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Case 行業(yè)快訊

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據(jù)麥姆斯咨詢報道，如今的壓力傳感器幾乎與上世紀(jì)90年代的“運算放大器（op-amp）”一樣普遍。從消費者的智能手機(jī)到世界上工藝最復(fù)雜的工廠里精密控制儀表，壓力傳感器的應(yīng)用遍布其中。壓力傳感器本身并不新鮮，但究其技術(shù)和器件本身，差異卻很大。本文旨在幫助設(shè)計工程師快速了解最新的差壓（differential pressure，DP）測量。差壓（DP）傳感器是一種特殊類型的壓力傳感器，它可以測量器件上兩端口間的壓力變化。這種傳感器與只測量單個端口壓力的靜態(tài)或絕對壓力傳感器不同。氣壓計和高度計是絕對壓力傳感器的經(jīng)典例子，而飛機(jī)空速傳感器則是DP測量器件的經(jīng)典例子。DP也是一種對流量的測量；因此，許多應(yīng)用將其需求描述為流量測量。低壓值域的DP測量通常用于醫(yī)療、工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等應(yīng)用。DP測量的單位是帕斯卡（Pa）或英寸水柱（inH20），即1.0 Pa= 0.00402 inH20。高精度DP測量則是比0.1 Pa更精確的測量方法。流量和DP的典型終端應(yīng)用包括：1、醫(yī)療設(shè)備：例如，家庭中，被稱為持續(xù)正壓通氣（CPAP）的小型機(jī)器就是利用流量傳感器來幫助用戶調(diào)節(jié)氣流，這種方法有助于治療睡眠呼吸暫停。2、住宅計量：流量傳感器常用于世界各地的房屋和建筑中的天然氣測量和計算。3、電器：DP存在于住宅、商業(yè)及工業(yè)氣體等各類燃燒器中，用于控制氣體流向燃燒系統(tǒng)。它們也存在于暖通空調(diào)系統(tǒng)（HVAC systems）中，用于操控特定區(qū)域的加熱和冷卻。4、工業(yè)元器件：閥門、泵和工業(yè)中的其他基本構(gòu)件通常需要精確可靠的流量和DP測量。5、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）：IoT創(chuàng)造了需要高精度的用于空氣質(zhì)量和氣流測量的新型智能消費設(shè)備。這些設(shè)備將粒子計數(shù)器與氣流測量相結(jié)合，來測量空氣中微小的pm2.5顆粒的數(shù)量。已有證據(jù)表明，大量pm2.5顆粒會導(dǎo)致嚴(yán)重的兒童健康問題。近期，新技術(shù)利用“熱式MEMS”傳感實現(xiàn)了精確D...

發(fā)布時間: 2018 - 08 - 28

打破核心技術(shù)掣肘傳感器產(chǎn)業(yè)市場滲透力增強(qiáng)

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戰(zhàn)略核心產(chǎn)業(yè)受制于人注定遭遇發(fā)展掣肘。近期，中美貿(mào)易戰(zhàn)持續(xù)升級。不可否認(rèn)，在超高精度機(jī)床、半導(dǎo)體硅材料、高端電子顯微鏡等高端核心技術(shù)領(lǐng)域，一系列科技產(chǎn)品可能受到美方制裁。盡管核心技術(shù)突破周期長，投入巨大，加速核心技術(shù)及產(chǎn)品的國產(chǎn)化進(jìn)程仍是不錚的事實。傳感器是電子信息裝備制造業(yè)中的基礎(chǔ)類產(chǎn)品，是重點發(fā)展的新型電子元器件中的特種元器件。作為極具發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，傳感器技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng)，在工業(yè)生產(chǎn)、智能家居、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域都有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑｋS著智能時代逐漸到來，傳感器更加變得更加不可替代。微型化、數(shù)字化、智能化的傳感器迅速地被普及，進(jìn)而改變我們的生活方式。近期，儀器儀表市場涌現(xiàn)出不少先進(jìn)的傳感器設(shè)備，刷新著市場應(yīng)用體系。經(jīng)過近三年的科研攻關(guān)，中國科學(xué)院聲學(xué)研究所超聲技術(shù)中心王文課題組成功研制出高靈敏、快速響應(yīng)和低遲滯誤差的新型電流傳感器。相對于現(xiàn)有技術(shù)，聲表面波電流傳感器表現(xiàn)出了微小型化、抗干擾能力強(qiáng)、線性度好、低功耗等優(yōu)勢，在智能電網(wǎng)線路檢測、電力冶金與軌道交通中的供電安全預(yù)警與救援、工業(yè)自動化中的電源繼電保護(hù)中極具應(yīng)用前景。韓國科學(xué)家團(tuán)隊創(chuàng)造出新型透明電極，進(jìn)而產(chǎn)生一種透明的指紋傳感器。在智能手機(jī)屏幕上的演示表明，這種傳感器可以讓用戶將手指放在屏幕的任何位置進(jìn)行身份識別，而不需要使用指紋激活按鈕。其有望在未來取代指紋激活按鈕。美國科學(xué)家研發(fā)一種可移植、可伸展的應(yīng)變及壓力傳感器，可以在有效使用期結(jié)束后自然降解。該裝置將用于實時監(jiān)測受損軟組織所受的微弱應(yīng)力和壓力變化，有助于為患者設(shè)計個性化的康復(fù)方案。傳感器技術(shù)早已“輕松”應(yīng)用于多種不同的環(huán)境，它們能集成到小型化的發(fā)射器或接收器系統(tǒng)中，也能與人體直接接觸服務(wù)于醫(yī)療應(yīng)用。新工業(yè)革命浪潮席卷全球，深刻影響著產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程，當(dāng)前國際產(chǎn)業(yè)競爭的實質(zhì)是高端化、融合化產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程的競爭。傳感器緊隨時代發(fā)展潮流，應(yīng)勢騰飛。...

發(fā)布時間: 2018 - 08 - 28

傳感器技術(shù)讓城市擁有“感知力”

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為了應(yīng)對能源使用、住房負(fù)擔(dān)能力和交通運輸給城市帶來日益凸顯的挑戰(zhàn)，美國、中國、韓國以及歐洲國家等紛紛開展了基于傳感器技術(shù)的智慧城市實踐。加拿大多倫多市與美國“字母表”公司旗下賽德沃克實驗室正在打造的“感知城市”就是世界各地眾多智慧城市計劃中的一個。　　近日，美國《麻省理工學(xué)院技術(shù)評論》雜志把這種基于傳感器技術(shù)的“感知城市”列為２０１８全球十大突破性技術(shù)之一。有預(yù)測顯示，未來十年，全球智慧城市接入的傳感器終端將達(dá)到４００億個。　　２０１７年１０月，多倫多市宣布將在賽德沃克實驗室的幫助下，用最新的數(shù)字技術(shù)重建多倫多東海岸的一個社區(qū)，預(yù)計明年開始施工建設(shè)。　　讓一切關(guān)于設(shè)計、政策與信息科技的決策都以一個巨大的“傳感器網(wǎng)絡(luò)”為基礎(chǔ)，是該項目的目標(biāo)之一。“傳感器網(wǎng)絡(luò)”將收集各種信息，從空氣質(zhì)量、噪音水平到人們的行為等數(shù)據(jù)。　　按賽德沃克實驗室的規(guī)劃，該社區(qū)起初將可容納約５０００人居住。隨著后期發(fā)展，它將變成一個“數(shù)萬人居住、工作、學(xué)習(xí)和玩耍的地方，并創(chuàng)造和推行改善城市生活的新理念”。屆時，無人駕駛的擺渡車將取代私人汽車；交通燈可以跟蹤行人、自行車以及車輛的流動情況；機(jī)器人能通過地下隧道運輸郵件和垃圾……　　此外，傳感器信息還可以輔助長期規(guī)劃，為城市規(guī)劃者提供小區(qū)的虛擬模型，進(jìn)而快速測試基礎(chǔ)設(shè)計變化所帶來的影響，這種方式不僅費用低，而且不會擾民。　　中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員王旭指出，與傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展和存在模式相比，基于傳感器建設(shè)的未來城市基礎(chǔ)設(shè)施新范式，將會以更加集成、更加智能的方式來建設(shè)和管理基礎(chǔ)設(shè)施，而不是將城市的能源、交通和水務(wù)等基礎(chǔ)設(shè)施單元或環(huán)節(jié)單獨割裂管理。　　專業(yè)人士認(rèn)為，傳感器作為智慧城市的關(guān)鍵，是未來國際制造業(yè)競爭的又一個主戰(zhàn)場。為了促進(jìn)傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國政府也制定了一系列的戰(zhàn)略與政策。２００９年，中國首次提出“感知中國”，國務(wù)院批準(zhǔn)在無錫設(shè)立首個國家...

發(fā)布時間: 2018 - 08 - 28

自主研發(fā)傳感器為核電站安全“把脈”

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記者27日從中國工程物理研究院總體工程研究所獲悉，該所繼自主研發(fā)核電站用高溫耐輻射加速度傳感器之后，其新研發(fā)的耐輻射聲發(fā)射傳感器也順利通過驗收，該設(shè)備與中國核動力研究設(shè)計院的泄漏監(jiān)測系統(tǒng)配套，已提供“華龍一號”的福清5號、6號機(jī)組投入使用。這一系列產(chǎn)品的交付，標(biāo)志著我國成功打破國外技術(shù)封鎖和壟斷，擁有國產(chǎn)化的核電安全監(jiān)測“聽診把脈”設(shè)備。　　核電站傳感器是核電運行在線監(jiān)測系統(tǒng)的核心關(guān)鍵元件之一。中物院總體所所長邱勇研究員說，核電站傳感器使用環(huán)境惡劣，需要長期在高溫高輻照環(huán)境中可靠工作，市場上通用的傳感器及其制備工藝根本無法滿足。　　他說，要使整個傳感器耐輻照，組成傳感器的每一種材料都要耐輻射，要在經(jīng)歷108rad輻照（相當(dāng)于核電機(jī)組工作60年的輻照劑量）后還能保持性能不變，選材要考究、試驗驗證也不能少，從傳感器的敏感材料、本體材料，到接插件、高溫電纜所用的金屬、非金屬材料都要一一驗證。同時，高溫對傳感器來說也是致命的，普通傳感器在幾百攝氏度下根本就沒了信號，都被“熱”壞了，而核電傳感器需要在高溫下穩(wěn)定地“站崗”，以便“聽診”出每一次故障。　　該所科研團(tuán)隊歷時4年完成了核電用高溫耐輻射加速度傳感器和耐輻射聲發(fā)射傳感器的自主研發(fā)。2015年8月，該所研發(fā)的配套巴基斯坦恰希瑪核電站的高溫耐輻射加速度傳感器通過驗收；去年10月，該所研制的配套巴基斯坦卡拉奇核電站的耐輻射聲發(fā)射傳感器通過驗收；今年7月耐輻射聲發(fā)射傳感器通過驗收，供“華龍一號”國內(nèi)首臺示范工程福建福清5號、6號機(jī)組泄漏監(jiān)測系統(tǒng)上使用。

發(fā)布時間: 2018 - 08 - 28

六維力傳感器賦予機(jī)器人真正的觸覺

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伴隨著千萬年的進(jìn)化，人類學(xué)會了直立行走，學(xué)會了使用工具，為了適應(yīng)復(fù)雜多樣的環(huán)境，人類還擁有了強(qiáng)大而又敏感的感官輸入，依靠各種感官之間的相互配合，人類可以完成多種多樣的任務(wù)，于是有了科技發(fā)達(dá)的今天。人類各種感官之間的合作一直在進(jìn)行著。想一想在昏暗情況下我們是如何用鑰匙開門鎖的吧。先用眼睛嘗試去觀察找準(zhǔn)鍵槽一個大概的位置，然后去插鑰匙，但是當(dāng)鑰匙實際插入鎖眼時，我們則不會去看了，而是使用觸覺來進(jìn)行最終調(diào)整，直到鑰匙插進(jìn)鎖眼里。這個操作對人類來說再自然不過了，因而，幾乎沒人會思考整個過程是如何進(jìn)行的。一般說來，機(jī)器人是沒有觸覺的，但是他們也可以“進(jìn)化” 出觸覺并受益于觸覺。我們賦予機(jī)器人多維力覺傳感器，機(jī)器人便能夠擁有觸覺，并且在簡單的環(huán)境中操縱物體，同時不失更高的精度和靈敏度。大多數(shù)為協(xié)同應(yīng)用而設(shè)計的機(jī)器人都具有內(nèi)置的力和扭矩感應(yīng)功能以確保安全，特別是在靠近或直接與人類一起工作時。但是那遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因為我們?nèi)祟愊矚g將沉悶，重復(fù)，骯臟和危險的任務(wù)都交給那些機(jī)電一體化機(jī)器人來完成。所以，我們更關(guān)注那些能夠?qū)崿F(xiàn)真正工作的獨立或集成的多維力覺傳感器，只有把這些高端傳感器集成在機(jī)電一體化機(jī)器人上才能實現(xiàn)我們的目的。得益于成熟的傳感器解決方案，全新設(shè)計和智能軟件，我們實現(xiàn)了機(jī)器人可以觸摸并“感覺得到”這一技術(shù)。在機(jī)器人技術(shù)中，視覺和觸覺是互補(bǔ)的方式。由此業(yè)內(nèi)專家預(yù)計，觸摸感應(yīng)將如視覺技術(shù)一樣，很快加入到主流的機(jī)器人應(yīng)用。在機(jī)械加工，如磨削，去毛刺，打磨和拋光中，讓機(jī)器人來完成這些工作曾經(jīng)是非常復(fù)雜的，你需要根據(jù)空間體積進(jìn)行大量的編程，而且也需要花費大量時間來進(jìn)行糾錯。但是集成了多維力覺傳感器后，利用傳感器的路徑記錄功能，操作員可以簡單地抓住臂端裝置并進(jìn)行預(yù)期的移動。傳感器記錄操作員施加的力和方向，然后機(jī)器人就可以重復(fù)操作員的動作。這將極大地提高工作效率，同時將有助于保障操作工人的安全。此外...

發(fā)布時間: 2018 - 08 - 27