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传感技术

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传感技术相关的论坛

  • 传感器技术的分类

    其实说起传感器的分类,按着不同的型号,特点方式等确实可以分为好的种。但是要是单单的从传感器技术上分的话那就简单多了。因为现在中国的传感器行业正在传统型向新型传感器发展的关键阶段,从技术上可以分为三类。1,结构型传感器 结构型传感器,它利用结构参量变化来感受和转化信号。2,固体型传感器 固体型传感器是上70年代发展起来的固体型传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成。如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器。3,智能型传感器 智能型传感器是近几年内国内刚刚发展起来的智能型传感器,智能型传感器是微型计算机技术与检测技术相结合的产物,使传感器具有一定的人工智能。他也为在互联网领域带来了不少的便捷与方便,很多国内的传感器厂家也都在向这个技术慢慢的创新和改进。我们希望传感器技术在不久的将来可以为我们人类带来更多的福音。

  • 未来五年新兴传感器技术

    传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。 作为传感网的基础元件,在今后将有十分广阔的发展前景。目前新型传感器技术包括固态硅传感器技术、光纤传感器技术、生物芯片技术、基因芯片技术、图像传感器技术、全固态惯性传感器技术、多传感器技术等在这一领域,重点发展新原理、新效应的传感技术,传感器智能技术,传感器网络技术,微型化和低功耗技术,以及传感器阵列及多功能、多传感参数传感器的设计、制造和封装技术。国内经营传感器的仪器仪表供应商也在增多。“十二五”将以智能传感器作为重点,进行关键技术攻关。在这一领域,重点发展新原理、新效应的传感技术,传感器智能技术,传感器网络技术,微型化和低功耗技术,以及传感器阵列及多功能、多传感参数传感器的设计、制造和封装技术。

  • 汽车安全技术如何运用传感器

    汽车安全技术越来越受到重视,人们也从被动安全向主动安全转变。在汽车安全技术发展中,传感器的作用不可小觑,也是目前推动汽车安全发展的重要环节。同时在信息处理技术的推动和微处理器的广泛应用,传感器逐渐成为自动化系统和机器人技术中的重要部件,有着深远影响。 传感器就是感知外界信息,并将这些信息转换成可用信号。其实常用的传感器都是在模拟人类的感官。人类用偶遇视觉、听觉、嗅觉和味觉以及触觉等,而传感器对应就拥有光敏传感器、声敏传感器、气敏传感器、化学传感器以及压敏、温敏、流体传感器等。 当然传感器也具有人类感官所不具备的性能,如紫外、红外线辐射、电磁场、无色无味气体的探测感知等。就汽车安全领域来说,传感器有着广泛和重要的应用,如图像传感器的应用可以减少视觉死角,对于司机驾驶来说更具有安全性。同时声敏传感器应用在汽车领域,可以准确、及时、快速的发现目标。尽管目前气感传感器、化学传感器、压敏、温敏、流体传感器在车载电子方面应用还较少,但其应用潜力是十分大的。随着汽车和电子技术的发展,未来车载传感器将扮演更重要的角色。

  • 我国传感器产业技术及市场动向分析

    导读:传感器技术是现代科技的前沿技术,其水平高低是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。感器技术已经从传统的物性型向集成化、多功能化、数字化、智能化、系统化、网络化发展,并不断应用新材料。    传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。    传感器的种类繁多,分类方法也多。目前常用的是按照传感器的用途,分为:力敏传感器、热敏传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、加速度传感器、生物传感器,等等。(3)技术动向与发展趋势    传感器技术是现代科技的前沿技术,其水平高低是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。通过多国展,我们不难发现,感器技术已经从传统的物性型向集成化、多功能化、数字化、智能化、系统化、网络化发展,并不断应用新材料。应用领域也从高技术和军事领域迅速转移到传统基础工业改造、大型工程系统配套、汽车电子化配套、家电控制系统、医疗卫生、健康保健、环保监测治理等国民经济的各个领域。    1)传感器的集成化和多功能化    传感器集成化,即将传感器、信号处理器、控制系统、电源系统等产品一体化,作为投入市场的初始产品,才能获取行业的重视,满足市场需求。已经获得广泛应用的多功能硅压力/差压传感器是小型集成化的典型。它是在4mm*4mm的硅片上,采用微电子平面工艺和微机械加工工艺,采用三坯双岛的复合敏感结构,实现了差压、静压和温度3参数的同时测量。    2)传感器的数字化和智能化    传感器的数字化和智能化的出现是传感器产业又一次突破,也成为当今传感器行业发展的重要发展方向之一。智能传感器将微处理、通信总线接口、信息检测、信息处理和信息传输等功能一体化,并自行进行补偿、校正、故障排除,将只能进行单一检测、单一功能的传统传感器与智能化技术相结合,实现传感器的多种测量、多种变量的特性。另外数字传感器内部结构简单,利用纯数字电路进行测量,抗干扰性强。随着计算机技术的发展,使传感器的数字化和智能化得到了最大意义的体现,具有更大的发展潜力和空间。    3)传感器的系统化和网络化    传感器的系统化和网络化是必然,智能化传感器的发展,为传感器测控网络的实现提供了技术基础,网络技术和传感器技术的结合,使传感器随着无所不在的计算机网络的发展而发展。这种技术上的飞跃不仅使传感器的性能大大提高,而且将带来高额的技术附加值。要实现无所不在的参数检测,传感器向网络化发展将成为今后研究的热点,他将为系统的扩充提供了极大的方便,减少现场布线的复杂性和电缆的数量。网络传感器是以嵌入式微处理器为核心,集成了传感器、信号处理器和网络接口的新一代传感器。在网络传感器中,采用嵌入式技术和集成技术,使传感器的体积减小,抗干扰性能和可靠性提高;微处理器的引入,使网络化传感器成为硬件和软件的结合体,根据输入信号进行判断、决策、自动修正和补偿,提高了控制系统的实时性和可靠性;网络接口技术的应用,为系统的扩充提供了极大的方便,减少了现场布线的复杂性和电缆的数量。    (4)国内外的差距    物联刚应用已从政府政策扶持进入市场导入期,传感器作为物联网基础,处于产业链上游,在物联网发展之初受益较深。但传感器已成我国物联网发展瓶颈。据分析,我国传感器行业发展落后,困内传感器需求,尤其是高端需求严重依赖进口,困产化缺口巨大,目前传感器进口占比80%,传感器芯片进口占比达90%。国产化需求迫切。国内传感器厂商占据中低端市场从发展态势看,国内传感器厂商有三种情况:    一是国有企业发展处于平稳增长状态,总体上跟跟不上国外最新技术发展的步伐,除少数厂家外,总体差距有扩火的趋势。这是因为传感器技术发展快,工艺和制造设备更新快,许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元,多则数百万美元,绝大多数厂家靠白身积累很难购买新型设备,致使在许多新技术、新工艺方面无法跟国外企业飞速发展的步伐。    二是营或合资企业的产品占据了中低端市场,传统技术和装备手段可以满足绝火多数产品的制造要求,市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产晶、.占据市场较大份额外,其他高端产品均是困外厂商在垄断。    三是外资企业的产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额,并将会在今后很长一段时问内持续把持高端市场,这种势头在短期内不会得到根本转变。    我国传感器业取得的新进展主要表现在:一是在数景方面,通过多年的积累,随着装备的改进,产能在近几年得到了突飞猛进的发展,几乎以每年近一倍的速度在增长;是在品种方面,除少数品种外,目前国内能够生产多数品种的产品;三是在质量方面,国内厂商开发的多数产品性能能够满足工程需要,产品质量丌始接近困外产品水平:四是在新产品方面,由于创新能力小足以及工艺技术和加工手段的差距,我困企业自主发的新产品少。    面临的的问题在于:原刨技术少、新型加工手段缺少、工艺装备落后、持续发展的体系没有建立起来。新型传感器的产业化速度慢仍困扰着众多传感器企业。产品更新换代是行业持续发展的源泉,传感器正向更多领域拓展,这些领域不断增长的需求,要求新型传感器产品不断的涌现。网络的应用,IT业的迅速发展,也对传感器新品提出更多要求,因此本土传感器还有太多的地方需要学习和提高。在技术方面,我国传感核心技术缺乏,成为行业发展、甚至物联网产业进步的阻碍力量。在企业方面,我国传感器企业规模普遍较小,很难和世界级大型公司竞争。在政策方面,我国行业专业激励政策不明确,企业不易得到辅助。在市场方面,我国传感器业面临中高端依赖进口、低端价格战和同质化竞争的局面。

  • 【分享】传感器与检测技术6-2:磁电式传感器:霍尔式传感器

    【分享】传感器与检测技术6-2:磁电式传感器:霍尔式传感器

    传感器与检测技术6-2:第6章:磁电式传感器:第2节:霍尔式传感器[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/05/200905050818_148154_1605035_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/05/200905050818_148155_1605035_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/05/200905050818_148156_1605035_3.jpg[/img]

  • 【技术@创新】我国电化学气体传感器技术达国际先进水平

    中国科学院网2007年5月22日报道:“2006年中国科学仪器及分析测试行业十大新闻”评选结果近日揭晓,中科院长春应化所研发的“电化学气体传感器”成果获此殊荣。电化学气体传感器以其体积小、检测速度快、准确、便携、可现场直接检测和连续检测等优点,越来越引起国内外专家学者的普遍关注和成为竞相研发的热点项目之一。 我国电化学气体传感器研发起步较晚,一些核心技术还受制于国外某些国家,所需传感器几乎依赖进口。为此,不断强化电化学传感器核心技术的突破,尽快研发出具有我国自主知识产权的电化学气体传感器,成为我国经济建设急需解决的重要课题之一。 中科院长春应化所是国内开展电化学气体传感器研发较早的单位之一,不仅在该领域有较深厚的科研积累,也具有较强的技术和人才优势。结合国家需求,他们从 1999年起开始了此项技术的攻关。在研发中,他们注重把基础研究和应用研究紧密结合起来,成功解决了传感器漏液、性能衰降、催化剂中毒等一系列关键技术难题,并使SO2、CO、NO、NO2、O2、Cl2、N2S、NH3、偏二甲肼、无水肼、甲基肼等气体传感器的工艺进一步定型,其中研究的Au催化剂和 Pt催化剂的制备工艺先进、催化剂粒径小、比表面积大、催化剂活性高,大幅度提高了传感器的灵敏度,具有创新性;研制的多种气体过滤剂,成功解决了交叉干扰等难题,有效提高了传感器的选择性,具有自主知识产权;设计的传感器结构具有大贮液室、组装方便等突出优点。在此基础上,他们又根据行业用户的不同特点和使用需求,进行了系列产品研发。目前已研发出11种气体、30多个型号的系列电化学气体传感器,并广泛应用在我国环保、化工、矿山等行业。 该系列成果在研发中先后获国家专利10项,并获吉林省科技进步二等奖等奖项。专家认为,这一系列创新成果整体达国际先进水平,标志着我国已掌握了电化学气体传感器的核心技术。

  • 机器人超声波传感器应用技术

    机器人超声波传感器应用技术

    随着计算机技术、传感器技术、人工智能的发展,移动机器的避障及自主导航技术已经取得了丰硕的研究成果,应用领域也在不断地扩大,应用复杂程度也越来越高。移动机器人的自主寻路要求已经从之前简单的功能实现提升到可靠性、通用性、高效率上来,因此对其相关技术提出了更高的要求。避障可以说是各种机器人最基本的功能,不然机器人一走动就碰到花花草草就不好了。机器人并不一定要通过视觉感知自己前方是否有障碍物,它们也可以通过触觉或像蝙蝠那样通过声波感知。因此,检测机器人前方是否存在障碍物的传感器,可以分为接触式和非接触式的。[align=center][img=,600,240]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801221518546287_2141_3345088_3.png!w600x240.jpg[/img][/align]接触式测障传感器便是碰撞开关(图1)。碰撞开关的工作原理非常简单,完全依靠内部的机械结构来完成电路的导通和中断。当碰撞开关的外部探测臂受到碰撞,探测臂受力下压,带动碰撞开关内部的簧片拨动,从而电路的导通状态发生改变(图2)。[align=center][img=,342,300]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801221519129947_2908_3345088_3.png!w342x300.jpg[/img][/align]非接触式测障开关一般的工作原理与声纳和雷达相似,发射声波或某种射线,遇到障碍物,声波或射线被反射回来,并被传感器接收,这时传感器就认为发现了障碍物。此外超声波传感器也是移动机器人避障、测距常用传感器之一。超声波传感器是一个电子模块,测量距离在3cm到400cm之间。它可以用于帮助机器人避开障碍物,或用于其他相关项目的距离测量和避障工程。超生波传感器检测距离原理是测出发出超声波并在发射时开始计时,超声波在空中传播,在遇到障碍物时立即返回,超声波接收器接收到反射波时立即停止计时。 声波在空中的传播速度为340米/秒。 使用定时器记录的时间t计算出发点到障碍物的距离s,即s = 340×t / 2。由于超声波在空气中的速度与温湿度有关,在比较精确的测量中,需把温湿度的变化和其它因素考虑进去。超声波传感器一般作用距离较短,普通的有效探测距离都在5-10m之间,但是会有一个最小探测盲区,一般在几十毫米。由于超声传感器的成本低,实现方法简单,技术成熟,是移动机器人中常用的传感器。但是传感器安装在机器人上时距离地面不能太近,太近容易产生干扰信号,而且容易将可以翻越的障碍物当成无法逾越的障碍物。传感器两探头间的距离不能太远也不能太近,太远测量误差过大,太近串扰信号过强。关于机器人测距、避障工釆网小编推荐MaxBotix [b]机器人超声波传感器[/b] - MB7066[align=center][img=,291,293]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/01/201801221519353397_4049_3345088_3.png!w291x293.jpg[/img][/align]机器人超声波传感器 - MB7066是一种坚固的超声波传感器组件模块。这种户外传感器提供了很短的远距离探测,并在一个紧凑、坚固的PVC外壳中进行测距。超声波传感器符合IP67进水标准,符合标准电气3 / 4英寸PVC管件。是我们最长的户外、耐气候【(IP67),可选的化学抗性f选项】、超声波传感器,专为您的项目或产品的简单集成而设计其中42kHz超声波传感器测量距离物体的距离最大范围1068厘米(450英寸),操作温度为-40˚ C + 70˚ C(-40˚ F + 160˚ F)。在高输出声功率与连续可变增益、实时背景自动校准、实时波形特征波形特征分析、噪声抑制算法等都能有效地实现无噪声距离读数。即使在许多声学或电子噪声源存在的情况下,这种情况也是成立的。机器人超声波传感器是用于匹配窄传感器束模式的工厂,并提供可靠的远程探测区域。

  • 【分享】传感器与检测技术6-1:磁电式传感器:磁电式传感器

    【分享】传感器与检测技术6-1:磁电式传感器:磁电式传感器

    传感器与检测技术6-1:第6章:磁电式传感器:第1节:磁电式传感器[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/05/200905040800_147900_1605035_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/05/200905040800_147901_1605035_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/05/200905040800_147902_1605035_3.jpg[/img]

  • 基于恒磁励磁传感技术的水流量测量干扰的分析

    0 引言恒磁励磁流量传感技术由于它结构简单可靠、励磁不用电源、磁感应强度高、对管道振动不敏感等特点,因此可广泛应用于涡街流量计、射流流量计等以频率量为被测量的流量测量仪器,也可用于以电压量为被测量的电磁流量计等产品。其基本工作原理是:当导电液体介质(如饮用水)流过非导磁体测量管或计量腔切割由恒定磁场产生的磁力线时,根据电磁感应定律导电液体介质就会产生感应电动势,通过放置在与磁力线和测量管相互垂直的一对电极可将感应电动势引出;由于感应电动势E与恒定磁场B的强度、介质的平均流速v成正比,因此可从感应电动势的强弱来测定被测介质的流速,见下式:http://dc.llybw.com/up_files/image/Article/2011/12/05/62561221.gif式中:E为感应电动势;k为调整系数;B为磁感应强度;D为测量管内径;v为测量管内导电液体介质平均流速。而流量传感器输出的体积流量则为:http://dc.llybw.com/up_files/image/Article/2011/12/05/62561222.gifhttp://dc.llybw.com/up_files/image/Article/2011/12/05/62561223.gif其工作原理见图1。基于恒磁励磁的涡街流量检测方法是根据被测流体在测量管内受到阻流体作用后,形成周期性旋涡切割磁力线而产生有一定频率的感应电动势这一原理工作的。由于被测流速与旋涡频率成比例,因此可以通过一组电极检测出有一定幅值E的频率量f作为被测量;射流流量电磁检测法与涡街流量检测法在原理上是基本相同的,即被测流体在射流(计量)腔中由于附壁效应产生反馈振荡而切割磁力线,在其电极上输出一定幅值的频率量。两种传感方式都可以做成单端信号输出形式或差动信号输出形式。由于恒磁励磁传感器无需电源励磁,因此非常适合用于电池供电电磁流量计的微功耗流量计和电子水表。而阻碍恒磁励磁传感技术推广应用的极化干扰电势以及其他不利影响,目前已可采用某些新的设计方法和技术对其作出处理,削弱其影响,达到实际应用之目的。本文对该传感技术应用于导电液体介质的流量(或总量)测量时由于传感原理而造成的各种干扰和误差作出简要分析和探讨。1 由传感原理产生的噪声及干扰1.1 极化电势引入的干扰水是一种由有极分子组成的导电液体电介质,在电场力的作用下(假设由恒磁励磁传感器的两电极产生),介质分子中的正负电荷中心发生相对位移,在其边界与外电场垂直的两表面上就会出现极化电荷,形成极化电势。极化电势的大小与外电场的大小成比例,但极化电势反过来又会影响外电场。由于极化电势是流量和温度等变量的函数,因此在电极上就会形成变化规律很复杂的极化干扰电势,也较难从被测流量信号中分离出去;同时,直流电动势的存在会导致介质中的正负离子向不同极性的电极移动,使电极间的内阻增大,也会影响传感器的正常工作。1.2 原电池效应引入的干扰在导电液体中的两电极,当其电极材料成分有微小变化时,就会产生原电池效应,即在电极回路上会产生微弱电流,并通过信号处理的输入回路产生感应电动势。由于导电液体流动状态的不确定性,因此在电极上也会形成某种随机干扰。1.3 流动噪声引入的干扰当被测流体在测量管(或计量腔)内流动时,使极化电荷随之移动,流量传感器电极上就会感应出所谓的“流动噪声”,它的量值和变化状态不但与被测流体的介电常数、电导率、运动黏度、流体流动速度等有关,还与励磁方式有关。在相同条件下,恒磁励磁时的流动噪声对测量结果的影响是比较严重的。1.4 直流放大器漂移引入的干扰恒磁励磁传感方式使某些被测流量信号以直流电势的大小来衡量流量信号的强弱(如恒磁励磁的电磁流量计),因此前级信号处理必须使用直流放大器。但直流放大器的零漂和噪声等误差会直接叠加到流量信号上,影响测量的准确性;特别是在微小流量测量时,其影响程度就更为严重。1.5 电极材料差异引入的干扰当电极材料的材质或成分有差异,即金属电极的材料标准电位不一致时,两电极间就会形成一固定的电位差。该电位差的存在(可以达到数百毫伏),一方面会加剧极化干扰影响的程度,同时也会使前级放大器产生堵塞,影响测量线性度。由于上述极化电势等干扰的存在,使得在低电导率流体测量时被测小流量信号会被干扰电势所覆盖,这也使恒磁励磁传感技术在流量仪表中的应用受到了普遍的质疑和排斥。为此必须寻找适合的方法及途径来解决这一问题,实现新的突破。2 消除噪声和干扰的主要途径及方法2.1 极化与干扰电势的抵偿方法一:在非采样期内,用中频交变方波电场接通恒磁励磁传感器的两电极,以消除励磁时产生的极化电势的干扰;而在采样期内,由微处理器将两电极自动切换到测量前置放大器的输入端,对流量信号进行检测,见图2。http://dc.llybw.com/up_files/image/Article/2011/12/05/62561224.gif方法二:用开关电路周期性地使传感器两电极接地或采集测量信号,以定期地抵消形成在测量电极上的摩擦电荷与其他杂散电荷。方法三:所谓的“动态反馈控制法”。其方法是:对两个电极进行周期性地测量时段和控制时段的交替工作方式,并使每个控制时段的电极电势等于负的测量时段的电极电势测量值,以消除电极电势信号中的极化,从而直接由两电极信号的差值求得流体流速值。其工作原理见图3。http://dc.llybw.com/up_files/image/Article/2011/12/05/62561225.gif2.2 电极电解抛光通过对传感器两电极的电解抛光处理(施加正的直流电压或交流电压),使其表面形成极其光滑并且有光泽的界面,并在5nm内的深度里具有铬元素密度高于铁元素密度的特性,见图4。抛光处理后的电极在被测流体中浸泡一段时间,就能较大幅度降低“流动噪声”对测量信号的影响。2.3 流场调整采用流场调整装置对被测流体流动分布状态进行控制和调整,提高流体雷诺数,使射流水表或涡街水表测量限下移,测量稳定性提高,间接提高了传感器的信噪比,降低了噪声对有用信号的干扰。如射流水表在采用了流场调整装置后,被测流量的雷诺数下限可以降低到102数量级,大大提高了测量小流量的计量特性。http://dc.llybw.com/up_files/image/Article/2011/12/05/62561226.gif2.4 信号差动检测流量传感器采用差动电极技术和差动放大器检测方法,可以使有用信号幅度增加一倍,明显提高了流量仪表的信噪比;同时也可以抵消由外界温度、振动等因数引起的各种干扰,提高仪表综合性能,特别是小流量测量灵敏度。2.5 电极材料的选配与加工选择材料成分一致性好、标准电位相同、耐腐蚀的电极材料制作传感器电极;同时采用抛光等方法提高电极加工后的表面粗糙度(要求Ra≤0.05μm),使电极在使用中具有较强的抗腐蚀性能。2.6 对直流被测信号进行特殊处理采用“调制”技术对被测直流信号进行调制,使直流信号“交流化”,这样可以使用高性能的交流放大器进行信号放大处理,再经解调处理后还原成原有信号;同时还可使用模拟或数字滤波技术,以及采用相关或频谱分析技术对被测信号与干扰信号进行分离,最大限度地提高信噪比。3 结语随着信号处理技术的不断发展和完善,恒磁励磁流量传感技术所固有的极化干扰电势等影响正在逐步削弱和消除,而其所拥有的各种优势和特点也在同步显现中。因此我们有充分理由相信,应用恒磁励磁传感技术的水流量测量仪表一定会有其更广阔的应用范围,其各项性能指标也将得到进一步的完善和提高。

  • 【分享】生物传感器技术未来发展特点

    21世纪是生命科学和信息科学的世纪。生物传感器正是在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科。生物传感器研究的全面展开是在20世纪80年代,20多年来发展迅速,在食品工业、环境监测、发酵工业、医学等方面得到了高度重视和广泛应用。 一、生物传感器四大应用领域 生物传感器正进入全面深入研究开发时期,各种微型化、集成化、智能化、实用化的生物传感器与系统越来越多。 1.食品工业 生物传感器在食品分析中的应用包括食品成分、食品添加剂、有害毒物及食品鲜度等的测定分析。 在食品工业中,葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。中华反应釜网了解已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖等。 亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂,采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。此外,也有用生物传感器测定色素和乳化剂的报道。 2.环境监测 近年来,环境污染问题日益严重,人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的仪器,生物传感器满足了人们的要求。目前,已有相当部分的生物传感器应用于环境监测中。 二氧化硫(SO2)是酸雨酸雾形成的主要原因,传统的检测方法很复杂。Marty等人将亚细胞类脂类固定在醋酸纤维膜上,和氧电极制成安培型生物传感器,可对酸雨酸雾样品溶液进行检测。 3.发酵工业 在各种生物传感器中,微生物传感器具有成本低、设备简单、不受发酵液混浊程度的限制、能消除发酵过程中干扰物质的干扰等特点。因此,在发酵工业中广泛地采用微生物传感器作为一种有效的测量工具。 微生物传感器还可用于测量发酵工业中的原材料和代谢产物。另外,还用于微生物细胞数目的测定。利用这种电化学微生物细胞数传感器可以实现菌体浓度连续、在线的测定。 4.医学领域 医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。生物传感技术不仅为基础医学研究及临床诊断提供了一种快速简便的新型方法,而且因为其专一、灵敏、响应快等特点,在军事医学方面,也具有广阔的应用前景。 中华反应釜网了解在临床医学中,酶电极是最早研制且应用最多的一种传感器。利用具有不同生物特性的微生物代替酶,可制成微生物传感器。在军事医学中,对生物毒素的及时快速检测是防御生物武器的有效措施。生物传感器已应用于监测多种细菌、病毒及其毒素。 二、未来生物传感器几大特点 近年来,随着生物科学、信息科学和材料科学发展的推动,生物传感器技术飞速发展。可以预见,未来的生物传感器将具有以下特点。 1、功能多样化:未来的生物传感器将进一步涉及医疗保健、疾病诊断、食品检测、环境监测、发酵工业的各个领域。目前,生物传感器研究中的重要内容之一就是研究能代替生物视觉、听觉和触觉等感觉器官的生物传感器,即仿生传感器。 2、微型化:随着微加工技术和纳米技术的进步,生物传感器将不断地微型化,各种便携式生物传感器的出现使人们在家中进行疾病诊断,在市场上直接检测食品成为可能。 3、智能化与集成化:未来的生物传感器必定与计算机紧密结合,自动采集数据、处理数据,更科学、更准确地提供结果,实现采样、进样、结果一条龙,形成检测的自动化系统。同时,芯片技术将越来越多地进入传感器领域,实现检测系统的集成化、一体化。 4、低成本、高灵敏度、高稳定性和高寿命:生物传感器技术的不断进步,必然要求不断降低产品成本,提高灵敏度、稳定性和延长寿命。这些特性的改善也会加速生物传感器场化、商品化的进程。

  • 【图书】传感器及检测技术(收集)

    有朋友需要,我贡献几本。从理论再到实践,传感器类型和结构,本版已经有了一些,请注意在版上查看。两本资料原文为超星格式,阅读时需在超星阅读器下读,或转换成PDF,一页一页看的挺烦,我花了点,整理成WORD格式,大家都能看了。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=125669]传感器入门[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=125670]传感检测技术及应用[/url][em0815]

  • 新型传感器推动农残快速检测技术

    新型传感器推动农残快速检测技术仪器信息网 2012-7-6 8:29:31 点击84次  6月29日,由中科院合肥物质科学研究院承担的中国—新加坡国际合作项目“荧光标记的人工抗体微纳传感器对农药残留的快速检测”在合肥顺利通过验收。验收专家组经过质询和讨论后认为,通过开展国际合作与交流,该项目取得多项创新性和系统性的研究成果。通过以磁性纳米粒子为基质,合成出高效的人工抗体新材料,实现了复杂样品中农药成分的快速分离富集;并且成功研制出可视化检测的试纸和微纳芯片,其检测限达到0.1ppb,优于欧美标准,为食品安全及农产品贸易提供了理论和技术支持。特别是农残传感器的研究具有原创性,达到国际领先水平。  通过项目实施,该院在J. Am. Chem. Soc.等国际期刊上发表SCI论文17篇;申请国家发明专利3件(其中已获授权1件);培养了4名博士、6名硕士。合作双方建立了稳定的合作关系,新方负责人韩明勇被中科院聘为特聘研究员。(来源:科技部)

  • 【原创】固体光图像传感器的器件技术的开展现状与趋向

    固体光图像传感器的器件技术的开展现状与趋向  1、固体光摄像器件—理想的星载光图像传感器  固体光电子图像传感器技术包括可见光硅图像传感器和短波、中波和长波红外焦平面阵列技术。由于图像传感器器件的不时开展,目前的固体图像传感器从可见光和近红外波段的CCD器件开展到了短波、中波和长波红外焦平面阵列。与星载反束光导摄像管相比起来,由于固体图像传感用具有一系列优点,十分适用于用作空间星载图像传感器,如:  (1)体积小,重量轻;  (2)无图像扭曲;  (3)光响应工作波段宽,可见光硅CCD和CMOS图像传感器的光谱响应可从紫外区延伸到红外区,而红外焦平面的光谱响应波段掩盖了从1mm~14mm和远红外更宽的电磁波谱区;  (4)高分辨率,可在焦平面上集成数十万、百万乃至千万像元的大格式阵列、完成大视场空间传感器;  (5)同焦平面信号处置,像CCD、CMOS和各种红外焦平面阵列器件,由于微型加工技术的开展,可采用混合式或单片集成方式把焦平面上光电转换的焦平面探测器阵列与信号处置电路集成微小的集成电路块,完成同焦平面信号处置;  (6)采用电子自扫描或注视工作形式工作,简化和完整取消机械扫描,完成系统小型化和微型化;  (7)低功耗工作,数伏电压下即可工作;  (8)低本钱;  (9)牢靠性高。  总之,小型化的小体积、轻重量、低功耗、低价钱和高性能、高牢靠性的固体空间光图像传感器为空间系统的设计和应用提供了极大的灵敏性。  2、可见光固体图像传感器  可见光固体图像传感器已使成像技术完成了小型、低功耗、低本钱和便携式应用、使成像系统技术了发作了反动性的变化。虽然迄今为止已开展了多种固体摄像器件,但是CCD器件和已在快速开展的CMOS图像传感器却占领了整个该范畴的95%的份额,CMOS是继CCD之后的后起之秀。  (1)图像传感器件  CCD图像传感器件技术已开展了三十多年,早已是成熟和提高应用到各种军用和民用系统的器件,在红外焦平典型面阵列技术适用化之前很长一段时间极受军用注重,目前仍在可见光波段普遍采用。  ①像元集成度:摄像阵列像元的几是摄像系统分辨率性能的关键性要素,目前的CCD器件已可依据系统应用目的请求同芯片集成或多芯片拼接,或多器件组合成恣意像素数的器件。  · 线阵:常用单芯片像元集成度为512、1024、2048、4096、5000、7450和8000等;多芯片像元集成是用二个或多个单线阵芯片组合起来构成数万像元的专长线阵列,常用作星载或机载多光谱传感器;  · 时间延迟与积分(TDI)阵列:常用的单芯片是2048×96、2048×144和4096×96的阵列;多芯片是用多个单芯片拼合起来,常用作星载或机载推帚式扫描传感器,加拿大的DLSA公司制造的这种传感器在全球很有名;  · 面阵列:大格式阵列像元集成度为1024×1024、2048×2048、4096×4096 少数如科学研讨和天文应用方面阵列达7000×9000、8192×8192和9126×9126元,最大的9126×9126元阵列是美国Farchild Imaging公司研制的;  ②像元尺寸:CCD的像元尺寸不能太小,过小将影响曝光性能,目前的大格式阵列像元尺寸已小达7.0mm×7.0µm;  ③灵活度,通常为几个Lux~Lux-1,加上加强器处于微光工作形式时为Lux-3;采取冷却时为Lux-5~Lux-7;  ④分辨率:大型阵列通常的电视分辨线为1000×1000TV线,依据系统请求可更高,光学尺寸通常为2/3、1/2、1/3、1/4in.,目前最小已做到1/7in.。  (2)CMOS图像传感器件  由于CMOS图像传感器件与CCD相比功耗更低,可完成极高帧速工作和低本钱化,.本钱仅为CCD的1/4,因此开展极快,可能最终在某些范畴取代CCD。  ① 像元集成度:由于器件技术的停顿,目前的像元集成度常用的为几十万到100万像素,如512×480和1280×1000,已能制出4096×4096和6144×6144元的阵列;  ② 像元尺寸:由于制造技术的不时改良,像元尺寸已可小达3.3mm×3.3mm;  ③ 高灵活度:在近红外光谱区(900nm)光电转换效率高达50%;  ④ 宽动态范围:CMOS的动态范围通常为60dB以上,已到达170dB;DALSA CMOS-1M28/1M751024×1024元摄像机的动态范围也高达1,000,000:1。  ⑤ 高帧速和超高帧速:随着CMOS图像传感器技术的开展,2003年中不时报道了高帧速和超高帧速CMOS图像传感器,美、日公司在高帧速工作方面获得了显著的停顿.。DALSA和红湖公司的CMOS图像传感器帧速居然高达100000frame/s。  ⑥ 功耗:CMOS最明显的特性是低功耗,目前高帧速工作时仅为50mW。  (3)趋向  CMOS图像传感器是目前和将来该范畴正在开展中的主流技术。CCD主要是在应用上想方法,依据不同的应用目的和系统设计计划组合应用。由于CCD图像传感器技术极为成熟, 预期最终CMOS图像传感器难以取代CCD图像传感器,将是二者长期共存的场面。但是, CMOS图像传感用具有本钱低、集成度高、低功耗的突出优点,假如再处理了影响性能和图像质量的噪声问题,CMOS就将成为极佳选择。  3、红外焦平面阵列  红外焦平面阵列技术的开展已惹起了商界和军界军火商的极大关注。红外焦平面阵列技术对军事配备更新换代的深远影响正在改动现代战场作战的特性和概念。  刚完毕的伊拉克倒“萨”战争再次显现了在现代战争

  • 【转帖】让最新技术为汽车服务--窥探车载传感器趋势

    日新月异的传感器技术正在广泛应用到汽车中,有调查表明,在2010年,平均每一辆汽车中装载的传感器数量将达到150个。4月12日在深圳举行的中国电子展2008汽车电子与车在技术研讨会中,Infineon的专家全面介绍了汽车传感器技术,从中可以窥探汽车传感器发展的最新进展及未来方向。     动力系统:有源传感器引领趋势,巨磁阻效应引发关注     车用传感器可以大致分为3类:动力系统、安全管理系统和车身舒适系统传感器。其中动力系统传感器市场所占比例最大,也体现了汽车传感器的最先进技术。例如,油门踏板位置传感器的角度误差必须在0.4%以内;节气门位置传感器需要极高的可靠性,并要能够在-50度到150度工作。霍尔传感器也需要有较高的灵敏度,需要精确补偿温度变化带来的偏差,并支持模拟或数字的输出。     凸轮和曲轴传感器与汽车的“心脏”发动机密切相关,因此成为动力系统的关键。Infineon汽车电子系统应用工程师陈毅豪介绍到:“有源的凸轮传感器和曲轴传感器能够为系统提供更多的保护,因此是未来的趋势,将得到更广泛的应用”。预计在2009年,将有5820万个有源曲轴传感器投入使用,而无源传感器则将减少到2150万个。     Infineon的工程师陈毅豪还特别介绍了利用巨磁阻效应实现曲轴传感的最新巨磁阻传感器,“巨磁阻效应传感器感应磁场方向的变化而非强度,具有很高的灵敏度,并能感应更大的空气距离”。他还表示,Infineon今年开始生产巨磁阻效应传感器TLE5025C和TLE5027C,这将为系统供应商提供更大范围的选择。          安全管理系统:压力传感器实现侧气囊控制,ABS、方向盘传感、TPMS一个都不能少     汽车安全管理系统也是广泛使用传感器的领域。汽车侧边气囊的控制有加速度传感器和压力传感器两种方案。权威数据表明,与加速度传感器相比,压力传感器在检测侧边撞击的速度方面,比加速度传感器快了将近3倍,而误动作的概率则更小。因此,未来将得到更广泛的应用。英飞凌提供的方案KP106采用压力传感器方案,精确实现侧气囊控制。     汽车ABS系统使用轮速传感器、方向盘的转角传感器和轮胎压力传感器都是安全管理的重要环节。值得一提的是TLE5011360度方向盘转角传感器——这款传感器利用了巨磁阻效应,通过两个GMR全桥产生正弦和余弦函数,从而提供360度的转角范围检测,并达到极高的精度。          车身舒适系统:车门、变速箱、被动安全让汽车更智能     车门模块中,车门把手、车窗控制上使用了直流马达位置传感器,采用分布式门模块架构,并通过LIN总线相连接。变速箱通过使用2轴或3轴角度/线性传感器,能够满足不同的变速箱位置要求并节省成本,具体的传感器选择则要根据汽车变速箱的功能和设计需求来决定。被动安全装置包括座椅承重的检测、安全带打开/扣住的监测、座椅位置调节的检测(保证气囊系统的有效保护)等等,这些控制的细节对汽车传感器的需求也十分可观。     本次汽车电子与车载技术研讨会上,除了探讨汽车传感器技术外,就车载娱乐设备中的电路保护方案也进行了详细的分析。来自的德方纳米科技有限公司的李光伟博士还展望了碳纳米管技术在汽车工业中即将发挥的重大作用。可以发现,汽车电子技术正经历飞速发展阶段,并将更多的新技术融入其中,为提升整车性能服务。

  • 传感器在机器人中的避障技术解决方案详解

    传感器在机器人中的避障技术解决方案详解

    [color=#333333]科学技术的日新月异,时代正在向电子化,自动化,信息化,智能化等领域发展,近年通信技术和智能化信息处理技术也在迅猛的发展,使得自助式移动机器人技术达到使用化程度,传感器[/color][color=#333333]技术在其中发挥着重要的作用,其中,移动机器人智能化的一个重要标志便是自主导航,而实现机器人自主导航有个基本要求:避障。避障,是指移动机器人根据采集的障碍物的状态信息,在行走过程中通过传感器感知到妨碍其通行的静态和动态物体时,按照一定的方法进行有效地避障,最后达到目标点。[/color][color=#333333][img=,306,220]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712071533_01_3332482_3.jpg!w306x220.jpg[/img][/color][color=#333333][color=#333333]移动机器人避障与导航的实现方式:实现避障与导航的必要条件是环境感知,在未知或者是部分未知的环境下避障需要通过传感器获取周围环境信息,包括障碍物的尺寸、形状和位置等信息。避障使用的传感器主要有超声波传感器[/color][color=#333333]、视觉传感器、红外传感器、[/color]激光传感器[color=#333333]等。下面我们具体说说这几个传感器的工作原理.[/color][/color][color=#333333][color=#333333][b]超声波传感器[/b][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]超声波传感器检测距离原理是:测出发出超声波至再检测到发出的超声波的时间差,同时根据声速计算出物体的距离。由于超声波在空气中的速度与温湿度有关,在比较精确的测量中,需把温湿度的变化和其它因素考虑进去。[/color][/color][/color][color=#333333][color=#333333][b][color=#333333][img=,644,316]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712071534_01_3332482_3.jpg!w644x316.jpg[/img][/color][/b][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]超声波传感器一般适用于探测距离较长的应用,一般有效探测距离为32cm到6米,其中会有一个几十毫米左右的最小探测盲区。由于超声传感器的成本低、实现方法简单、技术成熟,是移动机器人中常用的传感器。此外,超声波的测量周期,不同材料对声波的反射或者吸引是不相同的,还有多个超声传感器之间有可能会互相干扰,这都是实际应用的过程中需要考虑的。[/color][/color][/color][color=#333333][b][color=#333333][color=#333333][b]红外线传感器[/b][/color][/color][/b][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]红外测距都是采用三角测距的原理。红外发射器按照一定角度发射红外光束,遇到物体之后,光会反向回来,检测到反射光之后,通过结构上的几何三角关系,就可以计算出物体距离D。[/color][/color][/color][color=#333333][color=#333333][b][color=#333333][img=,372,344]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712071535_01_3332482_3.jpg!w372x344.jpg[/img][/color][/b][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]当D的距离足够近的时候,上图中L值会相当大,如果超过CCD的探测范围,这时,虽然物体很近,但是传感器反而看不到了。当物体距离D很大时,L值就会很小,测量量精度会变差。因此,常见的红外传感器 测量距离都比较近,小于超声波,同时远距离测量也有最小距离的限制。另外,对于透明的或者近似黑体的物体,红外传感器是无法检测距离的。但相对于超声来说,红外传感器具有更高的带宽。[/color][/color][/color][color=#333333][b][color=#333333][color=#333333][b]激光传感器[/b][/color][/color][/b][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]常见的激光雷达是基于飞行时间的(ToF,time of flight),通过测量激光的飞行时间来进行测距d=ct/2,类似于前面提到的超声测距公式,其中d是距离,c是光速,t是从发射到接收的时间间隔。激光雷达包括发射器和接收器 ,发射器用激光照射目标,接收器接收反向回的光波。机械式的激光雷达包括一个带有镜子的机械机构,镜子的旋转使得光束可以覆盖 一个平面,这样我们就可以测量到一个平面上的距离信息。 对飞行时间的测量也有不同的方法,比如使用脉冲激光,然后类似前面讲的超声方案,直接测量占用的时间,但因为光速远高于声速,需要非常高精度的时间测量元件,所以非常昂贵;另一种发射调频后的连续激光波,通过测量接收到的反射波之间的差频来测量时间。[/color][/color][/color][color=#333333][color=#333333][b][color=#333333][img=,474,378]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712071536_01_3332482_3.jpg!w474x378.jpg[/img][/color][/b][/color][/color][color=#333333][color=#333333][b][color=#333333][b]视觉传感器[/b][/color][/b][/color][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]视觉传感器是指:通过对摄像机拍摄到的图像进行图像处理,来计算对象物的特征量(面积、重心、长度、位置等),并输出数据和判断结果的传感器。[/color][/color][/color][color=#333333][b][color=#333333][b][color=#333333][img=,405,340]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712071537_01_3332482_3.jpg!w405x340.jpg[/img][/color][/b][/color][/b][/color][color=#333333][color=#333333][color=#333333]以上几种是最常见的几种传感器 ,各有其优点和缺点,在真正实际应用的过程中,一般是综合配置使用多种不同的传感器 ,以最大化保证在各种不同的应用和环境条件下,机器人都能正确感知到障碍物信息。[/color][/color][/color]

  • 【资料】电化学传感器技术及原理应用

    电化学传感器技术及原理应用 基本原理 化学传感器主要由两部分组成:识别系统;传导或转换系统。 识别系统反待测物的某一化学参数(常常是浓度)与传导系统连结起来。它主要具有两种功能:选择性地与待测物发生作用,反所测得的化学参数转化成传导系统可以产生响应的信号。分子识别系统是决定整个化学传感器的关键因素。因此,化学传感器研究的主要问题就是分子识别系统的选择以及如何反分子识别系统与合适的传导系统相连续。化学传感器的传导系统接受识别系统响应信号,并通过电极、光纤或质量敏感元件将响应信号以电压、电流或光强度等的变化形式,传送到电子系统进行放大或进行转换输出,最终使识别系统的响应信号转变为人们所能用作分析的信号,检测出样品中待测物的量。

  • 【分享】电量隔离传感器在数字化技术中的应用

    一、概述 电量隔离传感器变送器是针对工程中的电量检测(监测),提高系统的整体抗干扰能力,而研制开发的一种小体积、高性能的电量测试部件(产品)。 电量隔离传感器变送器可以对现场的大电流、高电压、功率、频率、相角、电度等电参量进行隔离测量和变换,也可以对各种微弱信号(如各种桥路信号)进行隔离放大和变换,将其调理后,变换成符合国际通用标准的电压、电流、频率等模拟信号或变换成数字量、开关量状态等信号输出。这些输出信号可以和传统的指针式仪表相接,也与现代的数字式自控仪表、各种AD转换器以及计算机系统直接配接,从而可以形成一个高可靠的工业检测(监测)或控制系统。 由于电量隔离传感器在应用中,用户不需做二次开发工作,高电压或大电流信号可以直接接入产品,(通过端子、插针输入或穿孔方式输入),就可以得到相应的输出信号。因此电量隔离传感器作为信号调理、隔离和变换功能摸块,是工业控制和数据采集系统中比较理想的变送器产品。 随着科学技术的不断发展,工业控制或检测(监测)系统对电量隔离传感器的要求也越来越高,特别是在产品的稳定性、检测精度和功能方面。由于数字化产品不论其性能还是功能,如非线性校正和小信号处理方面,模拟产品是不可比拟的。因此,电量隔离传感器的数字化是一种必然趋势。 下面就电量隔离传感器的工作原理和其数字化技术问题作一个简述,供大家参考。 二、电量隔离传感器基本工作原理 由于电量隔离传感器产品的被检测对像主要是电流和电压信号,所以下面主要介绍电流和电压信号的检测原理。 1、交流信号检测原理 交流信号又分为交流电压和电流信号。图1为交流电流信号的检测原理框图,图2为交流电压信号的检测原理框图,由CT和PT对信号进行隔离,电流为穿孔输入方式,电压为端子接线输入方式。 [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912291744_192765_1636985_3.gif[/img]图1 交流电流信号检测原理框图[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912291744_192766_1636985_3.gif[/img]图2 交流电压信号检测原理框图其中,CT为电流互感器,PT为电压互感器,输出一般为0~5V或4~20mA。

  • 【分享】传感器与检测技术5-1:压电式传感器:压电效应

    【分享】传感器与检测技术5-1:压电式传感器:压电效应

    传感器与检测技术5-1:第5章:压电式传感器:第1节:压电效应[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/05/200905010938_147566_1605035_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/05/200905010938_147567_1605035_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/05/200905010938_147568_1605035_3.jpg[/img]

  • 【转帖】简述几种气体检测传感器的检测技术

    检测气体的浓度依赖于气体检测变送器,传感器是其核心部分,按照检测原理的不同,主要分为金属氧化物半导体式传感器、催化燃烧式传感器、定电位电解式气体传感器、迦伐尼电池式氧气传感器、红外式传感器、PID光离子化传感器等,以下简单阐述各种传感器的原理及特点。   金属氧化物半导体式传感器   金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。   催化燃烧式传感器   催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,使温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。   定电位电解式气体传感器   定电位电解式传感器是目前测毒类现场最广泛使用的一种技术,在此方面国外技术领先,因此此类传感器大都依赖进口。定电位电解式气体传感器的结构:在一个塑料制成的筒状池体内,安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。气体与的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应,在对电极发生还原或氧化反应,电极的平衡电位发生变化,变化值与气体浓度成正比。   迦伐尼电池式氧气传感器   隔膜迦伐尼电池式氧气传感器的结构:在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透气膜,在其容器内侧紧粘着贵金属(铂、黄金、银等)阴电极,在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极(用铅、镉等离子化倾向大的金属)。用氢氧化钾。氧气在通过电解质时在阴阳极发生氧化还原反应,使阳极金属离子化,释放出电子,电流的大小与氧气的多少成正比,由于整个反应中阳极金属有消耗,所以传感器需要定期更换。目前国内技术已日趋成熟,完全可以国产化此类传感器。   红外式传感器   红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有抗中毒性好,反应灵敏,对大多数碳氢化合物都有反应。但结构复杂,成本高。   PID光离子化气体传感器      PID由紫外灯光源和离子室等主要部分构成,在离子室有正负电极,形成电场,待测气体在紫外灯的照射下,离子化,生成正负离子,在电极间形成电流,经放大输出信号。PID具有灵敏度高,无中毒问题,安全可靠等优点。 TOP

  • 电化学传感器的“春天”:重金属检测、物联网技术

    电化学传感器的发展具有悠久的历史,它的基本理论和技术发展与电分析化学密切相关,最早的电化学传感器可以追溯到20世纪50年代,并随着微电子和材料加工技术不断更新而发展。近年来,电化学传感器在小型化、微型化、智能化方向得到了日新月异的发展。 纳米材料传感器与电化学仪器的结合日益成为热点,主要因为其在构建物联网的成本和运营方面,比光谱类仪器有巨大的优势。同时,近年来频发的重金属事件,电化学传感器的便携、低成本、操作简单、选择性好、灵敏度高和多元素同时检测等优点使其迎来发展新契机。 据了解,电化学传感器具有十分广阔的市场,仅经典的pH传感器,每年全球的市场近100亿美元,另外一种电化学传感器--血糖仪,其市场规模也达到50亿美元以上。那么,传统的电化学仪器是否要以此为突破,寻求市场增长点?而电化学传感器在重金属检测中又能获得多大的发展契机呢?请看仪器信息网采访电化学传感器专家——华南理工大学叶建山教授http://bimg.instrument.com.cn/lib/editor/UploadFile/20122/201221018371828.jpg华南理工大学叶建山教授

  • 基于传感技术的水质COD在线监测系统研究

    【序号】:【作者】:乐高杨【题名】:基于传感技术的水质COD在线监测系统研究【期刊】:【年、卷、期、起止页码】:【全文链接】:https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10295-1018252268.htm

  • 【资料】-农药残留检测生物传感器酶固定技术研究进展

    [size=4][B]农药残留检测生物传感器酶固定技术研究进展[/B][/size][I]罗启枚[/I]摘要:酶生物传感器在农药残留检测方面具有传统检测方法不可比拟的优势,而酶的固定技术将直接影响酶生物传感器的性能。该文就酶的不同固定方法和使用的不同载体材料,对近二十年来农药残留检测生物传感器酶的固定技术的研究进展进行综述,并就不同固定方法,不同固定方法的特点和不同载体材料对生物传感器性能的影响作了简单介绍。关键词:酶生物传感器;酶的固定;酶的固定载体材料[B]0 引言[/B]近几十年来,各种农药相继大量的生产和使用,极大促进了农业、林业的生产和发展。在目前世界范围内大量使用的农药中,大部分是毒性高、残留量大的有机磷农药,对环境和人们的身体健康构成了极大的威胁,对农林业的可持续发展也很不利。为了保护环境,保护人们的身体健康,对农林、水产品实时、快速、成本低廉的农药残留检测方法和技术一直是人类十分关注的焦点。当前,高效液相色谱法(HPLC)与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]X质谱联用方法(GCMS)是实验室常用的农药残留检测方法。虽然这些方法具有高的选择性和灵敏度,但是存在以下缺点:(1)因仪器体积庞大、结构复杂、价格昂贵;(2)农药残留检测时存在过程复杂、费时、费用高;(3)需要熟练的专业技术人员,无法做到实时连续检测。随着人们对环境、食品安全的要求越来越高,同时,世界发达国家对农药残留标准也越来越高,因此,发展新的快速、自动、价廉、方便、实时在线、大批量的检测农药残留的方法和技术,无论是在促进农业、林业的生产和发展,还是对环境和人们的身体健康都有极其重要意义。酶生物传感器自发现以来,因具有高度的选择性、结构简单、自动、价廉而备受研究者的关注。特别是微电子技术、纳米材料制备技术、生物技术的发展为扩展生物传感器的应用范围、批量生产、集成化、微型化打下了坚实的基础,极大地促进了酶生物传感器的研究与应用。农药残留检测生物传感器的原理主要是利用农药(如有机农药等)与酶(如乙酰胆碱酯酶等)结合来抑制酶的活性,农药的浓度与酶被抑制的活性成一定的数学关系,从而实现对农药残留量的检测。作为生物传感器关键组成物! 活性酶在水溶液中一般不太稳定,且酶只能和底物作用一次。因此,使用起来极不方便,最有效的途径是将酶固定制备成生物敏感膜使用。这就须采用合适的固定技术将酶固定在合适的载体上,因此酶的固定技术是制备生物传感器的关键步骤,这将直接影响传感器的稳定性、灵敏度、检测下限、响应时间和酶的活性、存活时间等。酶的固定技术主要包括酶的固定方法和固定酶的载体材料的选择,当前国内外对农药残留检测生物传感器中酶的固定技术进行了广泛的研究,并取得了许多重要进展。该文就农药残留检测生物传感器中酶的各种固定技术和研究应用进展进行了较全面系统的介绍,并对一些影响传感器性能的因素进行了分析讨论。[B]! 酶的固定方法[/B]酶在基体电极上的固定是酶生物传感器制备中的重要环节,它直接影响传感器的检测性能。酶的固定化技术是指通过某些方式将酶和载体相结合,使酶被集中或限制,使之在一定空间范围内进行催化反应。要想使酶作为生物敏感物质使用,就必须研究如何将酶固定在各种载体上。酶的固定方法主要有吸附法、共价键合法、凝胶% 溶胶法、聚合物包埋修饰法、交联法等方法。[color=#DC143C][B]全文附件在3楼[/B][/color]

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