家公司的成本和完成客户订单的速度。欧姆龙检查系统总经理Kazuhisa Shibuya表示:“半导体行业的需求趋势是小批量生产更多种类的芯片,但如果没有实时CT扫描,这在经济上是不可行的。”CT(计算机断层扫描)是医疗诊断的支柱,也已经成为芯片制造中重要的质量控制工具。拥有90年历史的欧姆龙,其8760亿日元(59亿美元)年收入的一半以上来自工厂自动化产品,该公司于2012年发布VT-X900,首次进入半导体供应链。Kazuhisa Shibuya表示,这仍然是其业务的一小部分,主要局限于几家主要芯片制造商。Kazuhisa Shibuya认为,随着芯片变得越来越复杂、制造成本越来越高,需求将会增长。在仅仅几平方厘米的区域内,制造商需要编写比人的头发还细的金属线,并沉积数千个纳米级焊料凸点。将晶体管堆叠成三维结构的新技术——例如台积电和三星的(GAA)环栅架构——提高了精度要求。Omdia分析师Akira Minamikawa表示:“半导体制造过程中对CT扫描的需求非常迫切。随着行业追求芯片缩小和Chiplet(小芯片)技术,所需的键合技术水平飙升,特别是在过去几年。”当今需求最大的芯片是英伟达的顶级人工智能(AI)加速器,但台积电先进封装的生产能力却遇到了瓶颈。在这种情况下,质量控制和产量提高变得至关重要,因为微小的偏差都可能使售价数万美元的芯片变得一文不值。对制造出来的芯片进行X射线检查可以帮助检测缺陷,并允许工人根据需要微调流程。索尼集团此前表示,其最新智能手机摄像头传感器的量产遇到了麻烦,最终导致该公司的营业利润前景下降了15%。一般来讲,芯片制造商依靠所谓的功能测试来判断设备是否能按设计运行。CT也已被使用,但速度要慢得多:从生产线拾取样品单元,在单独的房间进行X射线检查,每次可能需要长达一个小时。东洋证券分析师Hideki Yasuda表示,对速度更快的检查设备的需求将急剧增加。尖端芯片制造的成本将要求更多的实时监控,以最大限度地减少硅浪费。Kazuhisa Shibuya表示,欧姆龙的CT扫描仪是芯片制造商在其装配线上安装的唯一现实选择,因为没有其他设备可以实时生成高质量的CT图像。与欧姆龙之前的型号相比,最新型号将扫描时间缩短了一半。
  • 欧姆龙精益生产助力岛津仪器(苏州)打造新锐工厂
    近日,岛津仪器(苏州)有限公司总经理河村政宏一行到访欧姆龙参观交流。欧姆龙自动化(中国)有限公司总经理朱左江、欧姆龙(上海)有限公司总经理水野伸二共同接待,双方在精益生产、工厂管理等方面进行了深度探讨。   欧姆龙自动化(中国)有限公司总经理朱左江从历史沿革、社会贡献、技术革新、价值的创造和传递等方面介绍了公司概况。他表示,欧姆龙自动化在制造革新理念i-Automation!的指引下打造了尖端技术和革新应用,持续为合作伙伴的生产现场课题提供高价值的解决方案,期待与岛津在更多领域开展更广泛的合作。   欧姆龙(上海)有限公司总经理水野伸二详细介绍了工厂经营情况、生产体制、精益生产管理实践等。   岛津仪器(苏州)有限公司总经理河村政宏在了解欧姆龙的历史底蕴以及在工业自动化领域取得的成果后,对欧姆龙给予了高度赞扬。随后,介绍了岛津的经营状况、产品结构、发展方向等。作为总公司“制造国际化”的一环,导入岛津制作所的生产技术和品质管理体制,岛津仪器(苏州)现已经成为岛津制作所的全球生产基地之一。   发表结束后,河村政宏一行参观了欧姆龙自动化展厅和上海工厂,深入了解欧姆龙核心技术和革新应用、工厂生产管理等相关内容。   随着老龄化、缺乏高技能技术人员/熟练工人等社会课题的不断加剧,将会制约制造现场的革新,如何用智能化、自动化来提升工厂的QCD成为岛津等企业的生产课题。在参观自动化展厅过程中,岛津详细了解了欧姆龙各项尖端技术及革新应用。高速3D分拣、人机协作码垛、AI视觉检测等,有助于在提高生产效率、提升产品品质,为岛津工厂自动化及智能化升级提供借鉴和参考。   欧姆龙上海工厂始终秉承着“品质第一”的理念,通过数字化对生产数据进行收集和分析,加速现场改善。在精益生产实践方面,上海工厂通过实时数据收集与分析实现产线整体可视化,并对生产过程中的QCD进行控制,实现品质不良率为“0”。通过对上海工厂的参观,岛津深切感受到欧姆龙在生产现场的精益改善及生产管理能力,为岛津工厂的管理提供了诸多有价值的参考。   参观后,双方针对精益生产相关话题进行座谈交流。欧姆龙运用多年积累的FA现场控制经验与先进技术,以智造实践,解决岛津课题,助力智能制造的落地生根,实现生产现场的不断进化。   欧姆龙与岛津借助此次交流活动,进一步巩固了双方良好合作关系。欧姆龙始终秉承开放、积极的态度,期待与岛津开展多维度的深入合作,成为互惠共赢的战略合作伙伴,共同为实现制造业高质量发展作出更大贡献。
  • 【视频】价值1个亿的实验室是什么样?探秘日本欧姆龙
    今天我们来到了欧姆龙的日本工厂,这是制造罗技G910 Orion Spark键盘中Romer-G键轴的地方。这次的参观很有趣,我第一次知道欧姆龙还制造各种各样的开关,它们被拟人化成一些可爱的小角色。接着,我们参观了实验室1号和实验室2号。实验室1号是做ROHS检验的地方,也就是让有害的东西远离产品。此外,它还包括产品验证和新材料开发。实验室2号堆放着很多昂贵的机器,其中包括几台电子显微镜、X光仪等,这间实验室能值1亿人民币。
  • 2023年迎来“上市热潮”,但这些传感器公司终止IPO
    2023年,随着我国A股进入“全面注册制”时代,不少企业开始申请IPO。据了解,前三季度,A股IPO上市企业共264家。其中,主板新上市公司44家,占比16.67%;创业板98家,占比37.12%;科创板62家,占比23.48%;北证60家,占比22.73%。此外,今年同样也有不少企业向港股、美股进军。而这其中,就有不少传感器公司成功过会,或递交了招股书。比如芯动联科、安培龙、光格科技、正扬科技、明皜传感、豪恩汽电、高华科技、图达通、速腾聚创等等。但不少传感器公司在IPO途中选择了终止上市,其中不乏已被默认为细分领域龙头的企业如兰宝传感。下面本文对2023年选择终止上市的传感器公司进行简单汇总。索迪龙自动化股份有限公司4月7日,据深交所发行上市审核信息公开网站显示,索迪龙自动化股份有限公司(简称“索迪龙”)主动申请撤回上市申请文件,进而在4月12日,索迪龙被终止了上市审核进程。据了解,索迪龙创立于2010年,是一家研发、生产及销售工业传感器的企业,主要产品包括光电传感器、接近传感器、安全传感器及状态监测系统等。据悉,2022年6月28日索迪龙的上市申请得到受理,2022年12月17日接受了第一轮审核问询,而2023年3月24日曾更新其上市招股书。业务上,其招股书披露,2020年、2021年和2022年,该公司营收为1.36亿元、2.319亿元、2.173亿元,净利润为2922.11万元、5601.25万元、5475.7万元,毛利率为48.02%、43.91%及 44.47%。索迪龙的主要客户有欧姆龙、海康威视、慈星股份、捷佳伟创、三一专汽等国内外企业,其中欧姆龙为其最大客户。不过其招股书透露,目前欧姆龙的部分产品与索迪龙存在一定的竞争关系,未来如果欧姆龙减少或停止与发行人的合作或减少受托加工业务订单,将会带来重大不利影响。上海兰宝传感科技股份有限公司4月10日,上交所官网显示,因上海兰宝传感科技股份有限公司(简称“兰宝传感”)及其保荐人撤回发行上市申请,根据《上交所股票发行上市审核规则》第六十三条的有关规定,决定终止其发行上市审核。据了解,兰宝传感科技创立于1998年,是智能制造核心部件和智能化应用设备供应商,主要产品包括工业离散传感器以及智能环保设备。2022年6月,兰宝传感首次对外披露招股书,拟募资3亿元,分别用于智能传感器项目等。据悉,兰宝传感科创板IPO在2022年6月27日获得受理,该公司在2022年9月20日、2023年1月11日分别披露了第一轮、第二轮问询回复。而本次IPO其实已是兰宝传感第三次申报,在此前,该公司早在2012年及2014年就曾进行过上市申报。业务上,其招股书披露,兰宝传感2019年、2020年、2021年营收为2.72亿元、2.66亿元、3.53亿元;净利分别为1646万元、3585万元、5810万元;净利润为1306.3万元、2912万元、4962万元,毛利率为 31.23%、36.89%、35.86%。2021年,兰宝传感工业离散传感器产品的主要客户有:Dover Corporation、卓郎(江苏)纺织机械有限公司、上海维腾电子科技有限公司、Altec Industries. Inc、江苏东方盛虹股份有限公司。值得一提的是,在本次IPO问询中,兰宝传感的产品性能和科创属性是问询重点。一方面,监管层在第一轮问询中,要求兰宝传感说明传感器应用于工业离散制造领域发挥的主要作用及其主要性能要求,公司产品是否达到相关要求;公司产品开发年代和迭代情况,招股书所选对标产品的开发应用的年代,是否为可比公司主流产品等问题。另一方面,监管层在第二轮问询中,进一步聚焦环保设备业务科创属性,要求兰宝传感说明2011年公司低温等离子、光化学等早期工业废气处理工艺技术的来源及主要参与人员;智能型热氧化技术、电加热催化技术、沸石转轮吸附浓缩技术等核心技术的技术原理,技术开发过程,如何从传感器领域进入工业废气处理领域,前述处理技术是否属于主流工业废气处理技术路线,以及技术水平的先进性。赛卓电子科技(上海)股份有限公司7月20日,上交所终止了对赛卓电子科技(上海)股份有限公司(简称“赛卓电子”)的IPO审核,理由是公司和券商撤回上市申请。据了解,赛卓电子成立于2011年,目前主要产品为磁传感器芯片,已形成速度传感器芯片、位置传感器芯片、电流传感器芯片三大产品线,广泛应用于汽车电子和工业领域。据悉,赛卓电子第一次递交招股书是在2022年12月28日,今年4月21日回复了第一轮问询。业务上,据招股书披露,该公司于2019年度、2020年度、2021年度及2022年前6个月财务信息如下:营业收入约为0.48亿元、0.82亿元、1.59亿元、1.03亿元;净利润约为971.16万元、1454.83万元、3866.26万元、2664.39万元;毛利率为54.35%、54.10%、57.27%和 55.48%。客户方面,在汽车电子领域,该公司已进入了联合汽车电子、延锋安道拓、江苏阿现特等合资汽车系统集成商,以及宁波高发、保隆科技、三花智控、胜华波、南京奥联等国内汽车系统集成商的供应体系,车规级磁传感器芯片产品已在比亚迪、上汽集团、长安汽车、长城汽车、吉利汽车、蔚来、理想等整车厂实现批量装车;而在工业领域,该公司终端客户覆盖了汇川技术、尼得科、英威腾、鸣志电器、大华股份、八方股份、雅迪、爱玛等多家企业。不过,供应商方面该公司存在供应商集中度较高的风险。其招股书提到“报告期内,公司向前五大供应商合计采购的金额占同期采购金额的比例分别为90.28%、90.26%、91.08%及94.20%,占比相对较高。”此外值得一提的是,该公司主要在销售模式上以经销为主,经销贡献的营收占比近年来都在80%以上。拓尔微电子股份有限公司8月10日,拓尔微电子股份有限公司(简称“拓尔微”)深交所创业板IPO审核状态变更为“终止”,原因系该公司撤回发行上市申请文件。据了解,拓尔微成立于2007年,是一家模拟及数模混合芯片研发、设计与销售的集成电路设计企业,产品包括气流传感器ASIC芯片、电源管理芯片、马达驱动芯片、锂电池管理芯片、MCU芯片等在内的芯片产品与技术体系。同时,该公司结合下游市场的应用需求进行产业链延伸,将气流传感器ASIC芯片、MCU芯片进一步加工为气流传感器、MCU方案板等模组产品向客户交付。据悉,深交所于2022年6月30日依法受理了拓尔微首次公开发行股票并在创业板上市的申请文件,并依法依规进行了审核。截至拓尔微终止上市,已进行三轮问询,业务上,其招股书披露,拓尔微2020年、2021年、2022年营收为8.09亿元、15.63亿元、19.45亿元;净利为2.56亿元、4.34亿元、6.47亿元;毛利率为 53.59%、58.83%和 56.53%。客户方面,拓尔微2022年前五大客户为重庆盈达通科技有限公司、深圳东灏兴科技有限公司、深圳麦克韦尔科技有限公司、深圳市赛尔美电子科技有限公司、深圳市希格莱特科技有限公司。值得注意的是,拓尔微的气流传感器为其带来了70%左右营收。同时据了解,拓尔微主要向其客户销售的产品为气流传感器和方案板,但其中,汉清达科技、东灏兴科技、麦克韦尔科技均为电子烟厂商。而在监管层的三次问询中,均提到了行业政策相关的问题,去年开始政策对电子烟行业逐渐严监管,七成收入都来自电子烟客户的拓尔微也难免遇到行业政策影响带来的经营业绩持续性问题。此外,IPO前夕,拓尔微的客户和供应商曾低价入股,此举也招致了深交所的问询。纵目科技(上海)股份有限公司9月27日,据上海证券交易所官网显示,纵目科技(上海)股份有限公司(简称“纵目科技”)已主动撤回IPO申请,IPO进度显示为“终止”。据了解,纵目科技纵目科技成立于2013年,主要从事汽车智能驾驶系统的研发、生产及销售,已形成从算法软件到系统硬件,从智能驾驶控制单元到多种智能传感器的全产品布局,能够为整车厂商提供由智能驾驶控制单元、摄像头、超声波传感器、毫米波雷达等硬件及配套软件和算法集合而成的智能驾驶系统。据悉,2022年11月23日,纵目科创板IPO获上交所受理,而截至终止上市,该公司已经历两轮问询。业务方面,其招股书披露,2019年、2020年、2021年和2022年第一季度,纵目科技的收入为4966.01万元、8,383.04万元、2.27亿元和9003.48万元,净利润为1.60亿元、-2.09亿元、-4.16亿元和-1.55亿元,毛利率为10.75%、16.43%、13.21%和10.38%。客户方面,招股书显示,纵目科技已量产或取得定点的客户包括赛力斯汽车、长安汽车、岚图汽车、吉利汽车、一汽集团、上汽集团、北汽集团、江铃集团、江汽集团、理想汽车、威马汽车、长城汽车、比亚迪汽车、蔚来汽车、合众新能源汽车、华人运通汽车、牛创汽车等。但值得注意的是,纵目科技的研发费用率处于较高水平。报告期内,该公司的研发费用分别为1.20亿元、1.72亿元、2.69亿元和8673.74万元,研发费用率(研发费用占营业收入的比例)分别为240.65%、205.13%、118.32%和96.34%。
  • 工业智能传感器企业志奋领科技获近千万美元A+轮融资
    近日工业智能传感器解决方案提供商「志奋领科技」宣布完成近千万级美元A+轮融资,顺为资本领投、怡合达联合投资。势能资本担任独家财务顾问。本轮融资将主要用于两个方面。一是研发方面,公司将持续扩建底层研发团队,支撑光电底层器件和芯片、光学研发,同时建设精密光学等5个实验室,升级智能化车间、提升产能;二是业务方面,持续升级公司各部门业务流,新增6个外地办公室,形成能支撑200家核心经销商、4万家用户的服务网络,进一步提升客户体验和服务速度,提供更全面的工业智能传感器解决方案。志奋领科技成立于2010年,主要聚焦工业级智能传感器的开发,面向3C电子、新能源、半导体制程、医疗电子和服务机器人行业,提供包括高精度定位、图像识别、精密测量以及避障安全在内的精密智能和AI传感解决方案。近年来,工业物联网的高速发展大大刺激着工业传感器市场的爆发,其中智能传感器作为工业领域的重要器件之一,可广泛应用于3C电子、锂电/光伏、智慧物流、半导体、医疗检测、工程机械等领域,国产替代需求显著增长。据MarketsandMarkets报告数据,全球工业传感器市场规模预计将从2021年的206亿美元(约1380.4亿人民币)增长到2026年的319亿美元(约2137.6亿人民币),从2021年到2026年期间,该市场预计将以9.1%的复合年增长率增长。但一直以来,全球工业传感器市场主要被欧姆龙OMRON、松下Panasonic、西克SICK、基恩士KEYENCE等国外品牌占据,加之他们在半导体新材料与核心技术专利的布局积累,我国工业智能传感器市场的国产化率较低,约30%左右,面临着缺乏核心技术、低端产品过剩、产品同质化严重等挑战。在志奋领科技创始人&CEO唐可信看来,工业智能传感器除了做好底层技术之外,还需要提升品牌力,构建销售网络。他表示,公司成立最初以代理德国工业传感器品牌为主,2011年成立了明治传感器(meijidenki)品牌,与中国台湾SCAN公司战略合作,形成了最初的产品线,并在2014年开始自主研发工业光电传感器产品。如今,志奋领科技已构建精密定位传感器、深度学习、精密测量传感器、安全避障传感器四大产品线,覆盖14个品类和93种不同系列。其中,公司最为核心的是精密定位传感器和精密测量传感器两大品类。例如,在动力电池制程中,明治传感器可以提供动力电池极片的厚度测量、颜色识别、单双张检测、微米级激光纠编、涂层厚度测量产品,基于深度学习的瑕疵、划痕检测,智能读码和安全防护的AI传感方案,同时还可以支持禁铜场景、耐高温感应以及干燥强酸环境等特殊场景应用的传感器定制化服务。唐可信谈道,公司的核心竞争优势在于拥有领先的光电技术、AI底层研发力、工业级传感器研发能力、光学正向设计能力、精密工艺平台支撑力,覆盖芯片、算法、材料、光学和精密工程等方面,其产品能更好应对恶劣的工业环境。此外,志奋领科技的封装工艺能很好提升产品的一致性,保证产品在工业现场的稳定使用。“与同行相比,我们是一家理念驱动,能击穿底层和拥有正向研发能力的工业级传感器企业,我们的差异化是不仅能提供高品质、高精度、智能一体化的工业传感器产品,还能提供一站式的用户体验。”唐可信说。这一系列能力的实现与志奋领科技的团队息息相关。公司团队规模将近300人,研发人员占比超30%,核心团队来自西门子、华为、英特尔、霍尼韦尔、伊顿、西克、基恩士等知名企业,汇聚了一批业界优秀的科学家和工程师,在工业传感领域拥有20年产业及技术经验。如今,志奋领科技已拥有超120余项核心专利,在深圳和长沙设有研发中心,年产能达千万只。其中,仅今年,明治传感器出货量将超600万只,全球代理商已超过200家,客户遍布在60个国家及地区,合作客户达1.6万家以上。许多知名制造商、供应商和集成商均使用公司产品以确保所生产的产品符合用户的质量要求,这些用户包括苹果、华为、富士康、三星、比亚迪、ATL、三一重工等企业。营收方面,2021年公司收入持续增长,已实现近亿元营收,其中60%以上来自3C电子和新能源市场,预计今年总营收将增长120%。同时,志奋领科技的国际市场也在快速发展,2021年国际市场营收占比将近20%。体系方面,志奋领科技正在全面提升新产品开发上市、生产制造发货、销售服务的业务流,通过主流程的梳理,明晰各部门的权、责、分工。“清晰明确的业务流是志奋领科技成为行业破局者的重要保障。”唐可信说。“尽管疫情对供应链造成了一定影响,但我们正在通过建立安全库存来缓解供应链压力。”唐可信提到,从另一方面看,疫情也加速了智能制造领域的无人化和自动化发展,一定程度上将利好行业成长。接下来一年,志奋领科技将基于自研芯片、实验平台和工艺体系,陆续推出微米级激光位移、精密TOF测距光电、高精度光纤放大器、颜色传感器、智能读码器和视觉传感器、IO-link系列传感等产品,进一步升级产品的一体化、高精度、易操作和经济性等特点。此外,公司还将基于客户需求,加快定制化产品的开发,为工业领域客户提供一站式的智能传感器解决方案。顺为资本投资副总裁马艳新表示:“工业传感器是自动化领域的底层器件,是智能制造的感知基础。工业传感器需求场景的碎片化、使用安装等多样化,初创企业冷启动难、规模化难、品牌化难。我们很高兴看到志奋领经过多年积累,已在规模化和品牌化上取得突破,期待公司能抓住发展契机,在工业传感器领域持续精进,成就国产工业传感器领先品牌。”怡合达董事长金立国表示:“志奋领作为国产传感器主流供应商,一直非常重视产品建设,每年投入大量的资金在新产品的设计研发,也在品牌塑造和海外市场推广上持续发力。依托中国完善的产业链的优势,在确保产品品质同时又能很好的解决产品的交付问题。我们相信,在国产替代的大背景下,随着其产品线不断丰富和性能的稳定,志奋领将在这条赛道上走得更远更坚实。”
  • 基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在
  • 基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动,使其更能像人手一样具备相关功能,在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量(0.2 wt%)的功能化氮化硼纳米管,并进行微结构拓扑优化,可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 上海微系统所制备出微型光电一体化集成钻石量子磁传感器
    近日,上海微系统所传感技术国家重点实验室采用微纳加工技术制备了一种基于氮空位(NV)色心的微型光电一体化集成钻石量子磁传感器。相关研究成果于2022年5月9日以“Amicrofabricatedfiber-integrated diamond magnetometer with ensemble nitrogen-vacancy centers”为题发表在当期的Applied Physics Letters上。 钻石,不仅可以作为珠宝装饰品,更是具有极高研究价值的新型量子材料。氮空位缺陷——NV色心,是钻石晶体结构中最常见的点缺陷,由氮原子取代碳原子和相邻空穴而形成,利用其在磁场中的量子顺磁共振效应及荧光辐射特性可以进行精密磁测量。NV色心在常温下也具有稳定的量子态,可以在非制冷的室温下工作。同时,钻石量子磁传感器以其高空间分辨率、高灵敏度、高生物兼容性等技术优势,在近场微观磁共振、磁异常探测、生命科学等领域具有重要的应用前景。 小型化、集成化、便携化是钻石量子传感器取得实际应用的重要条件。该团队基于晶圆级微机电工艺平台,利用标准微纳加工技术,制备出钻石量子磁传感器的核心——钻石芯片。芯片内部集成了微波辐射结构,实现了原位微波量子态操控。采用金属热压键合技术实现了钻石单晶与硅晶圆的异质集成,确保了机械稳定性。钻石芯片耦合带有梯度变化折射率透镜的光纤模块,实现了“光进光出”的工作模式,大大缩小了探头尺寸,实现了钻石磁强计探头的高集成度。并进一步指出,采用双频共振技术可以同时进行磁场和温度场的同步实时测量,不仅通过温漂抑制提高了磁场测量的信噪比,还确保了传感器的温度稳定性。 该团队提出的制备工艺可以在晶圆级进行拓展,具有批量化制备的潜力,为建立高一致性、高灵敏度的可穿戴传感器阵列提供了可能性。目前钻石量子磁传感器整体尺寸仅有20×15×1.5 mm3,灵敏度达到2.03nT/√Hz。同时,该钻石磁传感器可以对小于0.5 mm(甚至更小)的目标区域进行近距离测量,具有在心磁、脑磁等弱磁信号探测场景的应用潜力,为后续实用化的可穿戴生物磁传感器提供了良好的研究基础。 该论文的第一作者单位和通讯单位为中科院上海微系统所,第一作者为博士研究生谢非,通讯作者为武震宇研究员和陈浩副研究员。该工作得到中国科学院战略性先导科技专项(XDC07030200)、国家重点研发计划(2021YFB3202500)、中科院科研仪器装备研制(YJKYYQ20190026)等项目的支持。 论文链接:https://doi.org/10.1063/5.0089732
  • Parrot推微型多光谱传感器 可兼容任意民用无人机
    2月18日消息,Parrot宣布推出高科技微型多光谱传感器Sequoia。据了解,Sequoia是一款能够“测定不可见光”的多光谱微型传感器:它通过拍摄红外线校准图像以采集影响农作物生长的关键数据。Parrot无人机搭配Sequoia,能够让所有农业相关从事人员获取“大数据”。  据介绍,Sequoia 能从四个不同光谱波段记录农作物图像的多光谱传感器,内置64GB存储器,可记录光照条件并自动校准四个多光谱传感器的独立亮度传感器,同时内置全球定位系统(GPS)和惯性测量元件(IMU)。  同时,Sequoia可搭配任意款民用无人机使用,其尺寸与GoPro传感器相当。  而搭配Sequoia 的无人机单次航行即可覆盖数百公顷,因而能够拍摄极为精细的农作物影像,识别农场哪些区域需要特别关注,通过探测养分缺乏状况改善施肥模式,可以预防和检测生物胁迫(由生物引起)从而优化使用农药,以及分析氢气压力威胁的变化以控制对农作物的灌溉,更重要的是通过分理并利用农事指标预测农作物产量。  Parrot创始人兼CEOHenri Seydoux表示:“我们开发Sequoia的初衷是为了向农业领域提供一款精准的多光谱解决方案。它不仅需要融合先进技术,且要能够兼容市面上的固定翼无人机和多旋翼无人机。”  目前,Parrot将外在增长策略放在商用无人机市场内领先公司的所有权权益,尤以精准农业为甚。2012年Parrot收购专业无人机公司senseFly、2013年收购航空绘图公司Pix4D,2015年对数据处理和农艺公司MicaSense与Airinovin作出的重大投资。而Parrot计划进一步融合先进软件解决方案及针对不同农作物品种的传感器技术,以成为精准农业市场上的主要参与者。
  • 这一国家高新企业检测设备已供货岛津、基恩士等
    5月24日,国内厂商四会富仕在投资者互动平台表示,公司产品广泛应用于工业及医疗领域的检测设备,主要客户如日本上市公司岛津(SHIMADZU)、基恩士(KEYENCE)等,公司产品目前暂无应用于碳排放工业检测设备。据了解,基恩士名列《商业周刊》(Business Week)的“1000 家最有价值公司”、在日本的日经、东京证券交易所及新闻报纸的“日本十佳公司” 排行中持续排在索尼与本田汽车等公司之前,2011年美国著名财经杂志《福布斯》最新发布的“全球最具创新能力企业”排行榜中,排名第17位。从光电传感器和近接传感器到用于检测的测量仪器和研究院专用的高精度设备,KEYENCE的产品覆盖面极其广泛。KEYENCE的客户遍及各行各业,有超过80,000的客户都在使用KEYENCE的这些产品。用户只要针对特定应用选择合适的KEYENCE产品,就可以安装高产量,高效能的自动化生产线。岛津公司自1875年创业以来,始终继承创始人岛津源藏的创业宗旨“以科学技术向社会做贡献”,并以此为公司宗旨,不断钻研领先时代、满足社会需求的科学技术,为社会开发生产具有高附加值的产品。在分析测试仪器、医疗仪器、航空产业机械等领域,以光技术、 X 射线技术、图像处理技术这三大核心技术为基础不断推陈出新,满足更加广泛的市场需求,使岛津的高科技产品在全世界都享有很高的评价。如今,岛津公司又在生命科学、环境保护等领域里不断钻研新技术,开发新产品,为世界范围内的广大用户不断提供更多的具有划时代意义的产品。四会富仕是一家民营国家高新技术企业,自设立以来专注于高品质电路板(PCB)制造。所产PCB广泛应用于工控、汽车、交通、通信、医疗等领域,主要客户包括日立、松下、欧姆龙、安川电机、京瓷、基恩士、广州数控、浙江禾川等行业知名企业。
  • 中国传感器之殇——褪色的智能
    p style=" text-indent: 2em " strong 智能少不了传感器 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 传感器是数据采集的源头,它无处不在。智能最前端所需要的态势感知,基本都是要从传感器开始。无论是智能制造、智慧城市、智慧医疗等,还是智能设备和大数据分析,再庞大的智能系统,都要从传感器的针尖上开始。 /p p style=" text-indent: 2em " 医疗器械界的奇兵——达芬奇手术机器人有四百多个传感器;鼎鼎有名的波士顿机器人大狗,能够自如地翻跳腾跃,则需要1300个传感器。 /p p style=" text-indent: 2em " 日本著名的马桶品牌骊住Lixil,正在推出的智能马桶,马桶盖背面安装了图像传感器,可以自动识别粪便形状,整个马桶通过70多个传感器,自动检测并与云端相连,可以实现慢病大健康管理。而博世公司推出的工厂协作机器人助手APAS,内置了上百个传感器,以便可以迅速感知人的状态。 /p p style=" text-indent: 2em " 这些令人叹为观止的智能产品,其实都是有共性的。 /p p style=" text-indent: 2em " 这个世界的数字化步伐,半步都不能离开小小的传感器。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 540px height: 277px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/bdfb750d-86ef-4930-b040-13c9f2f48f33.jpg" title=" 1000.jpg" alt=" 1000.jpg" width=" 540" height=" 277" / /p p /p p style=" text-indent: 2em " 图1 传感器的数量 /p p style=" text-indent: 2em " 然而在中国战略性、支撑性的产业版图上,却几乎找不到传感器的位置。当新基建如火如荼建设的时候,传感器——这一至关重要的支撑,却几乎被人忘在脑后。这个画面大概如此,当所有光鲜的客人要步入大厅的时候,脚后跟却都被夹在门外。这种尴尬的局面,迟早是要痛得大声喊出来的。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 两栖物种 传感器六大怪 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 广泛使用的传感器,它属于以小搏大的工业门类,是通向其他产业的基础。但传感器也是一个很独特的行业。很多传感器都具有两栖属性:一方面,传感器的核心是芯片,会追随摩尔定律,有着快速进化的大脑;另一方面,它同时也与敏感材料、机械器件在一起,受到机械定理的许多制约。这是种独具特色的产业,使得传感器必须经过细心呵护,才能发展得很好。然而在中国,传感器却成为一个令人惊讶的“六大怪”行业。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第一怪:容量不小,而国内头部玩家却很小。2019年中国传感器市场规模达到1700亿元,估计有1700多家企业。除了歌尔、瑞声靠着苹果手机强大的出货量,体量达到百亿级,在声学传感器领域已经占住地盘。而其他领域,如手机、汽车、工控、可穿戴、物联网等,基本上都是国外品牌的市场。在消费电子、安防之外的领域,产值超过1个亿的企业并不多,只有郑州汉威、宝鸡麦克、南京高华等跑在前面,其他国内传感器企业,基本都属于土豆俱乐部。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第二怪:种类繁多,但这个市场很隐蔽。国外成型产品及在研种类有3万多种,我国有2万多种。这些数量未必精确,但传感器无疑是一个庞大类别的产品。而这种产品,却很少为业界之外的人所知晓。其实手机、汽车、工业测量、智能装备等都是应用传感器的大户。而这几年风生水起的智能制造、工业互联网,都离不开小小的传感器。当然人工智能也不例外。可以说人工智能跑得再快,脚上穿着还是传感器的鞋。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第三怪:民品最怕断供,军工不怕价高。军用传感器已经高度自主化,主要是由于军品采购可以不计成本。而如果要到民用市场来竞争,那是既要拼规模,也要有高性价比。如果功耗小一点,成本小一点,那就可赢者通吃。因此民用市场的突破还很艰难,也无法从军工市场获得支撑。两条隧道,各通一边,没有打通。而民用仪表传感器高度依赖国外。日本横河跟重庆川仪有一家合资公司,生产横河川仪的仪表。日本横河提供的谐振式压力传感器,这是最高精度的压力传感器。国内攻关一直未能攻克。这家合资厂也只能依赖日本的传感器。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第四怪:中国制造虽以成本著称,但传感器的成本优势还没有国外明显。中国目前生产大部分都是低端传感器。而我国中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是达90%以上。中国生产成本也很高,收入才几千万,如何舍得投入几千万建生产线?现在很多传感器厂家,还都是单干,手工装配很多。因为产量上不去,有的1个月的产量也就5000只,根本谈不上规模效益。而博世、欧姆龙等早就把工厂设立在中国,成本优势同样巨大。 /p p style=" text-indent: 2em " 而且,美德日品牌企业对中国传感器市场虎视眈眈,对市场份额看得很紧。中国一有进步,就会被国外品牌降价挤压。2010年日本欧姆龙一个开关要接近400元,而现在随着中国品牌的逐渐崛起,现在只需要60元。灵活降价,坚决保卫市场份额,是国外厂商常见的营销手段。这种方法,一直将国产品牌压制在面黄肌瘦线附近,很难翻身。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第五怪:市场巨大,融资最难。本来智能制造、人工智能大热,传感器终于应该迎来咸鱼翻身。但是,没有。这是一个投资人不待见的市场。由于国内对这个产业的重要性的认识不足,导致投资界一直处于冷淡期。这跟产品隐蔽,做大做强比较难,是有关系的。而国家对这个产业的“冷处理”的态度,自然也影响了投资基金的判断。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第六怪:本是国之重器,奈何落地沦为小萝卜头。传感器作为感知的第一道防线,是人类社会走向智能的关键源头。然而这个行业一直得不到重视。上世纪80年代初,国家科委主持的课题研究中,在讨论信息技术包括哪些技术的过程中,“传感器技术”引起了巨大的分歧。但因为体量太小,最终还是被切掉。这一晃,四十年都过去了,情况几乎没有变化。虽然最近两三年有些鼓励发展传感器的政策陆续出台,但一无力度二无资金,基本也就是草草地走了过场。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器其实就是互联万物的五官,是眼睛,是耳朵,是各种触觉。尽管如此重要,却无人重视。传感器六大怪,本身就是一大怪事。这可真是一根扎心的刺。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 惊人的利润 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在国内,传感器并不容易挣钱。由于芯片不能自主,工艺研发投入巨大,再加上红海竞争激烈,中国传感器的利润一直被压得很低。根据国内40家传感器企业上市公司的财报,将近40%的企业利润率低于5%;而利润为负就有6家。 /p p style=" text-indent: 2em " 都说制造业利润低,传感器看来也是其中的一种。不过,不挣钱,并不是这个行业的真实情况。 /p p style=" text-indent: 2em " 日本基恩士传感器公司,可以说是日本最挣钱的公司。2019年营业额接近360亿人民币,而利润,则达到了惊人的180亿。利润率居然超过50%,而且常年如此。传感器这种在中国几乎无法建树的行业,被日本做成了真正的摇钱树。 /p p style=" text-indent: 2em " 这家以纯设计(Fabless)起家的传感器公司,主要是设计和销售传感器、测量系统、激光刻印机等。从产品开发策略来看,它从来不定制产品,坚持完全“以我为主”的标准化产品研发。这种策略,维持了产品研发的规律性,而定制产品则会有很大的周期不确定性,经常导致企业失去灵活性。为了不断开发新品,基恩士采用了广泛的研发信息源,促使产品的多样化。而从产品系列而言,则采用了深度嵌套的产品组合。既有传感器产品,更有在传感器基础上做好的测量系统,成为测量领域的领头羊。 /p p style=" text-indent: 2em " 国内像海康威视、大华等领头羊,都是走大型工程。虽然也挣钱不少,但其实跟传感器也没有太大关系。即使是以气体传感器起家的郑州汉威,这几年也是重点聚焦在水务、环保等总包工程。传感器事业板块,不过只是这家上市公司的高科技之名而已,从体量而言则基本就是无足轻重。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器主要用在电子产品、工控与测量、设备等几个板块。而传感器的发展,最早是来自工业自动化的推动。但在中国最黯淡的,也就是工控与测量这个分支了。最典型的可以算是上海威尔泰仪表公司了。这家企业以核电为入手点,进入到传感与仪表领域的,属于纯正的工业自动化产品。从上市公司财务报表来看,这家公司上市已经14年,但最近一年收入大约在六千万元。不得不说,经营惨淡。要知道,另外一家巨头公司霍尼韦尔公司,其传感与物联部门在全球的营收将近60亿元。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 设计软件没人管 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 工业软件是中国制造的软肋,传感器更是如此。而传感器的设计软件,也是非常隐蔽的匕首。这几年MEMS传感器非常火爆,每个手机中都有几个,如感知加速度的。而一般的汽车至少也有十多个。德国博世、美国博通、荷兰恩智浦等都是业界巨头。中国只在麦克风的MEMS传感器扳回一个角,做得很好。 /p p style=" text-indent: 2em " 然而MEMS传感器的设计,需要两款很专业的CAD软件。一个是 IntelliSuite,这是美国1991年创立的,这也是最早的MEMS专用CAD设计画图软件。 /p p style=" text-indent: 2em " 另外一家ConventorWare也是美国公司。中国很多传感器企业几乎都在用,能占据中国80%的市场。当年在国内承担863计划MEMS研究项目的30个研究小组,全部都使用这种软件。它在MEMS传感器的位置,跟6月份哈工大被断供的Matlab软件在科学计算中的地位,基本一样。而在中国,几乎没有这种软件。不幸的是,这款软件在2017年被泛林LAM收购;而LAM是美国第二大半导体设备制造商。这都是美国政府最容易动刀子的断供之地。 /p p style=" text-indent: 2em " 工业软件,非常的细分了。如果不深入到行业中去,很多软件都是隐藏而不可见。这种处境,倒是跟传感器一模一样。传感器和工业软件,似乎都穿着隐身衣。而正是这些看不见的工业软件,其实暗地封锁着中国制造的诸多命脉。传感器设计软件,就是其中一道令人紧张的暗穴。没有软件,这些传感器很难被设计出来。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 几乎全是卡脖子 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在中国,消费类电子的传感器,由于市场的拉动,近十年已经有了很大的进步。然而在工业级的传感器,卡脖子情况比芯片还厉害。围绕着控制与测量,尤其是仪器仪表传感器,几乎100%进口。 /p p style=" text-indent: 2em " 中国仪表的变送器两大巨头,都是“国外芯”。重庆横河川仪年产归谐振变送器30万台,传感器用的是日本横河的;北京远东罗斯蒙特,每年30万台金属电容变送器,用的是美国罗斯蒙特的传感器。可以说,这两家占据中国70%以上市场的龙头企业,基本就是给日本和美国打工。其他企业情况也一样,苏州恩德斯豪斯E+H一年大约5万台,用的是德国E+H;而国内品牌的龙头企业 ,用的基本都是德国FirstSensor。要命的是,这家公司,在今年3月被美国传感器巨头泰克连接公司所收购 。这对于中国的仪表,实际上非常的凶险。今后是否还能买到德国传感器芯片,存在着极大的不确定性。 /p p style=" text-indent: 2em " 这意味着,石化、医药等流程行业广泛使用的变送器,其中的传感器除了用日本横河和美国罗斯蒙特的芯片,原本用德国的公司的现在也要依赖美国公司了。 /p p style=" text-indent: 2em " 其他行业也基本是类似的状况。根据传感器国家工程研究中心《中国传感器发展蓝皮书》的统计,汽车传感器、高端化学类气体传感器、光纤传感器、环境检测传感器,对国外进口依赖度都是在95%以上。至于海洋传感器,用于移动观测平台的自动浮标、水下滑翔机,以及海上浮标等,则是100%进口。 /p p style=" text-indent: 2em " 国人非常关心的PM2.5值,其测量仪基本都是采用仪表巨头美国热电公司的产品。它内部所使用的微量振荡天平,通过测量滤膜上微小颗粒的质量而引起振荡管的频率变化,来测试空气颗粒物的浓度。以精密测量的传感器作为基础,热电公司的一台PM2.5测量仪,动辄几十万元,甚至上百万元。也只有国家级测量站,才用真正用得起这种仪表。而直到最近,这种技术才被天津大学精仪学院毕业博士所创立的天津同阳公司,基本攻克。这是一种很幸运的进展了。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的卡脖子方式,与绝大部分其他工业产品都不一样。它就像一个漫山遍野的地雷阵,分散而隐蔽。要逐项对这一类卡脖子短板进行突破,必将是一个漫长的过程。而且要逐个突破,也基本不现实。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 历史上的动摇 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 传感器与通信、计算机被称为现代信息技术的三大支柱。但本来处于战略要冲的传感器,在中国的产业位置,基本一直被边缘化。 /p p style=" text-indent: 2em " 这在中国,是有过历史上的动摇。据国内信息化老前辈介绍,上世纪80年代初,一些专家参与了国家科委主持的“信息技术发展政策”课题的研究与起草相关政策。当时第一个要解决的问题是: 信息技术包括哪些技术?计算机、集成电路、通信技术和软件四大技术得到专家们一致的同意。问题出在“传感器技术”,大家意见不一致。 /p p style=" text-indent: 2em " 图2 中国信息技术的构成 /p p style=" text-indent: 2em " 从理论上说,大家都同意,传感器技术是信息技术的一个重要组成部分。如果缺少传感器,信息技术就不完整了,体系上无法自洽。但是,从行业营业额来看,当时的传感器产业太小了,不要说与通信产业这样的大产业比,就是和当时的软件这样的“小产业”比,也不在一个量级上。如果并列在文件中,非常难以落笔。讨论了很长一段时间,最后还是“忍痛割爱”了。 /p p style=" text-indent: 2em " 可以说,信息技术刚刚起步,作为支点之一的传感器,从一开始就被边缘化。这种偏差,意味着中国的信息化,一直就是瘸腿的信息化。而进入数字化时代,工业互联网成为国家战略,这种瘸腿就更加明显。然而,这种历史上的动摇所形成的隐形偏差,历经四十年,越发畸形,而且直到至今,也未能得到纠正。 /p p style=" text-indent: 2em " 现在,应该是回到原点,重塑根基的时候了。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-indent: 2em " 小记 /p p style=" text-indent: 2em " 芯片卡脖子,举国上下群情激愤,到处都是大投资。但中国的卡脖子,其实是一个系统性工程,不是只出现在某一个节点上。要说卡脖子,中国制造几乎就是长颈鹿的脖子,到处都是卡点。许多不同的卡脖子技术,底层有着更为隐蔽的交错关系。传感器的芯片,并不需要太高的纳米制程,像当前最热的传感器的微机电系统MEMS,它需要的制程甚至可以用微米级完成。以举国之力,狂热的投资,都要去解决华为手机芯片,或者中芯国际的先进制程问题,既不科学,也不理性,更忽视了其他同样重要的产业市场。 /p p style=" text-indent: 2em " 跟芯片卡脖子是卡在明处完全不同,传感器在中国的产业地位,基本就是一个黑户口,无人关注。这才是传感器产业最令人担心的地方。 /p p style=" text-indent: 2em " 中国数字经济已经是庞然大物,目前占GDP的比重约为35%,总量超过30万亿元。传感器正是数字经济的最基本的支点。然而在这座庞大宫殿的入口处,守门的哨兵,却依然在昏睡中。 /p p style=" text-indent: 2em " 这是智能大门的缺失。传感器就像无处不在的小伤口,随时都可能作痛。传感器之殇,中国不可承挡。 /p p br/ /p
  • Nano Energy:基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动,使其更能像人手一样具备相关功能,在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量(0.2 wt%)的功能化氮化硼纳米管,并进行微结构拓扑优化,可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776
  • “国际郑”再迎盛会!2019世界传感器大会将于11月9日在郑州举行!
    p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/84755d34-5316-4f0b-942d-7e9889b04a8b.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p 仪器信息网讯 10多位中外院士参会、10余家世界500强企业参与,2019世界传感器大会将于2019年11月9日至11日在郑州国际会展中心举办。11月7日下午,河南省政府新闻办公室召开新闻发布会,郑州市政府副市长史占勇、中国仪器仪表学会理事长特别顾问吴幼华介绍了2019世界传感器大会的有关情况。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/9e855586-f7c6-4349-9d14-50a044b7a37b.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p   据了解,2019世界传感器大会由中华人民共和国工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省人民政府指导,中国仪器仪表学会、河南省发展和改革委员会、河南省科学技术厅、河南省工业和信息化厅、中共河南省委外事工作委员会办公室、河南省科学技术协会、郑州市人民政府主办,中国仪器仪表学会、郑州国家高新技术产业开发区管理委员会承办。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/73e92e71-e9e1-42a5-8031-ccb466ba8263.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center "   郑州市政府副市长史占勇 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/6af8e85d-ede4-4410-802d-67029229ee3a.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center "   中国仪器仪表学会理事长特别顾问吴幼华 /p p   发布会上,作为主发布人,郑州市政府副市长史占勇介绍了大会主题议题、议程设置、高端论坛、展会规模、配套活动、创新亮点及价值意义。中国仪器仪表学会理事长特别顾问吴幼华介绍了传感器在信息化时代下,对促进工业转型升级、发展战略性新兴产业、推进现代国防建设、保障和提高人民生活的作用。 /p p   据悉,世界传感器大会连续举办三届,今年是第二届,旨在打造技术先进、应用繁荣、产业链完善、营商环境优越的传感器产业生态发展系统,助推建设全国重要的特色智能传感器产业基地,建设国际知名的智能传感器应用示范城市,打造郑州经济发展的“新标志”。 /p p   大会以“感知世界、智赢未来”为主题,以“国际化、智慧化、专业化”为特色,致力于交流全球传感器科技、产业和应用的最新成果,促进政、产、学、研、用、金、媒等环节的合作,打造全球传感器产业品牌生态盛会。经过近一年精心努力,目前,大会的各项筹备工作已基本就绪。 /p p   大会由传感器大会、传感器产业展览会、传感器创新大赛(决赛)(一会一展一赛)三大板块组成。与2018首届世界传感器大会相比,主要在会议主题、论坛内容、展会规模等方面进行提升和完善。主要呈现五个特点: /p p   国际化程度更高。一是国际组织参与。本次大会已邀请到全球传感器领域包括中、美、日、德、英、意、韩等8个国家和地区13个国际、国内组织参与大会,并分别做主旨演讲。包括日本京都自动化联盟、德国传感器与测量技术协会、OPC基金会、德国电工委员会、英国皇家工程技术学会、英国皇家测量控制学会、意大利仪器制造商协会等。二是设置主宾国家。选定其中5个国际组织专业机构或者协会作为发起单位,设立主宾国-德国。三是专业外宾参会。主要邀请美、德、日、英、意、韩、荷等21个国家专业从事传感器行业的教授、学者和企业高管。无论是参会嘉宾的数量、层次,还是界别、地域分布,都充分体现了大会国际化、专业化的特点,提升了会议的规格和影响力。 /p p   参会嘉宾阵容强大。一是各级领导高度重视。本次大会备受业界瞩目,国家工信部、中国科协相关领导将莅临大会,省委、省政府,市委、市政府的领导届时也将出席大会。包括中国科协副主席李华、工信部电子信息司副司长任爱光、中国机械工业联合会执行副会长薛一平等部委领导。二是知名专家学者云集。确定参会的中国工程院院士有尤政、金国藩、周立伟、姚建铨、蒋庄德等有12位,同时还邀请到了3位美国国家工程院院士、美国医学与生物工程院院士、加拿大国家工程院院士及50余位知名学者参会。三是企业踊跃参与。已确定西门子、松下、霍尼韦尔、GE、阿里、京东、达索、中石油、中国航天研究院等公司高管出席此次大会。包括世界500强、中国500强及传感器行业知名企业300余家企业参会参展。 /p p   大会内容更加丰富。一是中国(郑州)智能传感谷规划发布。今年将发布“中国(郑州)智能传感谷规划”成果报告,规划编制单位是赛迪研究院,由中国工程院院士、清华大学副校长尤政为评审组长的团队评审通过,同时,编制了传感谷建设三年行动计划。二是传感器支持政策发布。根据规划纲要和三年行动计划的有关内容,制定传感器产业支持政策,在传感器大会上同步进行发布。三是将有一批产业项目签约落地。2018首届世界传感器大会之后,制定了传感器产业招商专案,通过与中国仪器仪表学会、科研院所、重点企业的紧密对接,签约落地一批项目,在大会上体现一年来的招商成果。 /p p   论坛专业化程度持续增强。本次大会以“感知世界· 智赢未来”为主题,安排了主论坛、平行论坛、创新大赛等多项活动。一是大会主论坛突出前瞻性。邀请院士、专家从不同角度或领域对未来智能传感器发展的方向、市场、需求进行分析,就智能传感器的设计、研发、封装、测试、技术、标准等热点、难点问题及解决方案、未来发展趋势进行主题演讲。二是平行论坛内容聚焦。本次大会举办12场专题论坛,突出市场导向和应用导向,涉及智能传感器在MEMS研究、人工智能、智能制造、车联网、5G等领域的应用,与郑州未来传感器产业发展是高度契合的。三是创新大赛夯实未来基础。大会期间进行“中国(国际)传感器创新创业大赛”决赛评选,通过大赛发掘智能传感领域的创新技术及人才,为未来发展夯实基础、创造条件,进一步推动智能传感器产业的发展。目前,已有160余个团队提交作品,81个团队入围决赛。 /p p   展会规模、科技感更加突出。一是展览主题多元化。为使更多的人认识智能传感器、了解智能传感器、共享智能传感器带来的红利,大会安排了面积达1.8万平方米的展览展示区,设置了国际主题、地方示范、智能应用等多个主题展区。二是参展企业规模空前。参展企业超过150家,特装面积3500平方米以上,特装数量达到70家。突出市场导向和应用导向,拉长参会企业链条,主要向传感器产业的研发、生产、应用等领域的上下游产业延伸,形成产业链。世界五百强参展的有西门子、松下、霍尼韦尔、GE、欧姆龙、京东、微软、中石油等。三是展示手段科技化。本次大会将为行业优秀企业展示交流智能传感器技术,邀请传感器企业带着产品到互动体验区,与到会观众进行人机互动,推动智能传感器领域的研究成果走出实验室、走出企业,走向商业应用,走向广大老百姓的生活。 /p p   据了解,近年来,国家高度重视智能传感器产业发展,省委、省政府也对中国(郑州)智能传感谷建设寄予厚望。《中共河南省委河南省人民政府关于支持建设国家中心城市的若干意见》明确提出“建设中国(郑州)智能传感谷。并支持创建国家级智能传感器创新中心,推进MEMS微机电系统研发中试平台建设”。市委、市政府决心坚定。市政府专门制订了智能传感器产业培育专案,明确提出“经过3—5 年发展,我市智能传感器产业基本呈现技术先进、应用繁荣、产业链完善的产业生态系统,打造中国 (郑州)智能传感谷,成为全国重要的特色智能传感器产业基地,建成国际知名的智能传感器应用示范城市”。郑州高新区作为河南省第一个开发区,国务院批准的第一批国家级高新区和国家自主创新示范区核心区,经过多年发展,在传感器研发和产业化方面已经形成较好的发展优势,拥有以汉威电子为代表的国内龙头企业,集聚了新开普、新天科技、光力科技等上市公司为代表的传感器行业企业54家,技术和产品处于国内领先水平,产业化水平居于全国上游。郑州高新区也将智能传感谷列为十大抓手级工程,并联合中国仪器仪表学会成功承办了首届世界传感器大会。 /p p   今年年初,经过公开招标,郑州高新区正式委托工信部直属事业单位、国内首家上市咨询公司赛迪研究院,编制中国(郑州)智能传感谷产业发展规划。同时,委托中国仪器仪表学会和安永咨询集团,发挥在产业发展、关键技术和国际视角、市场需求等方面的优势,对规划提出意见和修改。规划编制分为调研分析、初稿完成、征求意见、规划修改、中期论证、中期修改、最终论证、规划发布等8个阶段。10月20日,中国(郑州)智能传感谷产业发展规划终期论证会在郑州召开,中国工程院院士、清华大学副校长尤政等与会专家围绕规划的提升优化,提出建议和意见。 /p p   规划主要包含六部分内容:一是智能传感器产业背景和趋势 二是本地产业基础 三是发展思路与目标 四是发展重点与路径 五是重大工程与应用 六是配套政策与保障措施。规划文本分析了郑州市智能传感器产业的基础和条件,提出了中国(郑州)智能传感谷建设的指导思想、发展思路与发展目标 明确了“一谷多点”的产业空间布局,重点围绕打造智能传感器材料、智能传感器系统、智能传感器终端“三个产业集群”,发展环境传感器、智能终端传感器、汽车传感器“三个特色产业链”,旨在推动郑州市智能传感器产业规模化、特色化、差异化、高端化发展。同时,以高新区为核心,谋划3至4平方公里的智能传感器产业小镇,小镇建设包括产业空间布局、产业生态布局、职住平衡布局等方面的内容。 /p p   下一步,按照中国(郑州)智能传感谷产业发展规划以及三年行动计划的主要内容,将出台相应的产业发展支持政策,包括项目引进、服务体系、技术研发、市场应用、企业培育、人才奖励、金融支持、产业生态等,简称“传感器产业政策十条”。目前已经完稿,拟在11月9日下午在郑州高新区华智酒店进行发布,依托2019世界传感器大会的平台资源,吸引全球资源和要素向中国汇聚、向河南集聚,助力中国郑州智能传感谷招商引资,招才引智,塑造传感器产业的“郑州”符号。 /p p br/ /p
  • 海洋光学研发出基于CMOS传感器的微型光谱仪
    海洋光学研发了一种低成本,高性能的基于 CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器的光谱仪。该光谱仪特别适宜于嵌入 OEM 设备中。虽然 STS 的体积很小,只有40mm x 42mm x 24mm,但是它的功能表现丝毫不逊于大型系统。主要特色:低杂散光的全光谱分析、高信噪比(1500:1)和典型1.5纳米 (FWHM) 光学分辨率。STS 是可见-近红外光谱应用的理想选择,诸如对 LED 的光谱光度及颜色测量和样品的透射、吸收测量。并且它还是 OEM 应用的理想选择,特别是需要在线监视一条或多条光谱线,又需要高重复性、稳定性的结果的应用环境中。   STS 光谱仪有350-800纳米和650-1100纳米两种标准配置。大批量的 OEM 客户还能自订波长范围,入射孔径和其他光学配件。与其他微型光谱仪不同的是,STS 自带有内嵌的光闸以实现暗背景测量。单独定价的操作软件提供了包括光闸控制等全方位的光谱采集与分析功能。客户也可以根据需要来订制 STS 操作软件。   STS 的核心是一个1024像素的 CMOS 探测器,它位于一个交叉结构的 Czerny Turner 光具座内。该光具座的不同之处在于其特别设计的准直镜和聚焦镜,以及每毫米600条刻线密度的光栅。其光学设计和先进的 CMOS 探测器提升了 STS 的性能,使之与昂贵的大型光谱仪相比毫不逊色。例如,STS 拥有14位 A/D,功耗仅为0.75w,通过定制的入射孔径,完全能够实现小于1.0纳米(FWHM)的光学分辨率。 这也是 STS 如此吸引人的原因所在。
  • 滨松推出扁平型微型光谱仪FT系列,内置高灵敏度CMOS图像传感器
    滨松微型光谱仪FT系列 C13053MA滨松新型微型光谱仪FT(扁平型)系列为封装在小且薄盒子的多色仪,其内部集成了光学元件、图像传感器以及驱动电路。使用时可通过光纤将测量光导入光谱仪,后通过USB接口传输测量结果。而该光谱仪也不需要任何外部电源,可直接通过USB总线供电。产品外形(80*60*12 mm)该产品使用了石英透射光栅,因此具备高通量的优点,而内部没有运动部件,则保证了测量能够连续稳定地进行。另外,值得注意的是,FT系列内置了高灵敏度的CMOS图像传感器,其灵敏程度与CCD保持了相同的水平,且同时具有电源功耗低的优点。微型光谱仪FT系列连接示例该产品的光谱响应范围在500到1000nm,可应用于食品酸甜度分析、塑料分类以及膜厚测量等。另外,其还具有可用于短时间积分的触发功能,亦可胜任对脉冲发射的光谱测量。在软件方面,滨松除了拥有免费软件能够进行测量条件、获取保存数据、画图等等的设置以外,DLL函数规格也是完全公开的,因此用户可以创建自己原始的测量软件程序。点击按钮,查看产品详细信息:欢迎关注滨松中国官方微信号
  • 非侵入性微型传感器可测人体pH值,或有助于诊断癌症
    据最新一期《化学科学》杂志报道,加拿大研究人员开发出一种可更准确测量pH值的微型传感器,或有助更好地理解和诊断包括癌症在内的一系列疾病。 多伦多大学士嘉堡分校化学系助理教授张晓安称,在活生物系统中实时检测pH值,对于探测和理解pH值失衡导致的相关疾病至关重要。如低pH值与囊性纤维化、局部缺血以及癌症的病理状况密切相关。pH值信号可用于诊断疾病及监测治疗效果,了解人体组织内的pH值在何时何地发生显著变化是非常重要的。因此,迫切需要找到一种可进行深入、精确的探查,同时又确保不入侵组织的新方法。 张晓安团队使用核磁共振光谱技术开发的微型传感器,可以非侵入方式在原子水平对分子进行非常详细的观察。研究人员将大肠杆菌细胞作为实验对象,完成了对卵母细胞(鱼卵细胞)的传感器测试。 pH值是对质子(附着于其他分子的微小带电粒子)活性的测定。质子活性很难在组织中测量,因为质子移动迅速,难以用常规核磁共振的时间尺度来捕获分子位置。利用核磁共振测量pH值的主要挑战在于,在不同的质子化状态(附着或不附着)对分子进行精细成像。既有核磁共振技术无法对不同质子态的实时测量提供足够的精度。 张晓安团队研发的传感器,则通过一种缓慢的质子交换机制,提供了独特的解决方案。该探测器可减缓质子运动,并观察不同状态下的质子,从而使测量变得更为灵敏和精确。该传感器虽为医疗成像设计,但亦可扩展到环境科学、生物学乃至食品生产和质量控制等其他应用领域。
  • 有机磷农残光电传感分析研究取得进展
    近日,中国热带农业科学院传感与光电检测技术研究团队在多孔框架的分析功能化调控及有机磷光电化学传感分析研究中取得重要突破,成功揭示了多中心金属有机框架对有机磷结构的亲和机制,为农产品和产地环境中有机磷残留的传感分析平台构建提供新的思路。该研究成果发表于Chemical Engineering Journal。基于双功能多中心亲和MOF/MXene异质结构建乐果光电传感器示意图 中国热带农业科学院供图有机磷农药(OPs)因其药效高、广谱抗虫活性被广泛用于控制水果和蔬菜害虫。但有机磷农药会对中枢神经系统造成不可逆损伤,长期使用有机磷化合物会通过污染环境介质(如水、食物和土壤等)严重影响人体健康。因此,研究有机磷农药的快速和可靠的检测方法具有重要意义。团队受天然有机磷水解酶的启发,以四羧基苯基卟啉锌作为有机配体制备了多金属中心的光活性金属有机框架(MOF)。通过量子化学证明了制备的光活性金属有机框架中锆及锌金属中心可以与有机磷形成桥连结构,从而实现对有机磷结构的特异性亲和,这种全新的多中心亲和机制为有机磷农药残留的传感识别提供了新途径。团队进一步通过耦合金属有机框架与Nb4C3形成肖特基结,协同分子印迹技术开发了一种新的多中心亲和光电传感策略。金属有机框架不仅作为光电信号发生中心,同时其金属中心位点(Zn(II)、Zr(IV))与分子印迹的空间匹配协同确保了有机磷结构的精准捕获。团队最后以多巴胺为电子供体和界面探针,构建了一个痕量有机磷光电化学传感器,用于检测农产品和环境水样中的乐果。这种策略也可推广于其他有机磷结构检测中,这为有机磷残留的传感分析平台构建提供新的思路。
  • 湖北省筹建微型电量传感器计量检定中心
    12月22日,记者从天门市质监局了解到,经湖北省质监局批准,天门市开始筹建湖北省微型电量传感器计量检定中心,这是湖北省唯一的省级微型电量传感器检测机构,也是天门市首个省级高科技检测机构,计划在天门市建立首个国家级计量基准。   此项目由天门市质量技术监督局与天门电工仪器仪表研究所共同组织筹建。据天门质监局有关负责人介绍,微型电流传感器是应用在电子式电能表、继电保护装置,电子测量仪器上的一种电子元器件,使用范围广泛,随着国家实施“西电东送”、“智能电网”等重点工程的进展,在国内年需求量达10亿只以上,天门市也有数家企业从事此项产品的生产。微型电流传感器在出厂后和使用中必须进行校准,而目前国内还没有相关的国家标准量值,天门质监局邀请中国计量院、国家电网武汉高压试验研究院、国家电工仪器仪表质量监督检验中心、华中科技大学等单位的专家、教授,开展技术攻关,旨在填补我国微型电流传感器量值溯源的空白,目前已完成关键技术的研发。天门市筹建省级微型电量传感器计量检定中心后,可凭借技术上的领先优势,建成国内唯一的微型电量传感器检测机构,抢占微量电量传感器这一产品的至高点,打造天门高科技“城市名片”,进一步提升天门对外影响力,促进天门经济产业结构调整升级,壮大微型电量传感器产业集群,优化天门招商引资工作环境和平台。
  • 天门市筹建省级微型电量传感器检测机构
    记者从天门市质监局了解到,经湖北省质监局批准,天门市开始筹建湖北省微型电量传感器计量检定中心,这是全省唯一的省级微型电量传感器检测机构,也是天门市首个省级高科技检测机构,计划在天门市建立首个国家级计量基准。   此项目由该市质量技术监督局与市电工仪器仪表研究所共同组织筹建。据市质监局有关负责人介绍,微型电流传感器是应用在电子式电能表、继电保护装置,电子测量仪器上的一种电子元器件,使用范围广泛,随着国家实施“西电东送”、“智能电网”等重点工程的进展,在国内年需求量达10亿只以上,天门市也有数家企业从事此项产品的生产。微型电流传感器在出厂后和使用中必须进行校准,而目前国内还没有相关的国家标准量值,该市质监局邀请中国计量院、国家电网武汉高压试验研究院、国家电工仪器仪表质量监督检验中心、华中科技大学等单位的专家、教授,开展技术攻关,旨在填补我国微型电流传感器量值溯源的空白,目前已完成关键技术的研发。天门市筹建省级微型电量传感器计量检定中心后,可凭借技术上的领先优势,建成国内唯一的微型电量传感器检测机构,抢占微量电量传感器这一产品的至高点,打造天门高科技“城市名片”,进一步提升天门对外影响力,促进天门经济产业结构调整升级,壮大微型电量传感器产业集群,优化天门招商引资工作环境和平台。
  • 黑科技再现?全球首款搭载微型分子光谱传感器的智能手机问世
    美国当地时间1月6日上午,长虹控股公司总经理李进在CES展会现场发布全球首款分子识别手机—长虹H2,这是世界上第一个搭载小型化分子光谱传感器的智能手机,可实现果蔬糖分、水分,药品真伪,皮肤年龄,酒类品质等检测,成为随身携带的个性化健康管理集成终端。  在发布会上,李进称,随着长虹H2的发布,物质识别门槛被突破,手机行业有望迎来新的革命。  行业观察人士则认为,智能手机搭载小型化分子光谱传感器,其意义将不亚于当年GPS传感器搭载到手机所引发的位置服务革命。  传感器成就H2黑科技  早在2013年,长虹控股公司董事长赵勇提出面向物联网的“新三坐标”智能战略,并表示,智能终端正式进入“传感器”时代。  手机作为至关重要的智能终端,影响着生活的方方面面,正是无数传感器的作用。如今,可以通过GPS传感器实现各种位置服务,也可以通过温度,湿度,压力等传感器探测当前环境,还能通过运动、睡眠等传感器管理我们的健康。但是对于纷繁的物质世界,手机似乎无能为力,“能办周天之事,却难辨周天之物”正是对当前手机功能的最佳写照,因为到目前为止还没有一台手机能够通过传感器具备物质识别的能力,这无疑是一个巨大的缺憾。  随着长虹H2的发布,这个缺憾将被弥补。据了解,长虹将实验室级别光谱仪的能力和精度整合进可供人们日常携带和使用的手机中,有效提高用户的日常生活质量。以药品和食品为例,根据世界卫生组织的报告,假药占到全球药品交易量的10%,假药致死的现象屡有发生 食品安全问题同样严峻,近期俄罗斯爆发的假酒事件震惊普京,已造成72人死亡。如何才能识别真假?长虹H2手机只要轻轻一扫即可辨别。  那么,这是如何实现的呢?据李进介绍,在APK程序的控制下,H2手机向所搭载的小型化高分辨率近红外光谱传感器发出指令对被测物体进行“近红外吸收光谱”的数据采集,并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理,得出定性、定量分析结果,手机将数据化和图形化的结果呈现给用户,并向用户给出相应建议及推荐,H2手机即可直接识别到物质的分子属性。  由于世间万物大部分都是由分子所构成,理论上长虹H2都能识别。而这种分子层级的识别直达万物本质,远非肉眼所能比拟。例如在挑选水果时,只要在水果表面一扫,水果的糖分,水份,维他命等营养含量一目了然,并计算出综合指数供用户参考。再比如,测试人的胖瘦,通过长虹H2一扫,用户的体脂率将立即呈现,是胖还是瘦一目了然。此外,酒类的原料成分、工艺的过程控制、品质等都可以通过长虹H2轻松检测。当然,这些只是冰山一角,理论上长虹H2能识别世间万物。  数据运营实现信息实时感知  “万物互联”正在成为智能手机新的风口。长虹股份公司总经理兼通信公司董事长刘体斌表示,以传感器为主体的物联网控制、交互和协同技术,实现手机与其他智能终端的广泛联接、协同、交互、共享,长虹已将手机带入物联网时代。  据了解,长虹H2手机实现了跨终端、跨领域的“泛联接”和“大协同”,完成海量用户与终端之间的数据感知、收集、内容交互及服务协同,形成一个以大数据为基础的智能生态系统。基于物联网的应用和服务,H2以“智能光谱传感终端”为物质分子信息感知平台,通过后台“智能光谱分析平台”进行大数据分析,再将分析结果实时回传到手机并提供多项运营服务的功能。这不只是简单的联接与控制,而是涵盖日常生活状态的实时感知与内容协同。
  • 船舶气象仪-一款有条不紊的微型气象传感器
    船舶气象仪-一款有条不紊的微型气象传感器#2022已更新【品牌型号:天合环境TH-Y6】雷雨大风天气对船舶航行安全会带来很大影响,船舶在大风浪区域航行,将出现较剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定,以及由此引起的其他操纵方面的困难,甚至出现难以预料的危险,而且大雨、暴雨会引起能见度下降,影响航行安全。一、产品简介山东天合环境科技有限公司作为专业研发生产销售微型气象仪的企业,一直致力于微型气象仪和气象环境解决方案推广应用。具有完整的生产链、实力雄厚的技术团队和全面的营销团队,我们研发生产的超声波风速风向仪、五要素微气象仪、六要素微气象仪和小型自动气象站等气象产品,已广泛应用到气象监测、城市环境监测、风力发电、航海船舶、航空机场、桥梁隧道等领域,客户遍布全国各地,并取得了良好的社会效益和经济效益。TH-Y6型六要素微气象仪原理为发射连续变频超声波信号,通过测量相对相位来检测风速风向。与传统的超声波风速风向仪相比,我司产品克服了对高精度计时器的需求,避免了因传感器启动延时、解调电路延时、温度变化而造成的测量不准问题。TH-Y6型六要素微气象仪创新性地将气象标准六参数(环境温度、相对湿度、风速、风向、大气压力、压电雨量)通过一个高集成度结构来实现,可实现户外气象参数24小时连续在线监测,通过数字量通讯接口将六项参数一次性输出给用户。二、产品特点1、顶盖隐藏式超声波探头,避免雨雪堆积的干扰,避免自然风遮挡2、原理为发射连续变频超声波信号,通过测量相对相位来检测风速风向3、风速、风向、温度、湿度、大气压力、压电雨量六要素一体式4、采用先进的传感技术,实时测量,无启动风速☆5、抗干扰能力强,具有看门狗电路,自动复位功能,保证系统稳定运行6、高集成度,无移动部件,零磨损7、免维护,无需现场校准8、采用ASA工程塑料室外应用常年不变色9、产品设计输出信号标配为RS485通讯接口(MODBUS协议);可选配232、USB、以太网接口,支持数据实时读取☆10、可选配无线传输模块,最小传输间隔1分钟11、探头为卡扣式设计,解决了运输、安装过程松动不准的问题☆三、技术参数1、风速:0~60m/s(±0.1m/s);2、风向:0~360°(±2°);3、空气温度:-40-60℃(±0.3℃);4、空气湿度:0-100%RH(±3%RH);5、大气压力:300-1100hpa(±0.25%);6、压电雨量:0-4mm/min(±4%)7、功率:1.08W8、生产企业具有ISO质量管理体系、环境管理体系和职业健康管理体系认证☆9、生产企业具有知识产权管理体系认证证书和计算机软件注册证书☆四、产品尺寸图五、产品结构图六、注意事项1.传感器水平周围1米半径无遮挡,避免水滴飞溅影响2.传感器安装位置应避开强机械振动源3.传感器安装上方应为开阔区域,雨滴应直接滴落至传感器,应免二次滴落和连续水流冲击
  • 为万亿之城贡献“芯”力量!睿创微纳助力烟台打造百千亿级光电传感产业
    2月19日,烟台市委、市政府召开全市奋进万亿新征程动员大会。会上,烟台睿创微纳技术有限公司常务副总经理、艾睿光电科技有限公司董事长赵芳彦表示,将继续保持每年20%左右的研发投入,每年攻克3-5项卡脖子技术、培养招引100名重点专业人才,年销售保持较高增速,力争早日产值突破100亿元,为建设环渤海地区中心城市和绿色低碳高质量发展示范城市贡献睿创“芯”力量。自2009年,睿创微纳通过招商入驻烟台,数年间由籍籍无名成长为科创板上市、行业领头羊。下一步,睿创微纳致力于拓宽赛道,产业布局从“单一红外”拓展到“多维感知”,完成红外、激光、微波“三大主赛道”的新格局。具体来说,红外方向实现长波、中波、短波三个重要窗口的全覆盖,激光方向实现激光测距、激光指示、激光照射、车载激光雷达四个方向全覆盖,微波方向实现4D毫米波雷达、火控雷达、卫星通信用射频芯片等全覆盖。同时,充分发挥行业领域技术优势和资源优势,依托烟台光电传感产业园,推动产业链上下游垂直整合、延链聚合。2035年,产业园力争引进关联企业20-30家、培育区域配套供应商30-50家、培育上市公司3家,实现从芯片到整机的全产业链贯通,助力烟台打造百千亿级光电传感产业。
  • 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”。
  • “不光是传感器”,滨松中国于CIOE尽展纷呈应用
    中国国际光电博览会(cioe)已于9月9日在深圳落下了帷幕。在本次展会中,滨松中国主要围绕食品检验、测距、可穿戴等消费类电子以及手持小型化设备应用,呈现了一系列超小型的半导体光电传感器,其中还包括了近年推出的moems技术下的多款指尖大小微型光谱仪,在智能家居,食品检验方面都被给予了很大的期待。当然,用于体验的多个demo设备也同时展出。不过特别的是,除了滨松自制的demo以外,还联合了神秘用户,展出了其集成了相应传感器并成功予以应用和商业化的设备。绝对热点,IBM demo ibm demo的“意念”小车依然是获得了超高的人气。带上酷炫的头盔,集中精力“think”,小车就会在跑道上开始跑动。这个说是“意念”实为“血氧测量”的demo于今年开始在国内巡展,cioe已是第三站。基本原理即通过使用两组小型的光电器件:近红外led以及滨松pd(光电二极管)来实现核心的血氧探测功能。 *具体原理可通过扫描关注滨松中国微信号,回复“小车”获得。强大“应援”,从“器件”破壳直指应用方案 受国际光学“棱镜奖”青睐的指尖大mems微型光谱仪、mems-fpi近红外光谱探测器都成为了现场的“宠儿”,除了本身独特的娇小身姿以外,强大的“应援团”也成为了它们新增的亮点。除了自有的可直接连接手机使用的演示demo以外,更特别的是,滨松联合了多个合作伙伴,展出了集成了mems-fpi以及电路的光谱探测模块,以及已经成功研制并商业化的近红外奶粉检测小型手持仪器。“嘉宾”的出现显示了滨松从单一“器件提供商”概念中的破壳。通过长久的业内资源积累,以多方合作的方式,将探测器推向了最终的功能化应用。受热捧的测距、血氧/心率测量、奶粉检测等“嘉宾”产品样机滨松公司社长昼马明先生在谈到光子技术时曾说过:“我们意识到,仅依靠我们公司自己的力量去探索光子技术就如搭着木梯摘月亮。因此我们殷切希望和全世界的同仁们一起合作。”此次cioe中的立体展示,也贯彻了昼马先生提到的“合作”二字。在展现了在不断创造出更加小型化的光电传感器,为便携式设备带来新可能的同时,也看到了滨松中国在帮助客户解决方案性问题中的努力和成果。
  • 上海交通大学:研发纸基MXene全柔性高灵敏室温气体传感器
    随着物联网的快速发展,开发高灵敏柔性化学阻敏型气体传感器对有毒有害气体的实时监测和安全预警具有重要研究意义。对于传统的硅基气体传感器而言,其高功函数金属叉指电极与半导体敏感材料之间能垒不匹配的问题限制了电荷有效传递及传感性能提升。该工作设计了Ti3C2TxMXene非金属电极(ME)和Ti3C2Tx/WS2气敏材料集成的全柔性纸基传感器,通过同质导电电极和敏感材料的创新设计有效解决能垒不匹配的难题。Ti3C2Tx/WS2纳米片敏感材料具有高导电性、快速电荷转移和丰富的活性位点等优势,与MXene同质导电电极在单一传感通道中形成欧姆接触和肖特基异质结,其异质结调节效应、功函数匹配设计和金属诱导间隙态(MIGS)抑制效应等能有效提升气体传感性能。实验结果表明,柔性纸基ME+Ti3C2Tx/WS2对1 ppm NO2的气体传感响应值(15.2%)是传统金叉指电极Au+Ti3C2Tx/WS2传感响应值(4.8%)的3.2倍,最低理论检测极限为11.0 ppb,同时具备出色的抗湿度稳定性。该工作为基于MXene同质导电电极和气体传感材料集成的全柔性气体传感器设计提供了一种新的思路。研究亮点1.采用激光雕刻辅助压印技术制备柔性纸基Ti3C2TxMXene低功函数非金属材料电极,降低传统高功函数金属电极和半导体电子亲和力之间的能量差,抑制金属诱导间隙态的形成,有效提高金-半界面处的载流子迁移速率。2.构建基于柔性纸基同质Ti3C2TxMXene电极(ME)集成Ti3C2Tx/WS2气敏材料的全柔性气体传感器,实现了室温下对NO2气体的高灵敏度和高选择性传感,其气体传感性能优于传统金叉指电极(AuE)集成的传感器。3. Ti3C2Tx/WS2异质结调节效应促进界面处的电荷载流子传输效率,协同增强了对NO2的吸附性能和传感响应值。调节肖特基势垒高度(SBH)、抑制金属诱导间隙态形成能有效避免费米能级钉扎效应,实现了电荷载流子的自由转移。
  • 快速退火工艺在欧姆接触中的应用RTP
    作为新一代半导体的代表材料,氮化镓(GaN)具有大禁带宽度、高临界场强、高热导率、高载流子饱和速率等特性,是制造高功率、高频电子器件中重要的半导体材料。其中,GaN材料与金属电极的欧姆接触对器件性能有着重要的影响,器件利用金属电极与GaN间接触形成的欧姆接触来输入或输出电流。当欧姆接触电阻过高时会产生较多的焦耳热,缩短器件寿命,而良好的欧姆接触可使器件通态电阻低,电流输出大,具有更好的稳定性。退火温度影响欧姆接触质量氮化镓欧姆接触的制备通常需要进行退火处理,退火的目的是通过热处理改变材料的结构和性质,使金属电极与氮化镓之间形成低电阻接触。而金属与GaN之间形成欧姆接触的质量受退火条件的影响,良好的欧姆接触图形边缘应保持平整,电极之间不应存在导致短路的金属粘合,退火完成后不会出现金属的侧流。(a) 退火前欧姆接触形态 (b)退火后欧姆接触形态(图源网络)退火温度作为影响欧姆接触性能的重要参数,温度过高或过低都会导致电阻率的增加和电流的减小。一般来说,退火温度越高,金属电极与氮化镓之间的比接触电阻率则越低。比接触电阻率与退火温度的函数关系(图源:知网)然而,当退火温度过高则可能导致氮化镓材料的损伤或金属电极的熔化,不利于形成好的欧姆接触;当温度过低时会导致金属与半导体之间形成较高的势垒,阻碍载流子的传输。因此在对GaN欧姆接触进行退火处理时,对于退火温度的条件选择尤为重要。快速退火炉(RTP)原理:快速退火炉(RTP)是一种用于半导体器件制造和材料研究的设备,其工作原理是通过快速升温和降温来处理材料,以改变其性质或结构。RTP结构示意图(图源网络)晟鼎快速退火炉(RTP)优势RTP快速退火炉具有温度控制精确、升温速度快等优点,可以满足欧姆接触对温度敏感的材料和结构的需求。晟鼎快速退火炉制程范围覆盖200-1250℃,具有强大的温场管理系统,此外,还能灵活、快速地转换和调节工艺气体,使得其在同一个热处理过程中可以完成多段处理工艺。晟鼎快速退火炉RTP温度控制—1000℃制程半自动快速退火炉RTP-SA-12为半自动立式快速退火炉,工艺时间短,控温精度高,相对于传统扩散炉退火系统和其他RTP系统,其独特的腔体设计、先进的温度控制技术和独有的 RL900软件控制系统,确保了极好的热均匀性。产品优势◎红外卤素灯管加热,冷却采用风冷◎大气与真空处理方式均可选择,进气前气体净化处理◎灯管功率 PID 控温,可精准控制温度升温,保证良好的重现性与温度均匀性全自动双腔退火炉RTP-DTS-8相对于传统扩散炉退火系统和其他 RTP 系统,其独特的腔体设计、先进的温度控制技术和独有的RL900 软件控制系统,确保了极好的热均匀性。产品优势◎红外卤素灯管加热,冷却采用风冷 ◎灯管功率 PID 控温,可精准控制温度升温,保证良好的重现性与温度均匀性 ◎大气与真空处理方式均可选择,进气前气体净化处理 ◎标配两组工艺气体,最多可扩展至 6 组工艺气体桌面型快速退火炉RTP-Table-6 为桌面式 6 英寸晶圆快速退火炉,使用上下两层红外卤素灯管作为热源加热,内部石英腔体保温隔热,腔体外壳为水冷铝合金,使得制品加热 均匀,且表面温度低。 RTP-Table-6 采用 PID 控制,系统能快速调节红外卤素灯管的输出功率,控温更加精准。产品优势◎双层红外卤素灯管加热,氮气快速降温◎自主研发灯管分组排布,使温度均匀性更好 ◎采用PID 算法控制,实时调节灯管功率输出 ◎软件主界面能实时显示气体、温度、真空度等参数◎自动识别错误信息,出现异常时设备自动保护
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • 重磅! 郑州2021世界传感器大会隆重开幕!
    群英荟萃,人才集聚,产、学、研各界翘楚共话传感器技术在各领域发展趋势,共商传感产业发展规划,助推传感器产业升级。2021年11月1日,由中国科学技术协会、河南省人民政府主办,中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、河南省科学技术协会、河南省工业和信息化厅、河南省发展和改革委员会、河南省科学技术厅、中共河南省委外事工作委员会办公室承办的“2021世界传感器大会”在郑州国际会展中心盛大开幕!本届大会以“感知世界智创未来”为主题,全球传感器领域国际国内组织、专家学者及知名企业代表齐聚绿城,打造技术先进、应用繁荣、产业链完善、营商环境优化的传感器产业生态发展系统, 推动建设郑州• 中国智能传感谷,助推建设全国重要的特色智能传感器产业基地,建设国际知名的智能传感器应用示范城市。2021世界传感器大会开幕式现场中国工程院院士方家熊,中国科学院院士张玉奎,中国工程院院士赵连城,美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士、欧洲科学院院士张学记,加拿大工程院院士沈卫明线下出席此次大会。中国工程院院士倪光南,中国科学院院士李景虹,中国工程院院士周立伟,中国科学院院士都有为,中国科学院院士管晓宏,国际欧亚科学院院士邓中亮,美国医学与生物工程院院士李长明,加拿大工程院院士杨军,英国皇家工程院院士Kenneth TV Grattan等院士专家线上参会,通过“云端”为大会助力。西门子(中国)有限公司数字化工业集团、松下神视有限公司、上海高通半导体有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司、中国联通物联网研究院、正泰集团、汉威科技集团有限公司、上海自动化仪表有限公司、上海工业自动化仪表研究院有限公司等企业负责人出席本次大会。近年来,河南省高度重视智能传感器产业发展,准确把握新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局,抢抓新一轮科技革命产业变革机遇,积极布局战略性新兴产业,培育未来发展优势,推动智能制造迈上新台阶,打造河南重要产业转型升级平台,为加快推动经济高质量发展提供有力支撑。主持人 河南省政府副秘书长魏晓伟开幕式在河南省政府副秘书长魏晓伟主持下正式启动。郑州市委副书记、郑州市市长侯红,IO-Link国际委员会代表伊格纳西奥爱德华多塞隆霍利,河南省委常委、副省长费东斌,中国科协党组书记、副主席、书记处第一书记张玉卓分别为大会致辞。郑州市委副书记、市长侯红郑州市委副书记、郑州市市长侯红表示,传感器是数字经济重要的核心技术,万物互联的数据源头。站位“三新”的时代背景,郑州将持续推进“五链”深度融合、“六新”加速突破,聚集研发设计、加工制造、封装测试、材料设备四大关键领域,贯通政、产、学、研、用各个环节,完善“人才+项目+资本+场景”的模式,深化智能传感器的技术、产品、服务、应用创新,推动智能终端、智能网联汽车、软件算法、集成电路、大数据五大关联产业的集聚发展,着力打造具有国际影响力的千亿级智能传感器产业的新高地。IO-Link国际委员会代表伊格纳西奥爱德华多塞隆霍利IO-Link国际委员会代表伊格纳西奥爱德华多塞隆霍利认为,当今情报系统的信息数据传输越来越依赖于智能传感器,传感器是智能制造的基石。在智能时代,随着高性能、高可靠、多功能、复杂的自动测量和控制系统的发展。基于射频、识别技术的物联网,愈加凸显了开发具有感知和认知能力的传感器的重要性和紧迫性。他期待更多的国际合作,来推动人类感知方式不断创新。河南省委常委、副省长费东斌河南省委常委、副省长费东斌进一步强调,河南省将以2021世界传感器大会为契机,努力打造世界传感器大会、核心企业集聚、郑州• 中国智能传感谷三大品牌,着力推动传感器产业“大平台、大中心、大生态”三大发展,也积极完善人才发展和科技创新的政策,深化体制机制改革,为传感器产业发展营造良好的环境。中国科协党组书记、副主席、书记处第一书记张玉卓中国科协党组书记、副主席、书记处第一书记张玉卓指出,推动传感器发展,需要夯实人才和技术储备、需要营造创新生态、需要深化开放合作。推进科技前沿,需要汇聚多元文明智慧,要构建基于信任的国际合作网络,推动开放创新,共商共建规则,推进全球数字治理,促进人工智能、大数据、云计算等技术与智能传感器产业密切合作,激发创新引领的合作动能,推动传感器技术、网络、产业协同发展,促进世界经济可持续繁荣。河南省智能传感器产业链联盟、河南省智能传感器行业协会秘书长授牌仪式郑州中国智能传感谷创新基地授牌仪式开幕式上,汉威科技集团股份公司被授予河南省智能传感器产业链联盟会长单位,河南昊博科技发展集团有限公司被授予河南省智能传感器行业协会秘书长单位;郑州市被授予“郑州中国智能传感谷创新基地”称号。2021世界传感器大会签约仪式把握新机遇,集聚新动能。借着此次大会东风,郑州高新区、鹤壁等地先后分三批次与企业单位进行签约,共计项目24个,总投资额84.42亿元,其中郑州高新区签约项目19个,总投资额达75.78亿元。通过招引一批创新平台、科技孵化、制造业类项目,在传感器核心器件、产业应用以及科技成果转化上持续发力,为传感器产业发展增添新动能。同时,郑州高新区“智能传感器产业大脑”平台正式发布,通过产业地图、产业链全景模块建设,实现高新区传感器产业资源总览、产业诊断、发展路线的产业作战图,支撑传感器产业创新资源集聚、服务科学量化决策,掌握传感器产业要素口径实时的“底数底图底库”,推动传感器产业高质量发展。2021世界传感器大会开幕式现场全球盛会,世界瞩目。“2021世界传感器大会”顺利开幕,本届大会将是传感器领域一场别开生面的国际盛会。大会对于推动我国传感器产业升级、促进工业转型、发展战略性新兴产业、推进现代国防建设、保障和提高人民生活水平具有重要意义!
  • 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。
  • 常见的温湿度传感器有哪些?
    过去的温湿度传感器都比较简单,而随着技术的成熟,科技的进步,如今温湿度传感器发展也是越来越好。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。 温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。结合目前市场上的传感器类型,即使是温湿度传感器,这一类型的传感器,还会分为很多种类,有很多的类型。当然它们的应用领域也是千差万别的。下面具体来看下湿度传感器的种类都有哪些?温湿度传感器按监测方法分有接触式和非接触式两种接触式: 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。非接触式: 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。温湿度传感器也分分体式和一体式两种,上面介绍了一体式,下面介绍分体式。分体式又温度传感器和湿度传感器组成。温度传感器通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。1:铂热电阻温度传感器铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。2:热电偶温度传感器热电偶是温度测量中常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是便宜的。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成,当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。通过电势的变化来得出相应的温度变化。热电偶是简单和通用的温度传感器,但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。3:热敏电阻由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度高的温度传感器。热敏电阻是用半导体材料, 大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。热敏电阻在两条线上测量的是温度, 有较好的精度,但它比热偶贵, 可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改变造成200Ω的电阻变化。注意10Ω的引线电阻仅造成可忽略的 0.05℃误差。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的,但必须注意防止自热误差。湿度传感器的湿敏元件分为电阻式和电容式 两种。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和形形色色的电子式传感器法。
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