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高频率响应微型位移传感器

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高频率响应微型位移传感器相关的资讯

  • 新品发布 | 革新测量技术:HBK全新超微型加速度计
    在精密测量领域,HBK品牌以其卓越的技术和创新的解决方案而闻名。HBK推出了全新超微型加速度计,它们是HBK产品家族中最小、最轻巧的成员——它们不仅在尺寸上令人印象深刻,更以其高性能和多功能性在各种测试应用中展现出色的表现。HBK产品中最小的单向和三向加速度6801系列超微型CCLD三向加速度计具有非常轻的质量和非常小的尺寸,适合于狭小空间或者轻质量结构的测试。测量频率上限到10kHz,底座绝缘,钛金属外壳。集成90cm线缆,4芯1/4-28接头,粘贴方式安装。6801-A-001型三向加速度计HBK产品中最小的三向加速度计,传感器质量为0.8g,非常适合于印刷电路板和消费电子器件等的振动测量。6801-I-003型三向加速度计HBK产品中最小的底座绝缘的三向加速度,传感器质量为1.84g,用阳极氧化铝隔离外壳焊接到加速度计钛外壳上,非常适合于电池测试等具有潜在的接地回路干扰的测试场景。6802系列超微型CCLD加速度计- 带集成线缆,传感器质量仅有0.2g,钛金属外壳,粘贴安装;- 测量频率上限到20kHz;- 测量动态范围:±500g,±25000g;适用于模态测试–——新款TEDS型力锤和加速度计HBK提供从传感器、力锤和激振器、数据采集仪到模态测试、仿真与测试相关性分析的一个完整的测量链。使用新款TEDS力锤和底座绝缘的TEDS加速度计,实现传感器的完全自动配置。6991系列力锤- 轻型- 高灵敏度- 优异的线性度- 6991-B-004和6991-B-005为TEDS型6803系列三向CCLD加速度计- 底座绝缘,非常适合于汽车车身、动力总成、机械结构的振动测试,有效避免接地回路的干扰- 钛金属外壳- 频响范围:6 – 5000Hz, ±5%- 6803-B-007型为TEDS传感器6804系列单向CCLD加速度计- 底座绝缘,有效避免接地回路的干扰- 钛金属外壳- 频响范围:0.3 – 5000Hz, ±5% 0.15 – 10kHz, ±15%- TEDSDC响应加速度计可变电容(VC)加速度计系列,包含密封的MEMS电容传感元件,定制集成电路放大器和低噪声电子器件封装在一个密封的钛外壳。具有极低噪声和低功耗。专门用于零频到中频的应用,例如飞行测试、颤振测试、道路载荷试验、地震监测、机器人、倾斜测试、安全气囊测试以及碰撞测试等。6951系列TEDS型单向DC响应加速度计- 灵敏度:800mV/g, 80mV/g- 满量程±5,±50g- 可承受2000g,5000g冲击6952系列单向DC响应加速度计- 灵敏度:1000mV/g, 80mV/g, 10mV/g- 满量程±2,±200g- 可承受5000g冲击6953系列三向DC响应加速度计- 灵敏度:800mV/g, 80mV/g, 40mV/g- 满量程±2,±100g- 可承受2000g冲击HBK的这些产品以其高精度、高灵敏度、轻巧设计和出色的动态范围,满足了从消费电子到工业应用的多样化测试需求。无论是在需要极小尺寸和重量的应用场景,还是在要求高频率响应和抗干扰能力的测试中,HBK都提供了相应的解决方案。通过TEDS技术,这些传感器和力锤实现了与数据采集系统的无缝集成,进一步提高了测试效率和准确性。
  • 新品发布 | 革新测量技术:HBK全新超微型加速度计
    在精密测量领域,HBK品牌以其卓越的技术和创新的解决方案而闻名。HBK推出了全新超微型加速度计,它们是HBK产品家族中最小、最轻巧的成员——它们不仅在尺寸上令人印象深刻,更以其高性能和多功能性在各种测试应用中展现出色的表现。HBK产品中最小的单向和三向加速度6801系列超微型CCLD三向加速度计具有非常轻的质量和非常小的尺寸,适合于狭小空间或者轻质量结构的测试。测量频率上限到10kHz,底座绝缘,钛金属外壳。集成90cm线缆,4芯1/4-28接头,粘贴方式安装。6801-A-001型三向加速度计HBK产品中最小的三向加速度计,传感器质量为0.8g,非常适合于印刷电路板和消费电子器件等的振动测量。6801-I-003型三向加速度计HBK产品中最小的底座绝缘的三向加速度,传感器质量为1.84g,用阳极氧化铝隔离外壳焊接到加速度计钛外壳上,非常适合于电池测试等具有潜在的接地回路干扰的测试场景。6802系列超微型CCLD加速度计- 带集成线缆,传感器质量仅有0.2g,钛金属外壳,粘贴安装;- 测量频率上限到20kHz;- 测量动态范围:±500g,±25000g;适用于模态测试–——新款TEDS型力锤和加速度计HBK提供从传感器、力锤和激振器、数据采集仪到模态测试、仿真与测试相关性分析的一个完整的测量链。使用新款TEDS力锤和底座绝缘的TEDS加速度计,实现传感器的完全自动配置。6991系列力锤- 轻型- 高灵敏度- 优异的线性度- 6991-B-004和6991-B-005为TEDS型6803系列三向CCLD加速度计- 底座绝缘,非常适合于汽车车身、动力总成、机械结构的振动测试,有效避免接地回路的干扰- 钛金属外壳- 频响范围:6 – 5000Hz, ±5%- 6803-B-007型为TEDS传感器6804系列单向CCLD加速度计- 底座绝缘,有效避免接地回路的干扰- 钛金属外壳- 频响范围:0.3 – 5000Hz, ±5% 0.15 – 10kHz, ±15%- TEDSDC响应加速度计可变电容(VC)加速度计系列,包含密封的MEMS电容传感元件,定制集成电路放大器和低噪声电子器件封装在一个密封的钛外壳。具有极低噪声和低功耗。专门用于零频到中频的应用,例如飞行测试、颤振测试、道路载荷试验、地震监测、机器人、倾斜测试、安全气囊测试以及碰撞测试等。6951系列TEDS型单向DC响应加速度计- 灵敏度:800mV/g, 80mV/g- 满量程±5,±50g- 可承受2000g,5000g冲击6952系列单向DC响应加速度计- 灵敏度:1000mV/g, 80mV/g, 10mV/g- 满量程±2,±200g- 可承受5000g冲击6953系列三向DC响应加速度计- 灵敏度:800mV/g, 80mV/g, 40mV/g- 满量程±2,±100g- 可承受2000g冲击HBK的这些产品以其高精度、高灵敏度、轻巧设计和出色的动态范围,满足了从消费电子到工业应用的多样化测试需求。无论是在需要极小尺寸和重量的应用场景,还是在要求高频率响应和抗干扰能力的测试中,HBK都提供了相应的解决方案。通过TEDS技术,这些传感器和力锤实现了与数据采集系统的无缝集成,进一步提高了测试效率和准确性。
  • 一篇文章看懂:什么是SENIS集成3轴磁传感器?
    一篇文章看懂:什么是SENIS集成3轴磁传感器?为了测量电磁铁和永 jiu磁铁产生的从 10-6 到 102 T 的非均匀磁通密度,通常使用带霍尔探头的特斯拉计。为了同时测量磁通密度的三个正交分量,需要使用三轴霍尔探头。根据目前传统的的技术水平,三轴霍尔探头由三个霍尔板组成,这三个霍尔板分别位于一个小立方体的三个相互正交的面上。单个霍尔板的尺寸及其定位公差严重限制了可实现的空间分辨率和测量磁通密度矢量的角度精度。此外,连接霍尔装置的导线中的电磁感应也限制了这种霍尔探头的有用带宽。此外,平面霍尔效应通常会产生额外的误差。在基于量子阱的霍尔板中,平面霍尔效应很弱,但问题依然存在。 为了解决这个问题,在一个点上检测三个方向的磁性。SENIS开发了一种划时代的“集成3轴磁传感器",使之成为可能。这就是“集成的三轴磁传感器"。 该传感器可以在所有情况下测量精确的3D矢量,例如永磁体的邻近磁场、小线圈产生的磁场和时间变化,这在过去是不可能的。图1. 传统的霍尔片3轴探头(左)和SENIS集成3轴磁传感器(右)3轴磁性探头的配置传统的霍尔片3轴探头SENIS集成3轴磁传感器磁化位置3个位置一个位置(单点)磁感应位置的错位量取决于传感器位置(约0.5mm~10mm)无错位传感器的相对角度误差通常不标注(过大)±0.1°以内温度传感器无安装在传感器芯片中探头形状约1~2种8种类型+定制自由一、 专li技术的SENIS集成3轴磁传感器二、 SENIS集成三轴磁传感器的功能除了磁传感器外,集成的3轴磁传感器还集成了偏置电路和放大器,以提高频率特性和抗噪性,甚至在宽度仅为 0.64 m 的单个芯片上集成了温度传感器,用于因温度变化而进行灵敏度校正。1.敏感区域仅为0.15mm × 0.1mm × 0.15mm2.3个方向相对角度误差在±0.1以内3.频率响应:高达25Khz(-3db)4.温度特性±100ppm/°C三、 SENIS集成三轴磁传感器放大图四.SENIS集成三轴磁传感器详细信息图2. 磁性传感器内部有5个感磁区域。通过取BZ1和BZ2的平均值,虚拟地求出By传感器位置的Bz磁场。同样地,通过取Bx1和Bx2平均值来求出By传感器位置的Bx磁场,可在同一点上收集Bx、By、Bz。五.搭配SENIS集成三轴磁传感器的霍尔探头类型:六.搭配SENIS集成三轴磁传感器的高斯计/特斯拉计汇总类型: SENIS数字特斯拉计/高斯计基于SENIS® 的模拟磁场传感器电子设备,其顶部添加了数字模块,具有显示器,通信端口,数字数据校正等。SENTIS提供不同类型的特斯拉计,具有不同的磁性分辨率,精度,f带宽,噪声水平和功能和处理选项(手持式,台式,机架式)3MH3特斯拉计,适用于工业和实验室应用,具有良好的精度,分辨率和f带宽3MH6台式特斯拉计,用于实验室应用,具有非常高的分辨率和精度以及良好的f带宽3MTS 手持式特斯拉计,探头支架坚固,精度高1 轴、2 轴或 3 轴 Nanoteslameter 3NTA1,用于极低磁场SENIS® 已通过ISO 9001和ISO 22301(业务连续性管理)认证。我们的校准实验室已通过ISO17025:2017认证。上海昊量光电作为SENIS公司在中国大陆地区主要的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
  • 每天高频率工作8小时以上,购买以来基本0故障
    成都理工大学、烟台先进材料与绿色制造山东省实验室的葛轶岑、胡克苓研究团队,使用福立气相色谱仪在著名期刊《European Polymer Journal》发表题为《Pd nanoparticles supported in PDMAEMA-b-PLMA micelles: A superb catalytic platform for Suzuki-Miyaura cross-coupling in water》的最新研究成果。本课题通过合成一系列具有高度两亲性的嵌段共聚物,利用其在水中的自组装行为作为胶束型纳米反应器和纳米钯颗粒载体,成功实现水相Suzuki-Miyaura偶联反应的高效催化。本文所述的Pd/PDMAEMA-b-PLMA型复合纳米材料是一种制备简单、催化活性高、稳定性好、可重复使用的水溶性多相催化剂。福立气相色谱助力反应产率与催化剂活性的测定 葛轶岑老师近年研究方向主要为高分子纳米反应器在有机合成方法学与催化中的应用。本课题使用气相色谱对所制备催化剂的催化反应效率进行测定,而催化产率数据信息的获取是评估本研究课题中催化剂活性的关键。福立GC9720Plus气相色谱仪为本课题的催化产率分析提供了重要的技术支持,帮助研究团队准确和深入地评估所制备纳米材料的催化性能。提供重要的技术支持葛轶岑老师介绍使用福立气相色谱的具体应用,“首先使用福立气相色谱仪建立反应产物与内标物的峰面积-浓度线性回归曲线,从而进一步通过检测不同反应混合物样品中产物峰面积以确定其相应产率。本研究课题依托福立气相色谱仪高效、精准的分析结果,通过两亲性嵌段聚合物负载钯催化剂构筑一种稳定的纳米催化反应器,成功实现了温和条件下水相Suzuki-Miyaura型的高效Csp2-Csp2键偶联。” 仪器耐用 性能稳定可靠“在本课题组长期的项目研究工作中,仪器设备的分析精确性和稳定运行很重要。福立仪器的气相色谱仪研发设计注重耐用性和可靠性,即使在连续高强度的工作环境下,也能保持稳定的性能。在购入GC9720Plus气相色谱仪后,本单位研究人员对其使用频率非常高,基本上每天要完成至少多于8小时的分析检测任务。在过去两年的使用过程中,福立气相色谱仪及其配套自动进样器基本没有发生故障。随机器附带的仪器维护套装和耗材包,完全能够满足学生们长时间科研工作后所需的进样垫圈更换、色谱柱更换以及机体清洁等日常维护保养需要。”快速响应 服务到位 “在我们课题组日常操作遇到疑惑或技术困难时,福立销售部门经理总能第一时间帮助我们对接售后部门维修工程师。售后工程师能够在线上快速响应,指导我们如何使用和维护仪器设备,以及针对简单问题的维修工作。同时,福立售后部门员工会阶段性进行用户回访,并在实验室现场面对面指导学生的仪器使用和科研工作。”葛轶岑老师对福立的售后服务表示高度认可。相较于进口 福立气相色谱优势显著“相比一些进口品牌,福立气相色谱仪器具有产品价格实惠、性能稳定、操作方便、故障率低、维护成本低等诸多优势,祝愿福立品牌能够在国产分析仪器领域越做越好。” 福立未来系列气相色谱仪 福立仪器将继续坚持自主创新的核心理念,加强与教科研用户的沟通交流,深入了解他们的需求和期望,为他们提供更加优质、高效的仪器解决方案。同时,我们也期待与更多的合作伙伴携手共进,共同探索科学仪器的新应用领域,为科学研究的进步贡献智慧和力量。论文原文链接:https://www.x-mol.com/paper/1730791581634285568?adv
  • 振动试验基础:加速度传感器介绍
    如果说振动控制仪是振动试验系统的大脑,那么加速度传感器就是人体的感官部分。本文主要介绍电荷型加速度传感器的原理和使用方法。※振动领域常用传感器加速度:压电型(电荷输出型或电压输出型IEPE)、动电型等。速度:激光测定器等。位移:LVDT(Linear Variable Differential Transformer)、Laser等。频率响应特性:加速度传感器 速度传感器 位移传感器(原因:相位关系),所以振动试验机系统多采用加速度传感器。※电荷输出型加速度传感器构造:原理:Q(电荷量) = C(电容) × V(电压)压力(F=mA)作用,压敏材料上产生电荷,对应电荷,输出电压变化。常见电荷型加速度传感器:※加速度传感器质量要求必须保证测定物质量的1/10以下。※加速度传感器频率使用范围避开传感器的共振点,使用直线形区域。在低频区域(1-5Hz)尤其要注意,由于频率响应特性的缘故,测得的加速度会有一定的偏差,对反馈控制有较大影响。也许这就是振动台厂家的设备产品目录中设备频率使用范围都是从5Hz开始标注的缘故吧。另外还要注意环境对传感器灵敏度的影响,比如,温度、湿度、电磁干扰等,别篇叙述。※加速度传感器的固定要求①用手测 ②磁铁(2点吸附) ③磁铁(平面吸附) ④垫片胶水粘贴 ⑤胶水粘贴 ⑥螺丝固定上图中,可以看出采用螺丝固定是最好的,但是由于实际情况,一般振动试验,能提供螺丝固定的螺孔基本上没有,所以通常采用胶水(502胶水等)粘贴或垫片(绝缘地线)胶水粘贴传感器。※加速度传感器的使用方法※加速度传感器的重要参数灵敏度、最大测定加速度、电容等。例:加速度传感器型号:2353B、灵敏度:0.209pC/(m/s²)传感器电容: 890pF,加速度500m/s²振动时,输出的电压是多少?(传感器低噪声电缆的电容已忽略。)Q=0.209×500=104.5[pC]V=Q/C=104.5/890=0.11742[V]= 11.742[mV]※前置功放(电荷放大器)将加速度传感器的电荷输出电压(mV级别)转换,通过增幅放大到±V级的电压信号,输出给振动控制仪。电压输出型(IEPE or ICP)加速度传感器也经常应用,稳定可靠,直接电压输出。内部含有微电子电路,受温度和湿度的影响比较大,一般使用上限在+125℃左右,建议在常温下采用。在三综合试验中,尤其需要特别注意试验条件的温度。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 卡外国“脖子”,大量仪器技术限制出口
    近日,中华人民共和国商务部关于《中国禁止出口限制出口技术目录》修订公开征求意见。为加强技术进出口管理,根据《对外贸易法》和《技术进出口管理条例》相关规定,商务部会同科技部等部门对《中国禁止出口限制出口技术目录》(包括商务部、科技部2008年第12号令和商务部、科技部2020年第38号公告,以下简称《目录》)进行了修订。本次修订拟删除技术条目32项,修改36项,新增7项,修订后《目录》共139项,其中,禁止出口技术24项,限制出口技术115项。此次修订对《目录》进行较大幅度删减,细化部分技术条目控制要点,为加强国际技术合作创造积极条件。值得注意的是,本次《目录》中涉及大量仪器与检测技术并限制出口。部分仪器技术如下:行业领域技术名称技术名称通信设备、计算机及其他电子设备制造业空间仪器及设备制造技术1. 通道数500的遥感成像光谱仪制造技术2.空间环境专用器件设计和工艺、评价方法和设备、空间润滑方法和润滑件;3. 高分辨率合成孔径雷达技术的总体技术方案和主要技术指标;4. 高分辨率可见光、红外成像技术的总体方案及指标;5. 毫米波、亚毫米波天基空间目标探测技术的总体方案及指标无人机技术1. 不同级别的固定翼和旋翼类无人机中的微型任务载荷,自主导航、自适应控制、感知与规避、高可靠通信及空域管理等关键技术2. 无人机制造中所涉及的惯性测量单元、倾角传感器、大气监测传感器、电流传感器、磁传感器、发动机流量传感器等集中类型传感器的关键技术3. 电磁干扰射线枪等反无人机技术4. 无人机任务载荷关键技术(光电/红外传感器、合成孔径雷达及激光雷达的制造技术等)5. 无人机飞行控制系统(自主导航、路径及避障规划等相关的算法及软件)激光技术利用自主研发的KBBF单晶体制造深紫外固体激光器的关键技术激光雷达系统车载激光探测及测距系统技术传感器制造技术1. 电子对撞机谱仪用霍尔探头的设计制造与标定技术2. 远场涡流测试探头的设计与制造技术微波技术高功率(百兆瓦级)微波技术1. 脉冲功率技术与强流电子束加速技术2. 爆炸磁压缩技术仪器仪表制造业热工量测量仪器、仪表制造技术同时具有下列指标的双涡街流量计制造技术1. 用于管道直径50~2,000mm2. 测量精度高于0.5%3. 流速≥0.2m /s4. 管道介质为水与温度≤300℃蒸汽机械量测量仪器、仪表制造技术高精度圆度仪1. 大尺寸(Ф250~Ф1,000)圆度与圆柱度在线测量技术2. 为提高主轴回转精度和测量精度(±0.017μm)的误差分离与误差补偿技术无损探伤技术探伤用驻波电子直线加速器用加速管的制造技术材料试验机与仪器制造技术1. 贴片光弹性在线、动态、同步检测技术2. 液氢高速(>4万转/分)轴承试验机设计技术(1)主轴低温(低于-240℃)变形控制技术(2)热传导及热隔离技术(3)加载系统计时仪器制造技术1. CCD(光电耦合器件)终点摄象计时及判读专用设备中成象传感技术及控制方式2. 游泳(蹼泳)成套计时记分专用设备中的触摸板传感方式及制作工艺精密仪器制造技术1. 高精度(在5.1mm处分辨率20μm)反射式声显微镜(1)声镜制造技术(2)声镜成象和V(Z)曲线原理和阴影成象法2. 柴油机振型现代激光光测研究(1)非球面透镜设计和制造技术(2)二路光路系统设计结构技术3. 四坐标探针位移机构技术(1)四坐标位移机构的设计及制造工艺(2)高频率响应(≥20kHz)压力探针的设计制造工艺地图制图技术1.我国地理信息系统的关键算法和系统中具有比例尺1:100万的地形及地理坐标数据2. 直接输出比例尺≥1:10万地形要素的应用技术地震观测仪器生产技术1. 观测频带到直流,灵敏度≥1,000Vs/m的地震计生产技术2. 井孔径1s,灵敏度≥500Vs/m的井下三分向地震计生产技术玻璃与非晶无机非金属材料生产技术1. 镀膜机多头小离子源制造技术(1)离子束辅助蒸发工艺(2)离子束斑合成技术2. 制作坩埚用F1强化铂的成份及其制作技术专业技术服务业海洋环境仿真技术1. 海洋环境仿真、背景干扰仿真2. 内插滤波技术和模拟通道时延误差的修正技术3. 建模大地测量技术我国大地控制网整体平差方法及软件技术精密工程测量技术我国重点工程精密测量的技术和方法真空技术真空度<10-9mPa的超高真空获取技术声学工程技术1. 专门设计用于航空、航天、船舶、火车的有源噪声控制的系统设计技术和算法软件2. 声功率>10,000W的气动声源设计技术和制造工艺计量测试技术1. 六氟化硫微量含水量测量技术(1)检测限十万分之三(体积分数)的传感器制造技术2. 氯化钠温度定点技术(1)相平衡态时氯化钠密度值(2)密封腔改善热传导技术和防腐蚀技术(3)定点黑体防泄漏技术地质勘查业地球物理勘查技术地磁场测定灵敏度≤0.01nT(包括单光系、多光系)氦光泵磁力仪探头制造技术医药制造业组织工程医疗器械产品的制备和加工技术1. 组织细胞分离和培养技术2. 组织细胞培养基的配方技术3. 材料支架的加工技术4. 组织工程产品的培养加工技术5. 组织工程产品的保存技术6. 医用诊断器械及设备制造技术(包括国产新一代基因检测仪、第三代单分子测序仪)附件:中国禁止出口限制出口技术目录.doc
  • 《中国禁止出口限制出口技术目录》公布,含多种仪器及测量技术
    12月21日,商务部、科技部修订发布《中国禁止出口限制出口技术目录》(以下简称《目录》),自公布之日起实施,商务部、科技部公告2020年第38号(《〈中国禁止出口限制出口技术目录〉调整内容》)同时废止。属于军民两用技术的,纳入出口管制管理。本次《目录》修订共删除34项技术条目,新增4项,对37项技术条目的控制要点和技术参数进行了修改。修订后《目录》由164项压缩至134项,其中禁止类24项,限制类110项。《目录》限制出口部分涉及多种仪器设备制造技术及测量测试技术,包括传感器制造技术,计量基、标准制造及量值传递技术,空间仪器及设备制造技术,激光雷达系统,热工量测量仪器、仪表制造技术,机械量测量仪器、仪表制造技术,无损探伤技术,材料试验机与仪器制造技术,计时仪器制造技术,精密仪器制造技术,地震观测仪器生产技术,大地测量技术,精密工程测量技术我,计量测试技术,地球物理勘查技术等。本文摘录如下:中国限制出口仪器设备及测量技术目录行业领域编号技术名称控制要点计算机、通信和其他电子设备制造业083901X传感器制造技术1.电子对撞机谱仪用霍尔探头的设计制造与标定技术2.远场涡流测试探头的设计与制造技术083909X计量基、标准制造及量值传递技术1.准确度≤2×10-4,年稳定性≤10-4的镯环形电感器的制造技术(1)电感线圈的绕制、屏蔽技术(2)镯环形电感线圈温度补偿技术(3)防潮防震技术2.射频电压标准射频座结构设计及薄膜辐条状热变电阻制造技术3.标准时间的卫星传递技术4.氦-氖稳频(波长相对变化量△λ/λ=10-10~10-11)光器碘室、激光管、谐振腔镜制造工艺及参数5.电替代辐射计接收腔制造技术(1)吸收率≥0.998 的电替代辐射计中金属腔的制造工艺(2)金属腔的电加热器制造技术083911X空间仪器及设备制造技术1.通道数500 的遥感成像光谱仪制造技术2.空间环境专用器件设计和工艺、评价方法和设备、空间润滑方法和润滑件3.高分辨率合成孔径雷达技术的总体技术方案和主要技术指标4.高分辨率可见光、红外成像技术的总体方案及指标5.毫米波、亚毫米波天基空间目标探测技术的总体方案及指标233914X激光雷达系统符合以下任一条件的激光探测及测距系统技术:脉冲峰值功率(peak power)30kW、脉冲宽度(pulse width)2km、角准度(angularaccuracy)3.流速≥0.2m/s4.管道介质为水与温度≤300℃蒸汽084002X机械量测量仪器、仪表制造技术高精度圆度仪1.大尺寸(Ф250~Ф1,000)圆度与圆柱度在线测量技术2.为提高主轴回转精度和测量精度(±0.017μm)的误差分离与误差补偿技术084003X无损探伤技术探伤用驻波电子直线加速器用加速管的制造技术084004X材料试验机与仪器制造技术1.贴片光弹性在线、动态、同步检测技术2.液氢高速(>4 万转/分)轴承试验机设计技术(1)主轴低温(低于-240℃)变形控制技术(2)热传导及热隔离技术(3)加载系统084005X计时仪器制造技术1.CCD(光电耦合器件)终点摄象计时及判读专用设备中成象传感技术及控制方式2.游泳(蹼泳)成套计时记分专用设备中的触摸板传感方式及制作工艺084006X精密仪器制造技术1.高精度(在5.1mm处分辨率>20μm)反射式声显微镜(1)声镜制造技术(2)声镜成象和V(Z)曲线原理和阴影成象法2.柴油机振型现代激光光测研究(1)非球面透镜设计和制造技术(2)二路光路系统设计结构技术3.四坐标探针位移机构技术(1)四坐标位移机构的设计及制造工艺(2)高频率响应(≥20kHz)压力探针的设计制造工艺084008X地震观测仪器生产技术1.观测频带到直流,灵敏度≥1,000Vs/m的地震计生产技术2.井孔径<130mm,周期>1s,灵敏度≥500Vs/m 的井下三分向地震计生产技术专业技术服务业087402X大地测量技术我国大地控制网整体平差方法及软件技术087403X精密工程测量技术我国重点工程精密测量的技术和方法087406X计量测试技术1.六氟化硫微量含水量测量技术(1)检测限十万分之三(体积分数)的传感器制造技术2.氯化钠温度定点技术(1)相平衡态时氯化钠密度值(2)密封腔改善热传导技术和防腐蚀技术(3)定点黑体防泄漏技术087408X地球物理勘查技术地磁场测定灵敏度≤0.01nT(包括单光系、多光系)氦光泵磁力仪探头制造技术中国禁止出口限制出口技术目录.pdf
  • 日常生活噪声危害大,如何选择合适的噪声传感器监测?
    噪声污染是主要环境污染之一,但噪声污染与空气污染、水污染不同,它属于物理性污染(或称能量污染)。一般情况下噪声污染并不致命,且与声源同时产生同时消失。噪声源分布很广,较难集中管理。由于噪声渗透到人们生产和生活的各个领域,且能够直接感觉到它的污染,不像其他物质污染那样在产生后果时才受到注意,所以噪声诉讼成为城市环境诉讼案件中最多的。 一、噪声的危害1、对人听力的影响强的噪声可以引起耳部的不适,如耳鸣、耳痛、听力损伤。在噪声长期作用下,听觉器官的听觉灵敏度显著降低,称作“听觉疲劳”,经过休息后可以恢复。若听觉疲劳进一步发展便是听力损失,分轻度耳聋、中度耳聋以至完全丧失听觉能力。据测定,超过115dB的噪声将会造成耳聋。2、诱发多种疾病噪声间接的生理效应是诱发一些疾病。噪声会使大脑皮质的兴奋和压抑失去平衡,引起头晕、头疼、脑涨、耳鸣、多梦、失眠、嗜睡、心慌、记忆力减退、注意力不集中等症状,临床上称之为“神经衰弱症” 噪声还会对心血管系统造成损害,它可使交感神经紧张,从而出现心跳加快,心律不齐,心电图波升高或缺血性改变,传导阻滞,血管痉挛,血压变化等 噪声会加速心脏衰老,增加心肌梗塞发病率。3、对视力的影响噪声可造成眼疼、视力减退、眼花等症状 噪声会使人的胃功能紊乱,出现食欲不振、恶心、肌无力、消瘦、体质减弱等症状。4、对动物的影响噪声能对动物的听觉器官、视觉器官、内脏器官及中枢神经系统造成病理性变化。噪声对动物的行为有一定的影响,可使动物失去行为控制能力,出现烦躁不安、失去常态等现象,强噪声会引起动物死亡。鸟类在噪声中会出现羽毛脱落,影响产卵率等。5、对建筑物的影响当噪声超过140dB时,对轻型建筑开始有破坏作用。如,当超声速飞机在低空掠过时,在飞机头部和尾部会产生压力和密度突变,经地面反射后形成N形冲击波,传到地面时听起来像爆炸声,这种特殊的噪声叫做轰声。在轰声的作用下,建筑物会受到不同程度的破坏,如出现门窗损伤、玻璃破碎、墙壁开裂、抹灰震落、烟囱倒塌等现象。由于轰声衰减较慢,因此传播较远,影响范围较广。此外,在建筑物附近使用空气锤、打桩或爆破,也会导致建筑物的损伤。二、噪声传感器的选择技巧1、灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。2、频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。3、线性范围传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。4、稳定性传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。5、精度精度是噪声传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。
  • 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。
  • 宋延林课题组利用打印技术制备高性能无铅柔性压电声敏传感器
    根据世界卫生组织的数据,全球约4.3亿人因耳蜗受损而遭受听力损失,改善听力主要靠人工耳蜗。然而,传统的人工耳蜗语音识别能力较低,而且刚性电极与软组织间的不匹配可能导致神经损伤和耳鸣等问题。随着物联网和人工智能的发展,柔性自供电人工耳蜗的研究引起了广泛关注。在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院和北京市的大力支持下,化学研究所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组近期在各向异性材料合成和图案化器件制备方面取得了系列进展,如二维MXene与纳米晶复合材料研究(J. Mater. Chem. A, 2022, 10, 14674-14691 Nano Res. 2022, DOI:10.1007/s12274-022-4667-x),直写高性能原子级厚二维半导体薄膜和器件(Adv. Mater. 2022, DOI:10.1002/adma.202207392),制备基于交替堆叠微电极的湿度传感超级电容器(Energy Environ. Mater. 2022, DOI:10.1002/eem2.12546)等。压电材料可以作为未来人工耳蜗的有利候选材料,然而,主流含铅压电材料与生物不相容,对环境不友好,其他压电材料的电输出功率由于声电转换性能低,不足以直接刺激听觉神经。因此,制造高性能无铅柔性压电声学传感器意义重大。最近,他们受人类耳蜗外耳毛细胞的启发,报道了一种基于准同型相边界的多组分无铅钙钛矿棒的直写微锥阵列策略,该策略一方面利用取向工程和在两个不同正交相(Amm2和Pmmm)之间形成的准同型相边界,显著提高应力对压电材料性能影响,实现压电响应增强;另一方面在压电薄膜表面引入微锥阵列,增加与声波的接触面积,增强对声波的吸收,从而制备高性能柔性压电声学传感器(FPAS)。该传感器显示出高灵敏度、宽频率响应的特点,覆盖常用的语音频率,同时具有角度灵敏度,可用于记录声音信号,并实现语音识别和人机交互。FPAS还具备防水和耐酸碱等特点,满足自然环境对可穿戴声学传感器的要求。研究成果近日发表于Matter期刊上(https://doi.org/10.1016/j.matt.2022.11.023),论文第一作者是硕士生向钟元,通讯作者是宋延林研究员和李立宏副研究员。 图1. 微锥阵列柔性压电声敏器件应用演示图图2. 声音数据采集、人机交互应用和FPAS的防水性能
  • 德开发出微型太赫兹发射器
    近日,德国达姆施塔特工业大学的科学家成功研发出可在常温下使用的微型太赫兹发射器,并创造了1.111太赫兹的电子发射器频率纪录,为太赫兹辐射的广泛应用铺平了道路。   通过辐射的帮助,穿透日常的材料,如塑料、纸张、纺织品或陶瓷,从而对工件的质量进行无损检测,或者分析正在运行的发动机的燃烧过程,甚至不用打开就检测邮包和信件是否带有危险的生物物质,这些都是波长在0.1毫米至1毫米的太赫兹辐射可能的用途。然而直到目前太赫兹技术的发展和应用仍很局限,其主要障碍就是其发射和接收装置至今仍然十分笨重而且昂贵。   这一情况可能很快就会有所改变:达姆施塔特的物理学家和工程师在迈克尔菲格诺瓦博士的领导下成功开发出一种太赫兹辐射发射装置。其核心部件是一个所谓的共振隧道二极管(RTD),面积不到1平方毫米,制造工艺基于传统的半导体技术,实现了1.111太赫兹的频率纪录。   在对他们的新设备小型化的过程中,菲格诺瓦团队花了几年时间不断接近微电子的技术极限。共振隧道二极管的核心是一个所谓的双势垒结构,其中嵌入了一个量子阱(QW)。与量子阱有关的是一层非常薄的铟镓砷化物半导体层,它夹在两个很薄的铝砷半导体层中。每一层仅几纳米厚。这种双势垒结构,再加上量子力学效应,使太赫兹振荡器产生的电磁波被反复放大,而不是减弱,这使得振荡器可在太赫兹频率发出连续的电磁辐射。   该太赫兹发射装置可在室温下运行,这使它更具技术应用前景。例如可以利用共振在太赫兹范围内进行分子光谱研究。以前不能用频谱分析的物质,现在都可以在太赫兹范围内用这个方法进行研究。首先受益是医药领域,例如,可以把体内的病变组织从健康组织中区别开来。   菲格诺瓦表示,这是目前有源半导体器件所能达到的最高频率。而从理论上讲,他们研制的发射器还能实现更高的、直到3太赫兹的频率。他们将在未来几年进一步改进该发射器,使其达到更高频率。而利用更高频率的太赫兹辐射来进行材料分析则可获得更高的分辨率,即在图片上可以识别更小的细节。新太赫兹发射器将在电脑、手机和其他电子设备等许多领域获得至今无法想象的应用。
  • LUFFT VENTUS风传感器应用于海洋
    lufft ventus风传感器应用于海洋背景海洋浮标站是布设在海上以观测浮标为主体组成的海洋水文水质气象自动观测站,用于获取海洋气象水文观测资料的大型综合性观测设备,是探测海上灾害性天气的重要手段。它能按规定要求长期、连续地为海洋科学研究、海上石油(气)开发、港口建设和国防建设收集所需海洋水文水质气象资料,特别是能收集到调查船难以收集的恶劣天气及海况的资料。海洋浮标是一个无人的自动海洋观测站,它由被固定在指定的海域,随波起伏,如同航道两旁的航标。其集计算机、通信、能源、传感器测量、抗海洋恶劣环境、长期可靠性设计等技术于一身,科技含量较高,是沿海和海岛站等其他海洋气象监测手段无法替代的监测站。海洋环境是最为恶劣的自然腐蚀环境,海水本身是一种具有很强腐蚀性的电解质溶液。由于浮标站长期处于高盐雾腐蚀、高温、高湿的环境下,有时还会有台风造成的破坏,所以对设备的质量和稳定性要求极高。一旦设备高频率出现故障,对后期的维护将造成极大的挑战,不仅是高维护费用,更重要的是数据的缺失,将无法弥补。 海洋浮标测风解决方案 海洋浮标站测量的要素中,风是很重要的一个要素,其对于海洋风暴的预测以及研究海洋气候变化,提供数据支撑。超声波风速传感器是利用超声波时差法来实现风速的测量。声音在空气中的传播速度,会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同,它的速度会加快;反之,若超声波的传播方向若与风向相反,它的速度会变慢。因此,在固定的检测条件下,超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应,同时计算得出风向。lufft ventus-umb超声波风速风向仪汲取lufft公司多年的技术沉淀和丰富的应用儿经验设计研发的。ventus 是一款使用铝镁硅合金材料,防盐雾腐蚀设计的风速风向仪,除具备高精度的风速风向测量功能之外,还输出气压、虚拟温度(空气温度)和空气密度等参数。 lufft ventus 具备众多优异的功能:ventus 的风速测量范围最高可达90m/s(可提供第三方测试报告).ventus 具备多种信号接口,数字rs485和模拟量接口(电流、电压、频率信号),便于集成.ventus 执行高等级的盐雾防护标准(通过cnas认证的1440小时的盐雾测试).ip68防护等级,在接线口做好密封的情况下,有效抵抗海浪和因浮标倾斜没入水中的影响.lufft 公司在中国上海专门设立国际标准的风洞检测设施,为ventus风速风向仪提供及时的检定及技术服务.针对风速、风向参数提供cnas的检测报告; ventus技术指标风向原理超声波测量范围0 ... 359.9 °精度±2° rmse 1.0 m/s分辨率0.1 °风速原理超声波测量范围0 ... 90 m/s虚拟温度原理超声波测量范围-50 ... 70 °c精度±2.0 °c (无加热且无太阳照射或风 4 m/s的情况下)分辨率0.1 °c气压原理mems 电容测量范围300 ... 1200 hpa精度±1.5 hpa分辨率0.1 hpa
  • 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
  • 微型激光测振仪在超声领域的应用
    微型激光测振仪在超声领域的应用最近几年,超声技术在各个领域的应用越来越多,比如利用超声波原理进行医学治疗的设备也在临床实践中被广泛应用。医学超声设备主要是基于高频振动波(超声波)传入人体组织,并在局部产生热效应、机械效应和空化效应,引起目标组织的改变,从而达到治疗的目的。昊量光电全新推出的微型激光测振仪是一种非接触式的振动测量仪器,能够精确测试医学超声设备的超声振动特性和模态,在产品的研发、质检和性能优化过程中起到了至关重要的作用。激光测振仪在医学超声领域的应用具有如下优势:1、激光聚焦光斑小、空间分辨率高,能够快速定位并测量超声手术刀、洁牙器等小尺寸超声器件;2、采用非接触式的测量方法,高效便捷,可以快速检测产线上的超声设备性能,确保产品一致性,甚至可以检测超声设备在工作状态下的超声波输出特性,更加真实地反映设备的实际使用性能;3、超声检测带宽大,最高可检测5MHz左右的高频超声,同时能满足20pm以下的微弱振动分辨率要求,检测精度极高;4、集成式光学自研芯片,无需额外控制器,体积小巧使得安装测试变得更加便捷,提高测量精准性!一、 超声换能器测振超声换能器是一种将电磁能转化为机械能(声能)的装置,通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成,常见的超声波清洗器、超声雾化器、B超探头等都是超声换能器的应用实例。针对超声领域应用需求,昊量光电全新推出了一套完整的台架式超声振动测量仪。作为这款测量仪核心部件的激光传感器,利用了集成光学技术将原有复杂光学元器件集成于微小芯片中,结合具有自主知识产权的调频连续波(FMCW)相干光检测原理,以小型集成化的设计模式,实现了传统复杂大型设备的测量能力。测试:20kHz 频率功率换能器,工作距离:375px振动图谱:在换能器在各个位置的测量结果。当换能器频率在 Mhz 附近时,幅度测量对测量精度的要求大大提高。结果显示,昊量测振传感器能很好的分辨振幅的实时波形,得到 nm 级的测量精度。二、 超声手术刀超声手术刀是一种通过激发20 kHz~60 kHz 超声振动的金属探头(刀头),对生物组织进行切割、消融、止血、破碎或去除的外科手术仪器。超声手术刀的工作性能一般与刀头的超声输出功率、频率直接相关,因此对刀头的超声特性探测至关重要。超声手术刀的刀头尺寸一般为5-10 mm,这种小尺寸结构很难采用接触式传感器测量其超声特性,而激光测振仪则可以轻松将激光聚焦到刀头位置,精确测量超声振幅与频率。三、 超声洁牙器 超声洁牙器主要工作原理是:将高频振荡信号作用于超声换能器,利用逆压电效应(或磁致伸缩效应)产生超声振动并传递至工作尖,工作尖受到激励产生共振,利用工作尖的超声波共振可以将牙齿表面的菌斑、结石或牙周表面的细菌等清除。依据我国医药行业标准(YY 0460-2009)和国际电工委员会标准(IEC 61205:1993),超声洁牙器工作尖的超声输出特性是重要的检测指标。常规超声洁牙器工作尖振动频率主要设计范围在18 kHz~60 kHz,其中以42 kHz工作频率最为常见。同时工作尖尺寸往往较小(<1mm),无法采用传统的接触式振动传感器进行检测。因此,对于超声洁牙器振动性能的检测,通常采用激光测振仪完成,其非接触式的检测方式便于开展产线上产品的逐个检测,是产品良率和一致性的有力保障。某品牌的洁牙器尖端测振四、 超声焊接 超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动,随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传到待焊接工件的接合部,在该区域,振动能量被通过摩擦方式转换成热能,将塑料化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜。五.技术参数介绍昊量光电全新推出的微型超声测振仪光学元件集成化可以实现更加复杂的设计和更多的功能。集成光学芯片可以在一个单一的光学基底上包含数十到数百个光学元件,包括激光器、调制器、光电探测器和滤波器等。相对于传统基于分立器件的多普勒测振仪,MV-H以其低功耗、高性能、小型化的优势,为客户带来了低成本、便于集成的解决方案,也为激光振动传感器的广泛应用奠定了基础。1.产品参数指标2.软件功能完善3.丰富的配件可选上海昊量光电作为这款微型超声测振传感器在中国大陆地区蕞大的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
  • 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
  • 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
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm, (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 北京大学王兴军团队提出:全芯片化的微波光子频率测量系统
    移动通信、雷达、卫星遥感、电子对抗以及基础仪器科学等领域的进步,促使着微波系统向着高频、宽带、大动态范围、多功能的方向发展。面对这些新的发展需求,传统的微波技术在微波信号的产生、传输、处理、测量等各个方面均面临巨大挑战。微波光子学融合了微波技术和光电子技术,即利用光电子学的方法处理微波信号,可以突破传统射频电子器件的性能瓶颈,被认为是下一代各类微波系统应用的解决方案之一。传统微波光子系统一般使用分立的光电子器件与电学模块搭建链路,这使得微波光子系统样机或产品具有重量大、功耗高、稳定性差等不足。因此,实现微波光子系统的微型化、片上化和集成化,是推动微波光子技术真正落地与广泛应用的关键,也是近年来学术界和产业界关注的焦点。然而,目前已报道的研究工作仍未能实现微波光子系统的完全芯片化集成,需要借助分立的光电子器件(例如:激光器、调制器等)或电子器件(例如:电学放大器等)来构建完整的系统链路,这在成本、体积、能耗、噪声方面严重制约着微波光子技术的工程化与实用化。鉴于此,近日,北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室王兴军教授研究团队提出了融合硅基光电子芯片、磷化铟芯片和 CMOS 电芯片的多芯片平台混合集成方案,首次实现了微波光子系统光-电链路的完全集成化拉通。基于该技术方案,研究团队设计实现了一款全芯片化的微波光子频率测量系统,整体尺寸约为几十 mm²,功耗低至 0.88 W,可实现对 2-34 GHz 宽频段微波信号瞬时频率信息的快速、精准测量。该成果发表在 Laser & Photonics Reviews,题为“Fully on-chip microwave photonic instantaneous frequency measurement system”。北京大学博士研究生陶源盛与北京大学长三角光电科学研究院杨丰赫博士为论文的共同第一作者,王兴军教授为论文通讯作者。该团队设计的全芯片化微波光子频率测量系统原理如图1所示,他们在硅光芯片上有源集成了高速调制器(用于微波信号加载)、载波抑制微环、可调谐光学鉴频器和光电探测器等器件。基于磷化铟平台实现高性能的分布式反馈(DFB)激光器,并通过端对端对接耦合方式与硅光芯片实现互连。为在保证系统测量精度的条件下降低对后端采样与处理电路的要求,他们将硅光芯片的弱光电流输出通过金线键合的方式直接连接至 CMOS 跨阻放大芯片的输入。经跨阻放大后的电信号,仅需通过低速采样电路采集,通过离线处理即可还原出输入高频微波信号的瞬时频率信息。图1:全芯片化的微波光子频率测量系统。(a)系统三维示意图;(b)磷化铟激光器芯片与硅光芯片的光学显微图;(c)系统整体的集成封装实物图。图源:Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 1面向电子对抗、雷达预警等实际应用场景,研究人员们在实验演示了该全芯片化微波光子频率测量系统对多种不同格式、微秒级快速变化的微波信号频率的实时鉴别。如图 2 所示,依次是对 X 波段(8-12 GHz)范围内的跳频信号(Frequency hopping, FH)、线性调频(Linear frequency modulation, LFM)和二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)三类信号的频率-时间测量结果,误差均方根仅 55-60 MHz,是迄今为止同类型集成微波光子系统所展示出的最佳性能。图2:复杂微波信号频率的动态测量结果。(a)跳频信号(Frequency hopping, FH)的频率测量;(b) 线性调频(Linear frequency modulation, LFM)的频率测量;(c)二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)信号的频率测量图源:Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 4未来展望 本工作所提出的多平台光电混合集成工艺方案,除适用于微波测量应用,对于研究微波信号产生、信号处理、信号传输等其他各种类型微波光子系统的集成化、微型化也具有很高的参考价值,为推动微波光子技术的工程化应用提供了一种通用性的解决方案。
  • Bruel & Kjaer 5128型高频头和躯干模拟器问世
    5128型高频头和躯干模拟器问世全新“小绿人” Bruel & Kjaer的全新高频头和躯干模拟器已问世。 它解决了可听声范围内逼真、精确和可重复的声学测量需求。 为了满足越来越高的手机音频品质需求,以及耳机在通信及娱乐中的日益普及,我们的电信/音频团队开发了5128型高频头和躯干模拟器(HATS)。 高频HATS解决了可听声范围内逼真、精确和可重复的声学测量需求。人工头还提供大面积的硅胶围绕耳廓,以实现头戴式耳机的完美密封。高频HATS将音频性能测量的频率范围扩展到比目前市场上的头和躯干模拟器更高的频率范围。此外,人工头的结构更易接近内部组件。 高频HATS具有真实人耳结构的耳道,可在整个频率范围内实现正确的声阻抗并通过传感器电子数据表(TEDS)提供耳模拟器相关的校准信息。通过精确地复现人耳的音频响应,高频HATS可以前所未有的精确度提供高达20 kHz的音频测试。此外,口模拟器的性能也得到提高,可提供12 kHz及以上的均衡输出。这显著提高了智能设备及其配件的音频性能的主、客观评估之间的相关性,确保了新产品在市场上的先进地位,缩短了开发时间。 请访问Bruel & Kjaer官方网站,查询有关5128型高频头和躯干模拟器的详细信息。 关于Bruel & KjaerBruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。我们还设计和制造LDS系列振动测试系统,以及完整的机场和环境监测系统:WebTrak,ANOMS,NoiseOffice和Noise Sentinel。全面了解我们的解决方案、系统和产品,请访问我们的官方网站。Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团旗下的子公司。思百吉集团2016年销售额达13亿英镑,集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。
  • 英斯特朗先进生物医疗测试解决方案
    ---------英斯特朗访北京纳通医学科技研究院,常务副院长董骧先生我们的挑战北京纳通医疗集团创立于1996年,是一家聚焦医疗健康事业,致力于为骨科全系列植入物,高质手术工具和尖端生物活性植入体等领域进行创新研发并生产的中国生物医疗行业领军企业。近几年来,纳通医疗在植入器械领域引领前沿并不断创新,其在产品研发方面精益求精,致力于对材料质量的把控,新材料的特性检测及医疗产品性能等方面的关注。“我们的产品材料包括钛合金、医用高分子、陶瓷及骨科,齿科和脊柱类用等功能材料,其都需要通过ASTM和ISO国际标准试验方法的验证。如骨科植入物的开发就需要产品满足持续高周频次和长期反复扭转测试。而在试验过程中,如何正常保证试验效果,减少损耗产生是我们所关注的。”纳通医学科技研究院,常务副院长董骧先生说道。英斯特朗测试解决方案通过多年的深入合作,英斯特朗与纳通医疗建立了长期的友好信任关系,并为其相关产品的研究开发提供了多项领先业界的材料测试解决方案。ISO 7206严格规定了人工髋关节假体,股骨柄部件疲劳耐久性测试。因股骨柄一般由钛合金材料制作,考虑到截面本身刚度比较高,该试验标准要求在20Hz之内。为了达到更好的测试效果,纳通希望做到相对更高的频率,并保证测试周期控制在有效范围内。英斯特朗提供ElectroPuls E10000 电子动静态万能材料试验机和 Wavematrix控制系统软件,以满足以上标准的要求和测试结果认定,并使频率提高至5-10Hz范围,配置英斯特朗固定柔韧试样夹具以适应各尺寸髋关节、倾斜角、植入材料和植入深度。此固定装置(夹具)还可以适应小的环境试验箱,以实现活体模拟。经长期疲劳测试,输出结果精度高,稳定性强,达到了客户的理想效果。英斯特朗ElectroPuls E10000 电子动静态万能材料试验机除了人体骨科植入物测试,纳通还长期进行手术工具轴类器械测试,我们设定其扭转测试正负18周,执行2-20Hz频率,保证至少3周扭转测试周期,同样采用英斯特朗ElectroPuls E10000进行测试,其可弥补传统电液伺服疲劳试验机频率响应度的限制。同时在试验中采用增加表面涂层,热处理的方式来解决接口部分不能正常加持植入物的问题。值得一提的是E10000的拉扭双轴系统,其载荷传感器可在ASTM和ISO标准规定的误差范围内进行高频率测试,并精确补偿夹具等附件带来的惯性误差。为了满足更多的试验需求,纳通今年又新购了2台英斯特朗全新推出的ElectroPuls E3000拉扭双轴功能电子动静态万能材料试验机(其动态线性载荷能力±3000N,扭转载荷能力±25Nm),以进行相应材料测试。英斯特朗ElectroPuls E3000 拉扭双轴测试“相比其他试验机,英斯特朗突出的优势还包括软件界面的友好性和易于操作的特点,此可极大方便我们的试验操作员以更高的效率、熟练简便地完成测试任务。另外英斯特朗的断电数据保护功能可方便我们及时存储数据,大大避免不必要的试验重复,提高试验价值。” 纳通医学科技研究院,常务副院长董骧先生提到。关于纳通医疗集团:纳通医疗集团创立于1996年,总部位于北京,在海内外下属20余家子公司、100余个办事处、10余家生产企业,员工总人数近3000余人。纳通医疗集团专注于医疗领域的产业集团,经过近二十年的快速发展,已完成了在骨科内植入物领域的自主创新研发、产业化生产、规模化营销、医疗服务应用这一完整产业链上的系统布局,并在业内获得了卓著的声誉。关于英斯特朗:英斯特朗(INSTRON )是全球领先的材料和构件物性测试试验机制造商,美国五百强公司ITW集团旗下品牌,从基本的软组织到先进的高强度合金材料,其产品被广泛运用于测试各种材料,组件和结构在不同环境下的力学性能和特性。 自1946年英斯特朗成立并研制了世界上第一台闭环控制的电子万能材料试验机和第一个应变片式载荷传感器以来,英斯特朗以成为公认的力学性能测试设备世界领导者为使命,通过提供最高品质的产品,专业的技术支持和世界水平的服务,从而使用户获得拥有英斯特朗产品的最佳体验。更多内容可访问英斯特朗中国官方网站: www.instron.cn用手机扫一扫,关注英斯特朗微信账号,获取更多英斯特朗的产品信息和测试tips
  • 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。
  • 里德堡原子微波频率梳谱仪研制成功
    中国科学技术大学郭光灿院士团队在基于里德堡原子的无线传感上取得新进展。团队史保森、丁冬生课题组实现一种基于里德堡原子的微波频率梳谱仪,在宽带微波的探测领域具有应用前景。相关成果日前发表于《应用物理评论》。 微波测量在通信、导航、雷达、以及天文探测领域发挥重要作用。里德堡原子具有较大电偶极矩,可以对微弱电场产生很强的响应,因此可以用里德堡原子作为微波传感器。近年来,里德堡原子传感研究取得重要进展,但仍存在一些亟待解决的问题,比如目前可以实时接收的信号频率范围(瞬时带宽)受限于读出稳态信号的时间,通常只有几兆赫,严重影响该体系的实用化进程。 此次研究中,研究团队基于室温铯原子体系,利用里德堡原子对微波的混频响应性质,将微波频率梳信号设置为本振信号,演示了基于里德堡微波频率梳谱仪的微波绝对频率测量方案。 相比于之前系统瞬时带宽,目前可实现的实时响应范围(125兆赫)提高了数倍,并且还有进一步提升的空间。此外,通过利用不同主量子数的里德堡态,系统实现了对不同中心频率下具有1千赫兹调制带宽信号的接收。 该工作的创新之处在于利用微波频率梳谱仪拓宽了里德堡原子对微波信号的响应范围,一定程度上弥补里德堡原子在微波探测中瞬时带宽窄的不足,实现在更宽范围内对信号的绝对频率测量,可以充分发挥里德堡原子对微波的大响应带宽和高灵敏度的特性。此外,该方法也可有效接收相位信息,有望应用于微波通信和测量等领域。 中科院量子信息重点实验室博士研究生张力华为论文第一作者,丁冬生教授、史保森教授为论文的共同通讯作者。
  • 精密位移传感器技术比较
    精密位移传感器技术比较PIEZOCONCEPT 在其压电级中使用什么类型的位移传感器?为什么它优于其他传感器技术?PIEZOCONCEPT 使用单晶硅传感器,称为Si-HR 传感器。尽管它是应变仪传感器大系列的一部分,但它的性能优于其他两种常用技术(电容式传感器和金属应变仪)。这两种位置传感技术有其自身的特定缺点。 电容式传感器与 PIEZOCONCEPT 公司Si-HR 传感器的比较电容式传感器非常常用。他们提供了不错的表现,但他们对以下情况很敏感:• 气压变化:空气的介电常数取决于气压。电容测量将受到任何压力变化的影响。• 温度变化:同样的,空气的介电常数会随温度变化• 污染物的存在以上所有都会导致一些纳米级的不稳定性,因此如果您想实现真正的亚纳米级稳定性,则需要将它们考虑在内。即使可以对气压和温度进行校正,也无法校正其他因素(污染物、脱气)的影响。这解释了电容式传感器在真空环境中性能不佳的原因。此外,电容式传感器非常昂贵且体积庞大。因此,带有电容传感器的位移台不可能做的有像的 BIO3/LT3 这样薄,即使设计的好也会在稳定性方面进一步牺牲性能。因为它是一种固态技术,所以Si-HR 传感器的电阻不依赖于气压或污染物的存在。其次,温度变化会对测量产生影响(主要是因为材料的热膨胀),但这可以通过使用传感器阵列来纠正。基本上,我们为每个轴平行使用 2 个硅传感器 - 一个用于测量,另一个用于考虑由于温度变化导致的材料膨胀。金属应变计与 PIEZOCONCEPT Silicon HR 技术的比较金属应变计与我们的 Silicon HR 技术(也是应变计)之间的差异更大。金属应变计和硅传感器应变计之间存在两个巨大差异。竞争对手试图说所有的应变仪都具有相同的性能,因为它们测量的是应变。这是不正确的。半导体应变计在稳定性方面与金属应变计有很大不同。金属应变计和Si-HR 传感器(PIEZOCONCEPT 使用)之间的第yi个区别是应变系数:半导体应变仪(Si-HR)的应变系数大约是金属应变仪的 100 倍。更高的规格因子导致更高的信噪比,最终导致更高的稳定性。 更重要的是,第二个区别是金属应变计不能直接安装在弯曲本身上(即实现运动的地方):金属应变计必须安装在某种“背衬”上。因此,它必须安装在执行器本身上,因为您没有足够的空间将其安装在挠性件上。仅在执行器上测量的问题是压电执行器有很多缺陷......存在蠕变或滞后等现象。因此,由于压电执行器的伸长不均匀,因此仅测量执行器的部分伸长率并不能精确地扣除其完全伸长率。通过对弯曲本身进行测量,我们不会遇到这种“不均匀”问题。由于上述原因,如果您比较应变计(金属)和 PIEZOCONCEPT 的Si-HR 传感器,在信噪比和稳定性方面存在巨大差异。 关于法国PIEZOCONCEPT公司 PIEZOCONCEPT 是压电纳米位移台领域的领宪供应商,其应用领域包括但不限于超分辨率显微镜、光阱、纳米工业和原子力显微镜。其产品已被国内外yi流大学和研究所从事前沿研究的知名科学家使用,在工业和科研领域受到广泛好评。 多年来,纳米定位传感器领域电容式传感器一直占据市场主导地位。但这项技术存在明显的局限性。PIEZOCONCEPT经过多年研究,开发出硅基高灵敏度位置传感器(Silicon HR)技术,Si-HR传感器可以实现更高的稳定性和线性度,以满足现代显微镜技术的更高分辨率要求。 PIEZOCONCEPT的目标是为客户提供一个物美价廉的纳米或亚纳米定位解决方案,让客户享受到市面上蕞高的定位准确性和稳定性的产品使用体验。我们开发了一系列超稳定的纳米定位器件,包含单轴、两轴、三轴、物镜扫描台、快反镜和配套器件,覆盖5-1500um行程,品类丰富,并提供各类定制化服务。与市场上已有的产品相比具有显着优势,Piezoconcept的硅传感器具有很好的稳定性、超本低噪声和超高的信号反馈,该技术优于市场上昂贵的高端电容传感器。因此,我们的舞台通过其简单而高效的柔性设计和超本低噪声电子器件提供皮米级稳定性和亚纳米(或亚纳米弧度)本底噪声。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务。
  • 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。
  • 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。
  • 南方科技大学《ACS Nano》:通过分级互锁结构设计获得高灵敏和宽线性传感的柔性压力传感器
    灵敏度高、线性传感范围宽的柔性压力传感器在机器人触觉、健康监测、可穿戴设备领域具有重要应用。构筑微结构可以提高传感器的灵敏度,但由于软材料在压力作用下的结构硬化问题使传感器的响应逐渐饱和,导致器件呈现较窄的传感范围和显著的非线性响应。针对这一问题,来自南方科技大学的郭传飞教授团队设计了由微穹顶阵列与带有次级微柱的微穹顶(分级微穹顶)阵列而形成的一种分级互锁结构,有效提升界面结构的可压缩性,显著降低结构硬化,实现柔性压力传感器的高灵敏度(49.1 kPa-1)、线性响应(相关系数R20.995)和宽传感范围的统一(~485 kPa)。传感器的响应/恢复时间小于5 ms,可以检测频率高达200 Hz的振动刺激,显示出良好的动态响应特性。将传感器用于机械手的抓取任务中,结合机器学习,帮助机械手识别被抓取物体的重量,提升机器人触觉感知能力。相关工作以“Graded Interlocks for Iontronic Pressure Sensors with High Sensitivity and High Linearity over a Broad Range”为题发表于国际期刊《ACS Nano》。 该研究使用面投影微立体光刻技术(nanoArch S130,摩方精密)打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具,进一步地,通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜。打印模具尺寸:9 mm×9 mm×1.5 mm,单个微穹顶尺寸(电极模具):宽290 μm,高480 μm;次级微柱尺寸(离子膜模具):直径28 μm,高70 μm。每层打印精度设置为5 μm,以实现分级互锁结构的高精度、定制化打印。 这项工作为制造具有高灵敏度、高线性度和宽压力响应范围的柔性压力传感器提供了一种策略,在未来的触觉器件中具有广阔的应用前景。 图1. 分级互锁结构的可压缩性及器件传感原理 分级互锁结构由微穹顶结构与带有次级微柱的微穹顶结构组成。微柱在分级互锁结构中具有重要作用。一方面,它提高了结构的可压缩性,减少结构硬化,使应力分布更均匀,有助于实现线性形变;另一方面,微柱结构的引入减小了电极与离子膜之间的起始接触面积,可有效提高了器件的灵敏度(图1)。 图2. 分级互锁型柔性压力传感器的制备该研究使用面投影微立体光刻技术打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具。进一步地,通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜,并与平面电极PET/Au组合、封装,获得分级互锁型器件(图2)。 图3. 分级互锁型柔性压力传感器的传感性能分级互锁结构的设计实现了器件的高灵敏度、高线性度及宽传感范围的统一,同时提升了器件的响应速度,实现对高频振动刺激的精准检测,呈现出良好的动态响应特性(图3)。 图4. 分级互锁型柔性压力传感器的线性传感特性 将该传感器用于开发线性响应的电子天平,并用于测量几种未知物体的重量,其输出结果与商业电子天平的称量结果几乎一致,表明了自制电子天平对质量的测量比较准确、可靠,而且无需额外的非线性校准,大大简化数据处理过程(图4)。 图5. 基于机器学习的抓取任务感知与重量识别 柔性压力传感器的一个重要应用是为机器人带来触觉感知能力,使机器人能够像人类一样与外界互动。将分级互锁型传感器集成在气动抓手表面,实现机械手在抓取物体时的触觉感知;结合机器学习,帮助机械手识别物体的重量(图5)。原文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10535作者:白宁宁
  • 世界唯一的10000Hz的DMA仪器落户中科院
    法国01-db公司的VHF104型超高频DMA仪器将落户中国科学院。这是目前世界上唯一可在10,000Hz的频率下,直接测量材料的动态力学性能的仪器。 VHF104 超高频率动态机械分析仪 频率:100Hz-10kHz 力值:最大+/- 150N 应变:最大 30% 温度: -50℃ - 110℃ 测量参数:杨氏模量E*, 剪切模量G*, 损耗因子Tan&delta 变形模式:拉伸 /压缩 / 剪切 优点 直接进行高频测试 无需计算主曲线 测试非常快速 可参照传统DMA 与DMA+系列测试结果一致
  • 从项目高频词窥探环境领域仪器公司研发热点
    环境类仪器行业是典型的政策驱动型行业,“十四五”时期,国家和各省市相继出台生态环境保护、污染防治和环境监测等一系列环境政策,政策的接连利好为环境监测仪器企业创造了更为广阔的发展空间。但与此同时,也对监测技术提出了更高要求,加上行业竞争愈发激烈,各大环境领域仪器厂商纷纷加码产品研发,通过新技术为监测赋能,提升自身竞争力。仪器信息网对12家上市环境监测仪器企业50个在研项目进行了整理,从中窥探各大仪器厂商研发项目都在哪些方面发力。注:以下信息由仪器信息网整理自上市仪器公司公开资料。图1 在研项目高频词我们对50个在研项目名称的高频词进行了统计,发现研发热点主要集中在水质和气体监测分析仪器,气体中大气、温室气体和VOCs监测仪器为重点研发领域,重点突破的技术集中在传感器、激光、红外、精度和自动化等方面。从近期出台的相关环境政策也不难看出,仪器厂商的研发重点与国家重点关注的环境问题高度吻合,“十四五”聚焦PM2.5和O3污染协同防控和监测,加强VOCs组分监测,碳达峰、碳中和温室气体监测网络构建,开展温室气体试点监测等政策的出台,对环境类仪器厂商的研发方向具有一定的指引作用。12家仪器企业在研项目及拟达到目标如下:12家仪器企业50个在研项目公司主要研发项目名称拟达到的目标聚光科技高精度温室气体自动监测系统研制与产业化针对不同应用场景,实现系列高精度温室气体监测产品的产业化,助力形成城市大气温室气体浓度立体监测网络。小型化水质监测分析仪器研制与产业化实现集成度更高、成本更低的系列小型水质监测分析仪器的产业化。工业园区大气立体监测系统的开发与产业化围绕园区企业大气异味与有毒有害气体风险问题,建立园区大气“点、面、区”立体监测网,实现管控与预警溯源。汉威科技水质检测传感器2022年3月完成性能测试。激光甲烷遥测仪III2022年3月完成小批试产。红外气体成像仪2022年6月完成系统参数和技术确定。中红外激光气体检测平台2022年5月完成电路设计方案。先河环保液体检测微流控传感器与系统——国家重点研发计划项目针对复杂水质环境、生物液体样本多目标物高灵敏、高选择性检测难题,开展液体微流控传感检测机理研究,突破微量样本采集预处理、器件快速制造及表面功能化、表界面敏感性能调控与分子探针传感等核心关键技术,研发便携式集成多目标液体检测微流控传感器与系统,形成技术规范,建立实验平台和生产线,实现液体微流控传感检测技术在水质目标物和生物标志物检测领域的应用示范。环境空气臭氧前驱体及光化学烟雾在线监测仪开发及应用示范——国家重点研发计划项目开发臭氧前驱体在线监测仪和大气中过氧乙酰硝酸酯(PAN)自动在线监测仪。研究大容量臭氧前驱物全组分高效吸附技术、二次聚焦浓缩技术结合FID/MS检测技术,实现C2-C12高精度监测。研究半导体制冷和膜加热耦合控温技术,研制微型毛细色谱柱箱,实现调温响应迅速、温控精准稳定、大气 PAN 高保真分离,半导体寿命延长;研究 ECD 信号处理技术、检测器脉冲频率直采技术,准确测定大气极低浓度 PAN;研制高稳定性的动态标定装置,实现仪器的高精度标定。基于大数据综合分析应用的大气环境监控预警及溯源评估系统开发与应用示——河北省重点研发计划项目建立以工业源异常排放问题识别为目的的监测数据异常分析;建立以城市潜在污染排放溯源预警为目的的实时溯源分析;建立基于空气质量模型的环境管理与决策支持技术研究;建立高精度二三维可视化技术研究;完成大气环境监控预警及溯源评估系统搭建。环境空气温室气体监测仪开发通过试点研究,构建全面的环境空气温室气体监测技术体系,支撑城市环境温室气体总量计算的科学性和可行性。CEMS 温室气体系统开发通过试点研究,明确监测点位、监测方法、质控要求等构建CEMS温室气体监测技术体系,支撑企业层面温室气体排放量计算的科学性和可行性。NOy 自动监测仪开发仪器技术指标达到进口仪器水平,优于国内产品技术水平。黑碳监测仪开发该设备可用于空气背景站及各类交通站监测,交通站监测布点含公路点、港口点、机场点及铁路货场点,用于大气气溶胶黑炭监测,大气气溶胶来源解析,含碳物质的燃烧排放监测。直测法非甲烷总烃监测仪开发开发完成总烃非保留快速色谱柱、甲烷快速高分辨色谱柱分离系统等色谱技术,形成环境空气甲烷、非甲烷总烃快速在线监测仪、苯系物(八组分)在线监测仪等产品。水环境模型产品开发1、水质水量水生态预警预报,能够对未来水系的流速、流量、COD、氨氮、总磷、总氮、溶解氧等参数进行预报;2、污染溯源,能够根据历史数据,进行模拟计算,识别高污染区域;3、情景模拟,可针对突发污染、降雨、水系调度等情景进行模拟,为水质提升提供数据支撑。水质污染预警溯源仪开发开发完成仪器主机、配套仪表箱、上位机操作软件以及反演计算模型等,实现水质多参数在线检测和污染预警溯源功能。雪迪龙碳排放在线计量智能监测系统及智能化质控系统的开发及应用示范开发碳排放在计量智能监测系统以及远程质控系统,以及对应的数据管理监控平台。大气污染精准溯源及事故预警技术研发本项目针对精细化工园区典型污染企业及工艺过程,以"污染源采样分析及成分谱编制"为主线,结合染料、制药等重点行业典型工艺过程的生产周期及排放规律,进行污染源采样分析,并构建基于工艺过程的污染源成分 谱,开发了大气污染防治综合管理平台基于传感器技术的大气VOCs 和NOx在线监测设备研发及应用研制出自主知识产权的低成本、小型化、高精度的基于传感器技术的大气VOCs和NOx在线监测设备并将其产业化,进行示范应用,为市场推广做基础总有机碳(TOC)传感器及在线监测仪产品化及应用研发开发完成基于紫外及三维荧光光谱的TOC在线监测仪,形成指导生产技术的资料碳排放在线计量智能监测系统及智能化质控系统的开发及应用示范开发碳排放在计量智能监测系统以及远程质控系统,以及对应的数据管理监控平台。理工能科基于光谱法气体在线监测技术和气体流量监测技术及产品的基础上开发满足碳排放监测有关标准和技术规范的温室气体在线监测系统研制出具有自主知识产权的高精 度温室气体(CO2、CH4)在线监测系统,技术指标满足 WMO/GAW的兼容性指标要求,达到国外同类仪器技术水平,进一步降低成本,提高产品的竞争力。研制出碳排放在线监测系统,为温室气体的排放监管、碳交易提供科学的决策辅助。天瑞仪器弯晶技术研发-单波长测硫仪满足《GB252-2015 普通柴油》硫含量标准检测要求和《GB17411-2015 船用燃料油》硫含量标准的相关检测要求。电镀液在线监测仪OPA系列实时监测工业制造过程中金属离子的配比情况,为工业智能自动化提供解决方案。Thinck800A 智能型提升电子元器件运行效果。β射线法烟尘直读仪完成β射线法烟尘直读仪整机研发,顺应市场需求提出解决方案。计场地地下水典型重金属光/电协同原位一体化便携式检测装备研制完成样机的设计,制造以及性能评价,目前已经可以实现水质的实验室检测,下一阶段将结合现场水样的复杂情况,进行算法等设计。力合科技铊水质分析仪开发1、定量下限满足地表水、地下水、工业废水等多种水体的监测的要求;2、完成相应的性能指标测试,通过第三方测试。全自动化水质检测实验室开发实现日检 500 以上的检测能力,提高自动化测试水平,减少分析过程的人工参与度。常规参数不间断分析仪开发减少现有实验室自动分析的测试时间以及扩展相应的测试量程。南华仪器基于氢火焰离子法(FID)技术挥发性有机物监测仪器及系统研发基于氢火焰离子法技术的挥发有机物监测系列化产品并形成批量化生产和销售非分散红外(NDIR)技术的挥发性有机物监测仪器及系统研发基于非分散红外技术的挥发有机物监测系列化产品并形成批量化生产和销售温室气体监测仪器及系统研发温室气体监测系列化产品配合国家的双碳政策形成批量化生产和销售水质在线监测仪器及系统研发地表水水质在线监测的系列化产品并形成批量化生产和销售油气蒸发和回收监测仪器及系统研发用于机动车燃油蒸发和回收的仪器产品形成批量化生产和销售固定污染源排放监测仪器及系统研发固定污染源常规和超低排放的监测的系列化产品并形成批量化生产和销售。钢研纳克煤燃烧过程排放有机污染物的采样和分析测试方法研究通过本项目构建和完善系统的燃煤过程排放有机污染物采样和检测方法体系。为燃烧过程中有机污染物排放特性、成分特征、迁移和排放规律的表征分析,和生成机理及排放特性研究,提供科学理论基础,并最终为雾霾的成因认识及源头控制提供重要方法和技术支撑。土壤重金属 XRF和 LIBS快速检测技术装备研发与标准研制开发便携式土壤重金属检测仪,并开展工程化应用,协助其他合作单位完成XRF 和 LIBS 土壤重金属的样机工程化。皖仪科技空气质量监测系统 臭氧、氮氧化物、二氧化硫的最小量程:500ppb,最低检出限:≤0.2ppb,示值误差:±1%F.S,零点、量程漂移:±5ppb;一氧化碳的最小量程: 50ppm 最低检出限:≤0.05ppm 示值误差:±1%F.S.零点、量程漂移:±0.5ppm 过程在线监测系统 实现整机隔爆设计的IIC 防爆,现场无正压吹扫气体。设计达到 SIL2功能安全的要求,现场使用更加安全可靠。 连续流动分析仪 氰化物检出限:≤0.002mg/L;挥发酚检出限:≤0.002mg/L;六价铬检出限:≤0.004mg/L;硫化物检出限:≤0.005mg/L;总磷检出限:≤0.01mg/L;总氮检出限:≤0.04mg/L;氨氮检出限:≤0.04mg/L;阴离子表面活性剂检出限:≤0.05mg/L 地表水自动监测站 常规五参数、高锰酸盐指数、氨氮等九参数测量。 大气气溶胶激光雷达 通过对颗粒物反射光的光强检测,实现对颗粒物环境分布的监测。产品性能达到中国环境监测总站的要求。 新型水质在线监测仪 CODcr:检出限≤5 mg/L,示值误差±5%以内;氨氮:检出限≤0.05mg/L;示值误差±3%以内(8~150mg/L 时);总磷:检出限≤0.01 mg/L,示值误差±5%以内;总氮:检出限≤0.1 mg/L,示值误差±5%以内;高锰酸盐指数:检出限 ≤0.5 mg/L,示值误差±5%以内;垃圾焚烧 CEMS 按照国家标准,最小量程如下所示。(单位 mg/m3)CO:75,HCl:15, NO:200,NO2:100,SO2:75 蓝盾光电基于大气光学探测技术的高性能激光雷达系列装备工程化完成气溶胶、臭氧、水汽、温度和风场测量五 款激光雷达产 品的研制,并实现批量化生产。航道气象监测站项目针对气象观测 业务的需要,设计一种高精度、高稳定、易维 护、低功耗、易扩展的自动化 监测站系统。禾信仪器高精准水体复杂污染分析溯源系统 通过建立重点行业污染源指纹谱库、开发多模型精准溯源软件等,最终开发出水体污染溯源的完整解决方案。 气液两相水环境走航监测系统 实现水中 VOCs 直接进样走航监测,能快速对江河湖泊等水域面源无机及有机污染物进行快速排查。
  • 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。
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