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Case 行業快訊
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根據YoleDevelopment預測,2015到2021年間全球MEMS(微機電系統)市場的年復合增長率約為8.9%,盡管屆時市場規模可達200億美元,但與先前由于智慧型手機、平板電腦等消費電子產品拉動的兩位數以上的增長相比,市場成長明顯放緩。究其原因,除了智慧型手機等消費市場成長趨緩外,MEMS持續的「跌價」也是主因之一—以陀螺儀和加速度計產品為例,其價格每季度會下跌3%至5%,因此在消費電子市場紅利出盡之前,找到新的市場成長空間,MEMS廠商就是其中的關鍵。圖一: 2015-2021年全球MEMS市場預測(按照產品分類)汽車市場就是其中被寄予厚望的一個領域,目前平均每輛汽車上使用的MEMS數量已超過20個,主要應用于汽車的安全與節能系統中,如電子穩定控制、胎壓監測、安全氣囊、引擎管理和尾氣處理等,有數據顯示2022年這一類市場規模將達到32億美元。此外,近年來ADAS和無人駕駛汽車的發展,也會為汽車引入新的MEMS器件,比如MEMS與激光掃描系統LiDAR結合可獲取更高分辨率的環境掃描數據。 汽車用抬頭顯示器(HUD)是另一個市場賣點—將圖像化的提示訊息投射到車前擋風玻璃上,與實際道路情況重合,達到一種AR(擴增實境)的效果,這讓投影設備廠商發現了一個新大陸,例如TI早已開始大力推廣其基于MEMS的DLP投影技術在這種「無螢幕」場景下的應用。圖二: 基于MEMS技術實現的汽車抬頭顯示器(HUD)MEMS在顯示領域的應用,同樣也可以移植到新一代消費電子產品中,為AR/VR等可穿戴裝置提供小尺寸、色彩鮮艷、高流明的顯示體驗。與此同時,也有廠商在探索利用MEMS元件實現手勢識別等3D位置和運動測量,其原理是利用MEMS的壓電效應制造出壓電超聲波感測器,進行超聲探測和定位。據了解這種感測器的功耗極低,一次測量只消耗4微焦耳的能量,低采樣率時電流僅有毫安培。2016年...
發布時間: 2017 - 11 - 03
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壓力傳感器是石化行業自動控制中使用最多的測量裝置之一。在大型的化工項目中,幾乎包含了所有壓力傳感器的應用:差壓、絕壓、表壓、高壓、微差壓、高溫、低溫,以及各種材質及特殊加工的遠傳法蘭式壓力傳感器。 在現代化連續生產的過程中,穩定可靠的壓力傳感器是生產工藝過程的有力保障。一旦出現計量錯誤,甚至發生停機故障,隨之而來的經濟損失將是無法計數的。壓力傳感器的穩定性和可靠性成為石化行業對壓力傳感器的首要需求。 石化行業對壓力傳感器的需求主要集中在可靠性、穩定性和高精度3個方面。通常,壓力傳感器的測量會隨著工作環境和靜壓的變化而發生漂移。在一些微小的壓力或者差壓測量場合,這個漂移很可能是比較嚴重的。在不同的工作條件下,得到相對最正確的測量,從而維護生產的穩定和保證工藝的一致,是壓力傳感器穩定性的體現,也是石化行業對壓力傳感器穩定性的要求。 在穩定性和可靠性基礎上,高精度是石化行業對壓力傳感器的更高需求。控制的準確度取決于控制過程中測量的精度。測量精度越高,控制準確度也就越高。其中,可靠性和許多附加需求,如,量程比、總線類型等,依賴傳感器的結構設計、機械加工工藝水平和結構材料。與壓力傳感器的測量精度相對應的是壓力傳感器的測量精度和響應速度,與壓力傳感器的穩定性相對應的是壓力傳感器的溫度特性和靜壓特性以及長期穩定性。石化行業對壓力傳感器的需求就體現在測量精度、快速響應、溫度特性和靜壓特性、長期穩定性4個方面。 微壓力傳感器是采用半導體材料和MEMS工藝制造的新型壓力傳感器,具有精度高、靈敏度高、動態特性好、體積小、耐腐蝕、成本低等優點。純單晶硅的材料疲勞小,采用這種材料制造的微壓力傳感器的長期穩定性好。同時,微壓力傳感器易于與微溫度傳感器集成,增加溫度補償精度,大幅提高傳感器的溫度特性和測量精度。 如果將2個微壓力傳感器集成,又可以實現靜壓...
發布時間: 2017 - 11 - 03
來源:
隨著醫療設備市場的發展,對壓力傳感器在醫療行業中使用提出了更高的要求,如精度、可靠性、穩定性、體積等都需要加以改進。 壓力傳感器在微創導管消融術和體溫傳感器測量中有著較好的應用。 微創手術不僅可以減少手術部位的創傷,而且大大減輕患者的疼痛,恢復過程也很快。能達到這樣的要求,除了醫生的手術操作經驗之外,還與各種醫療監測設備。現在很多用于此操作的醫療器械都是微小的,像各種各樣的導管和消融設備。導管包括熱稀釋導管、尿道管、食管導管和中心靜脈導管和顱內壓力容器等,它們除具有導電功能,導管在溫度或壓力傳感器,患者的病理檢查和微創手術的順利進行提供了重要保障,溫度和壓力參數是成功操作的關鍵參數。 下面我們來總結一下在醫療行業中傳感器的部分應用情況:1、應用于醫用呼吸機的濕度傳感器,有助于輸送溫濕空氣,使病人感覺舒適,當水份引入氣流時,必須予以監測和控制。 2、應用于輸液泵的觸力傳感器,以確保輸送藥液給病人的輸液泵和胰島素泵的管道暢通無阻。 3、應用于醫院診斷用器械的傳感器,如氣流傳感器用來規范氣相色譜儀的氣流速度,觸力和位置傳感器控制實驗室自動機器人。壓力傳感器用于泵系統,速度傳感器控制離心機的轉速,溫度傳感器則控制樣品和廂室的溫度等。 4、用于氣相色譜儀的氣流傳感器,醫用色譜儀需要準確無誤地監測和調控氣體的流動。由于傳感器中的陶瓷氣流管路可避免釋氣現象,因而能增進色譜儀的精確性和可靠性。 5、用于血細胞分析儀的紅外傳感器,紅外傳感器用于血細胞分析儀時,可與泵軸上的編碼器合并使用,以計算泵軸的轉動數,當不透明的物體經過封裝間隙阻礙紅外線的通路時,傳感器即可察覺。  6、用于血液分析儀的熱敏電阻元件溫度傳感器,用來監測廂室、擴散燈和油冷式馬達的溫度,以免過熱。如有過熱現象,立即停機使其冷卻。  7、用于監護儀器的傳感器...
發布時間: 2017 - 11 - 03
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近兩年,伴隨傳感器技術的發展,消費電子產品領域逐漸成為行業熱門。除了火熱的可穿戴設備外,無人機在最近兩年的發展勢頭也不可小覷。而在無人飛行器的飛機姿態控制這一重要應用上,以MEMS加速度傳感器、MEMS陀螺儀為主的傳感類硬件的應用可謂是大放異彩。 加速傳感器是測量空間中各方向加速度的。它利用一個“重力塊”的慣性,傳感器在運動的時候,“重力塊”會對X、Y、Z方向(前后左右上下)產生壓力,再利用一種壓電晶體,把這種壓力轉換成電信號,隨著運動的變化,各方向壓力不同,電信號也在變化,從而判斷通過重力加速度在不同軸向上的分量來判斷傾角。同時,它沒有積分誤差,所以加速度傳感器在相對靜止的條件下,可以有效校正陀螺儀的誤差。但在運動狀態下,加速度傳感器輸出的可信度就要下降,因為它測量的是重力和外力的合力。 例如,安裝在60度橫滾角飛機上的三軸加速度計會測得2G的垂直加速度值,而事實上飛機相對地區表面是60度的傾角。因此,單獨使用加速度計無法使飛機保 持一個固定的航向。 陀螺儀測量機體圍繞某個軸向的旋轉角速率值。使用陀螺儀測量飛機機體軸向的旋轉角速率時,如果飛機在旋轉,測得的值為非零值,飛機不旋轉時,測量的值為零。因此,在60度橫滾角的飛機上的陀螺儀測得的橫滾角速率值為零,同樣在飛機做水平直線飛行時,角速率值為零。可以通過角速率值的時間積分來估計當前的橫滾角度,前提是沒有誤差的累積。陀螺儀測量的值會隨時間漂移,經過幾分鐘甚至幾秒鐘定會累積出額外的誤差來,而最終會導致對飛機當前相對水平 面橫滾角度完全錯誤的認知。因此,單獨使用陀螺儀也無法保持飛機的特定航向。 目前,無人機在應用中的較常見算法,就是利用互補濾波,即結合加速度傳感器和陀螺儀的輸出,來算出角度變化。
發布時間: 2017 - 11 - 03
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電力系統是國家建設的基礎,是國民經濟的命脈所在,電力作為國家重要的能源供給設施,安全防范自是重中之重。在我國電力行業在安防系統中一直走在前列,需求與功能也隨著信息技術的發展而不斷完善與提高,傳統的人力管理已經無法符合電力應用的智能化、數字化的趨勢。 高壓電塔危險性極強,塔架附近一定區域都需作無人區隔離,保證一定的安全距離。光纖振動傳感技術通過埋設在無人區高壓塔架周圍的光纜,或者綁扎在高壓塔架底部支架上的光纜,在有人員進入禁行區,或開始攀爬塔架的時候,第一時間進行報警。安保人員通過監控室顯示的塔架位置及時進行定位,并出動人員及早進行干預。能有效將危險及早進行扼制。無人值守電站的安全,電力設施、設備的破壞情況屢有發生。 變電站園區周界入侵探測報警系統,成為保證變電站安全運行的最外層、最必要屏障。光纖振動傳感技術采用光纖作為前端介質,同時通過光纖將前端信號傳輸至監控中心主機主,主機響應后通過電力專網向遠程調度中心或市局、上級機構傳輸信號,實現遠程實時監控。 隨著現代光電傳感技術的發展,使用輕巧方便的分布式光纖壓力傳感器來代替原來的普通探測器陣列已成為可能,并因其優越的性能而具有巨大的發展潛力。光纖監測技術是國際上七十年代后期才迅速發展起來的一種現代化監測技術,在航空、航天領域中已顯示了其有效性。在土木、交通、地質工程領域的應用才剛剛開始,并受到了各發達國家研究機構的普遍重視,發展前景十分良好。尤其是近年來開發的分布式光纖傳感技術,使光纖傳感的應用領域得到進一步拓展。
發布時間: 2017 - 10 - 25
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