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新型感測技術

發布時間: 2020-11-22 14:20:56

① 全球新型智能感測器產品有哪些感測器應用的新型領域有哪些

一、利用新發現的現象、效應。感測器本來就是基於一系列效應製造出來的,目前應用的效應很多,比如壓電效應、壓阻效應等等,還有一些效應是我們未知的,等著我們去認識。

二、採用高新技術。隨著計算機、電子技術以及製造加工技術的發展,感測器也進入高速發展時期,這些技術都是開發和設計感測器的基礎。高科技含量的感測器是未來產業化的一個方向。

三、新材料的開發。感測器的感應元件、感測器保護的基礎都是各種材料,隨著人們對新材料性能的掌握,將大大促進感測器的發展。近年,廣泛應用的材料有陶瓷、光纖、高分子有機材料等。

四、不斷提高感測器的性能。影響感測器的性能因素很多,有系統的,還有檢測的。隨著檢測技術跟精密製造的發展,這方面也將得到大大提高。

五、感測器應用的擴展。物聯網的橫空出世,感測器應用也在不斷拓展。近些年,地震災害、海嘯災害、食品危機不斷,對研究人員來說,也是個挑戰,開發出各種感測器檢測這些現象的發生,及早預警。

六、感測器的集成化和多功能化。以前的感測器一般只能檢測一種物理量,一個系統光感測器就需要很口。現在,已經出現了多功能和集成化的感測器,比如溫濕度和檢測各種氣體的集成感測器,這也將是以後發展的一個趨勢。

七、微型與低功耗化。有些精密儀器或設備,體積本身就小,還需要接上各種感測器進行感知和控制,這也對感測器提出了更高的要求。

② 什麼是新型可穿戴感測技術@《伺服與運動控制》雜志

英國國防部(MoD)公布一種新型可穿戴感測技術,定位士兵位置和防止誤傷事件。這一套徒步近戰感測(DCCS)系統可以讓指揮官在沒有 GPS 的情況下定位士兵位置,同時提供更好的周圍環境感知能力。
DCCS 系統在士兵可穿戴設備上配有的相機、激光感測器、方向感測器等,必要時可以摘取下來,用來給一些目標物體進行定位,如一些軍用無人機、軍用飛機以及需要救助的傷員,在其周圍放置 DCCS 系統裝備,可以讓同樣擁有該套系統裝備的部隊迅速收到該目標位置。

③ 新型感測器是否能在災難現場「嗅出」倖存者

英國曼徹斯特大學發布的公告說,他們研究出來新型的化學感測器,能夠在災難現場嗅出倖存者的位置。但是到目前為止,只有報告沒有實際的化學感測器出現,也沒有實際的實驗報告可以證明這個新型感測器是否能在災難現場找到倖存者。但是我希望是有那麼一個新型感測器,這樣在災難現場的時候會大大增加倖存者的存活率。

在救援的過程當中確實是一個人,如果被埋在瓦礫當中很難會被發現。新技術可以幫助人們盡快的找到受災人員。目前為止我們看到的也就是發出來的研究報告。沒有看到實物化學感測器,也沒有過實踐或者是實際檢測報告。所以也不能確定這個是否能夠有用。

④ 闡述現代新型感測器的原理及技術

感測器工作原理的分類物理感測器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。
化學感測器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的感測器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。
有些感測器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數感測器是以物理原理為基礎運作的。化學感測器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學感測器的應用將會有巨大增長。

常見感測器的應用領域和工作原理列於表1.1。

按照其用途,感測器可分類為:

壓力敏和力敏感測器

⑤ 新型感測器有哪些

新型的感測器有:光纖感測器、非晶態合金感測器、智能感測器、固態圖象感測器(CCD),可以根據企業的需求來購買這些感測器的,但是市場上這么多的感測器,哪些是適合自己還是要認真的挑選的,我們和中淵科技一直合作,都是因為信賴才給大家介紹的。

⑥ 感測器的新型化體現在哪些方面

感測器的新型化主要體現在微型化、智能化、數字化、多功能化、系統化、網路化等特點。新型感測器的這些特點是感測技術演進的結果,也是新時代智能感測技術的要求

⑦ 800字 新型感測器在生活中的應用

兩大應用領域推動MEMS感測技術應用

MEMS感測器目前主要應用在汽車和消費電子兩大領域。

消費電子領域中,任天堂公司曾在Wii無線游戲機中使用 MEMS器件,允許使用者通過運動和點擊互相溝通和在屏幕上處理一些需求,其原理是將運動(例如揮舞胳膊模仿網球球拍的運動)轉化為屏幕上的游戲行為。早前,任天堂和ADI宣布將ADI的ADXL330 iMEMS加速度計整合到任天堂的Wii游戲控制台中。加速度計幫助任天堂把視頻游戲提升到一個新的水平。

目前大多數手機都含有MEMS感測器實現重力加速計和陀螺儀的功能,例如被用在iPhone中。通過對旋轉時運動的感知,iPhone可以自動地改變橫豎屏顯示,以便消費者能夠以合適的水平和垂直視角看到完整的頁面或者數字圖片。

在汽車應用中,用到越來越多的MEMS感測器。包括安全氣囊中的汽車安全氣囊感應器、懸架控制、翻滾等。另外還包括汽車MEMS壓力感測器和輪胎氣壓自動監測系統,MEMS壓力感測器適合於任何類型的輪胎,在輪胎胎壁埋設一小塊感壓力敏晶元,自動測量輪胎氣壓、溫度、轉速和其它一些數據,並用特定的代碼發送出來。另外,汽車導航中的GPS信號補償、氣缸內壓力測量等等大多數汽車子系統中。

iPhone 4上的MEMS 感測器

iPhone4 上用到的MEMS 感測器大致一下幾種。影像感測器:簡單說就是相機鏡頭,由於只牽涉到微光學與微電子,沒有機械成份在里頭,即便加入馬達、機械驅動的鏡頭。磁阻感測器:簡單講就是感測地磁。感應地磁就是指南針原理,將這種地磁感應電子化、數字化,就稱為數字指南針(DigitalCompass)。老實說,數字指南針技術比較偏玩具性,因為用來感測地磁的磁阻感測器,很容易受環境影響(如高壓電塔旁、馬達旁),必須時時校正才有用。磁阻感測器目前沒有被視為熱門的MEMS組件,有些MEMS組件會追加整合磁阻感測能力。聲波感測器:學名聲波感測器,俗名麥克風。是的,iPhone4為了強化聲音質量,使用2組麥克風與相關運算來達到降噪(降低噪音)的效果,這種技術稱為數組麥克風 (ArrayMIC),事實上早在Apple實行之前,2004年就已經在PC上提出過,差別是蘋果用於手機,Wintel用於PC。麥克風需要微型化嗎?相當需要。且使用一個以上的麥克風,麥克風的體積縮小需求就更迫切,麥克風也牽涉到機械(聲波會使微型機械振動),並將機械振動轉換成電子信號,因此微型化的麥克風,是個不折不扣的MEMS感測器。加速度感測器:俗稱加速規、G-Sensor,可以感應物體的加速度性。事實上加速度感測器的實現方式也是許多種,MEMS只是手法之一,用MEMS實現加速度感測器確實是目前的趨勢。加速度感測器一般有「X、Y兩軸」與「X、Y、Z三軸」兩種,兩軸多用於車、船等平面移動為多,三軸多用於飛彈、飛機等飛行物。而不用多說,Wii遙控器也是用三軸,iPhone可以感應實體翻轉而自動對應翻轉畫面,靠的就是這個感測器。角加速度感測器:iPhone4確實是率先使用陀螺儀的手機。更簡單講就是陀螺儀,陀螺儀實現技術有機械式與光學(紅外線、雷射)式,第六項的加速度感測器比較能感測平移性,但對於物體有個軸心,進行角度性的移動, 則其感應效果不如陀螺儀好。
除了以上提到的部分常見的應用外,MEMS還在解決一些全球問題上發揮了重要作用。例如,MEMS感測器正在用於能源領域,幫助尋找和開發新的能源:地震檢波器用於勘探石油和天然氣,慣性感測器用於隨鑽測量,通過改善工業流程、高效住宅取暖和精確計費系統來充分利用當前的能源。
MEMS也在幫助解決其它社會問題,如老齡化和肥胖,還可以提供針對老人的侵入性較小的監控方式,實現成本適當的、連續性的診斷,以更好和更舒適地給葯。
MEMS已進入我們的生活,從技術到醫葯到健康無所不在,2011年這種趨勢必將更加明顯。

⑧ 電流感測器的新型產品


霍爾電壓、電流感測器主要用於工業控制和獨立的電壓、電流測量,因此,一般都不標稱與功率測量准確度密切相關的角差指標,因此,不適用於高精度的功率測量。
隨著變頻技術和節能技術的發展,有必要對各類變頻調速裝置的能效進行准確的評測,而電磁式電壓、電流互感器一般只能准確測量工頻正弦電路的功率。新型的變頻功率感測器,是一種電壓、電流組合式感測器,該類感測器直接輸出數字量,並採用光纖進行傳輸,可以有效避免傳輸環節的損耗和干擾。並且在較寬的頻率范圍內具有較小的比差和角差,可以准確測量各類變頻電量(電壓、電流、功率和諧波等)。廣泛應用於混合動力電動汽車、電動車、太陽能發電、風力發電、變頻器、變頻電機和燃料電池等的產品檢驗和能效評測。
英國出現了一種適合於安裝在240伏-600安變電站主線上的電流感測器,這種感測器對變電站的電力輸出進行監控,可以減少地方電網故障所造成的停電時間。電流感測器可以對供電電纜進行電流監控,若是電纜出線超負荷,這些電流感測器可將一部分負荷轉移到其他相中,或者是新鋪設的電纜中,保護電纜的安全使用和運行。
隨著智能電網的不斷發展和升級,電流感測器也在技術、設計和效用等方面不斷進行改進和完善,對冶金、化工等行業的電流測流具有重大作用。
基於智能電網的光纖電流感測器
新型光纖電流感測器就是智能電網快速發展的科技產物。我國推出了XDGDL-1光纖電流感測系統,實現了管線電流感測系統的全數字閉環控制,具有穩定性和線性度好、靈敏度高等特點,滿足了大量程范圍的高精度測量要求。
同時,該系統開發了一種可現場繞制的伸縮結構,安裝方便,可避免雜散磁場的干擾,母線偏心的測量誤差小於正負0.1%,實現了一種高精度信號轉換方案,為整流器控制設備提供高精度模擬信號和標准數字通信介面。
基於TMR(隧道磁電阻)效應的電流感測器:
TMR磁感應技術在2004年首次工業應用於電腦硬碟領域, 使硬碟的存儲密度有了質的飛躍,單碟TB級的存儲硬碟進入民用市場。經過近10年的發展,TMR技術依然煥發勃勃生機。TMR磁感應效應和Hall技術類似,算是第四代磁感應技術。靈敏度,解析度,功耗,溫度特性都有10倍以上的提升。全晶元級製程式控制制提供可靠的品質和合理的價格。現在國內有些廠家開始推出TMR技術的電流感測器。基於TMR晶元製造的電流感測可以在高靈敏度,溫度穩定性,抗干擾性,小型化、集成化、智能化和低功耗方面有著出色的表現。

工業升級發展促進電流感測器改進
在我國工業發展升級的驅動下,電力設備的安全性使用越來越受到重視。電流感測器作為一個兼具保護性和監控作用的工具,將會在未來的電網中起到更重要的意義。相比國外同類產品,國內的電流感測器技術還有很大的差距需要彌補和提高。
國內也逐漸涌現出有很多新型產業,都需要感測器的支持,無論是出於安全性考慮還是市場效益考慮,電流感測器將會趨於更加高效可靠,在低碳環保的要求下,小型化也是未來的一大趨勢,這也將促進國內感測器廠商投入更多的經歷開發新技術和產品。在不久的將來,電流感測器將會在更多行業得到廣泛應用,同時將為新興物聯網打好基礎。

⑨ 新型感測器有哪些

你的問題范圍太大不好回答;仿生類感測器、軍用感測器有紅外,紫外,熱成像,合成孔徑雷達,激光雷達等、新型PH感測器!

⑩ 新型感測器有哪些

一、固態圖象感測器(CCD)
其工作過程是:首先由光學系統將被測物體成象在CCD的受光面上,受光面下的許多光敏單元形成了許多象素點,這些象素點將投射到它的光強轉換成電荷信號並存儲。然後在時鍾脈沖信號控制下,將反映光象的被存儲的電荷信號讀取並順序輸出,從而完成了從光圖象到電信號的轉化過程。CCD感測器由MOS電容組成,金屬和Si襯底是電容器兩極,SiO2為介質。在金屬柵上加正向電壓UG,Si中的電子被吸引到襯底和SiO2的交界面上,空穴被排斥,於是在電極下形成一個表面帶負電荷的耗盡區。
1.CCD的基本結構和原理
CCD的基本結構,是在N型或P型硅襯底上生成一層厚度約120nm的二氧化硅層,然後在二氧化硅層上依一定次序沉積金屬電極,形成MOS電容器陣列,最後加上輸入和輸出端便構成了CCD器件。CCD的工作原理是建立在CCD的基本功能上,即電荷的產生、存儲和轉移。
(1)電荷的產生、存儲 構成CCD的基本單元是MOS電容器,結構中半導體以P型硅為例,金屬電極和硅襯底是電容器兩極,SiO2為介質。在金屬電極(柵極)上加正向電壓 G時,由此形成的電場穿過SiO2 薄層,吸引硅中的電子在Si―SiO2的界面上,而排斥Si-SiO2界面附近的空穴,因此形成一個表面帶負電荷,而裡面沒有電子和空穴的耗盡區。與此同時,Si-SiO2界面處的電勢(稱表面勢 S)發生相應變化,若取硅襯底內的電位為零,表面勢 S的正值方向朝下,如圖1-45b所示。當金屬電極上所加的電壓 G超過MOS晶體上開啟電壓時,Si-SiO2界面可存儲電子。由於電子在那裡勢能較低,可以形象地說,半導體表面形成了電子勢阱,習慣稱貯存在MOS勢阱中的電荷為電荷包。圖示
當光信號照射到CCD矽片表面時,在柵極附近的耗盡區吸收光子產生電子--空穴對。這時在柵極電壓 G的作用下,其中空穴被排斥出耗盡區而電子則被收集在勢阱中,形成信號電荷存儲起來。如果 G持續時間不長,則在各個MOS電容器的勢阱中蓄積的電荷量取決於照射到該點的光強。因此,某MOS電容器勢阱中蓄積的電荷量,可作為該點光強的度量。
(2)電荷包的轉移
若MOS電容器之間排列足夠緊密(通常相鄰MOS電容電極間隙小於3μm),使相鄰MOS電容的勢阱相互溝通,即相互耦合,那麼就可使信號電荷(電子)在各個勢阱中轉移,並力圖向表面勢 S最大的位置堆積。因此,在各個柵極上加以不同幅值的正向脈沖 G,就可改變它們對應的MOS的表面勢 S,亦即可改變勢阱的深度,從而使信號電荷由淺阱向深阱自由移動。三個MOS電容器在三相交迭脈沖電壓作用下,其電荷包耦合轉移過程如圖所示。
(3)電荷的輸出(檢測) CCD中電荷信號的輸出方式有多種方法,浮置擴散放大器輸出結構如圖所示。
2.CCD的應用
二、光纖感測器
光纖感測器以光學量轉換為基礎,以光信號為變換和傳輸的載體,利用光導纖維輸送光信號的感測器。按光纖的作用,光纖感測器可分為功能型和傳光型兩種。功能型光纖感測器既起著傳輸光信號作用,又可作敏感元件;傳光型光纖則僅起傳輸光信號作用。
1.光纖結構及傳光原理
光纖一般為圓柱形結構,由纖芯、包層和保護層組成。纖芯由石英玻璃或塑料拉成,位於光纖中心,直徑為5~75μm;纖芯外是包層,有一層或多層結構,總直徑在100~200μm左右,包層材料一般為純SiO2中摻微量雜質,其折射率 2略低於纖芯折射率 1;包層外面塗有塗料(即保護層),其作用是保護光纖不受損害,增強機械強度,保護層折射率 3遠遠大於 2。這種結構能將光波限制在纖芯中傳輸。全反射原理 光纖傳播原理
2.光纖感測器的應用
1.記數裝置2.液位控制裝置
3.光纖位移感測器 4.反射型光纖感測器
5.受抑全內反射型感測器 6.棱鏡式全內反射型感測器
三、非晶態合金感測器
非晶態合金是70年代末發展起來的一種新型材料,具有非常獨特的微觀結構,其原子排列無規則,即長程無序;而鄰近原子的數目和排列有規則,即短程有序;它沒有晶態合金中常見的晶界缺陷,但整體上又有很高的缺陷密度,達10/以上。這種結構使得非晶態合金具有許多優異特性,而成為新一代功能材料,在電子、電力和機械等領域得到日益廣泛的應用。
非晶態合金作為感測器的敏感材料,完成轉換功能多與物理現象有關,屬於物理敏感材料。目前發現它最主要的敏感功能是機械量、電學量和磁學量三者之間的相互轉換及相互影響。
1.磁--機變換功能與感測器
磁致伸縮效應是用磁化使試件產生機械應變。鐵基非晶態合金薄帶具有高磁致伸縮特性,與光纖結合構成光纖Mach - Zehnder干涉型弱磁場感測器。除磁場檢測外,可用非晶態合金磁致伸縮效應檢測溫度、距離和物位等物理量。
逆磁致伸縮效應是試件受機械應力後其磁化狀態會發生變化。利用此效應可檢測應力、應變、扭矩、沖擊、聲音、壓力和振動等。
典型力感測器結構如圖所示。圖中非晶態合金做成電感線圈磁芯,當磁芯應力變化時,非晶態合金磁化率會發生變化,以致線圈電感發生變化,其電感量L與應力 有一定關系。
壓力感測器張力感測器
2.磁--電變換功能與感測器
非晶態合金的磁--電變換功能,主要指利用非晶態合金的物理效應將磁場參數變化轉換成電量的功能。主要物理效應有電磁感應、霍爾效應和磁阻效應等。
電磁感應用法拉第電磁感應定律描述。設有一個磁感應強度為 的磁芯,其上繞有匝數為 N 的線圈,則線圈會感應出電動勢式中
--穿過線圈的磁通量;
--磁芯的截面積;
--磁芯導磁率;
--磁場強度。
由上式可見:在恆定磁場偏置下,通過逆磁致伸縮效應把應力的變化轉換成導磁率 的變化,再通過電磁感應轉換成電動勢變化,可做成力感測器;若材料導磁率 不隨時間變化,可用來檢測磁場變化,做成磁場感測器。
四、智能感測器
到目前為止,還尚未有統一的智能感測器定義。一般認為:感測器與微處理器結合並賦予人工智慧的功能,又兼有信息檢測與信息處理功能的感測器就是智能感測器。

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