想监测一座正在喷发的火山吗?这种传感器可以做到这一点

想监测一座正在喷发的火山吗?这种传感器可以做到这一点航空航天、能源、交通和国防--所有这些极端环境在开发监测物理和机械参数(如压力、力、应变和加速度)的传感器时构成了一种挑战。为了在这些环境中运行,传感器必须能够承受非常高的温度和恶劣的条件。例如,航空涡轮机械产生的温度在167°F(75°C)和932°F(500°C)之间。核反应堆在572°F(300°C)和1832°F(1000°C)之间运行。而石化行业使用的管道中的温度从接近北极的寒冷到沙漠的炙热不等。休斯顿大学的研究人员已经开发出一种压电传感器,它可以耐受这些类型的极端情况,同时保持敏感和可靠。该研究的通讯作者Jae-HyunRyou说:"能够容忍这种极端环境的高灵敏度、可靠和耐用的传感器对于这些应用的效率、维护和完整性是必要的。"压电性是指固体材料在受到机械压力时积累的电荷。压电传感器通过将压力、加速度或应变转换为电荷来测量它们的变化。该研究小组已经开发了一种氮化镓(GaN)压电压力传感器,旨在用于极端环境中。然而,他们发现该传感器的灵敏度会在温度高于662°F(350°C)时下降。尽管氮化镓是一种宽带隙半导体,但研究人员推测,灵敏度的下降是由于带隙不够宽。带隙是激发电子并产生导电性所需的最小能量。因此,研究人员使用氮化铝(AlN)创建了一个新的传感器。研究人员比较了氮化铝和氮化镓传感器的性能,把它们放在一个管式炉中,以100度的增量将热量从212°F(100℃)增加到1652°F(900℃),随后使用压力调节的氮气来评估它们的压力感应能力。与GaN传感器相比,AlN传感器被发现具有更宽的带隙,可以在更高的温度下工作,同时仍然提供快速、稳定和可靠的测量。事实上,它可以在高达1652°F(900°C)的温度下工作,这是喷发的黑火山熔岩的温度,是地球上最热的熔岩类型。该研究的主要作者Nam-InKim说:"传感器在大约1000°C[1832°F]下工作证明了这一假设,这是压电传感器中的最高工作温度。"由于氮化铝的物理特性,它不仅可以承受高温,而且还具有很高的抗辐射能力,并能抵抗有机溶剂、海水、紫外线以及弱酸和弱碱。现在,研究人员已经在实验室里证明了他们的AlN压电传感器的高耐用性,他们计划在真实世界的环境中进行测试。"我们的计划是在几个恶劣的环境中使用该传感器,"Ryou说。"例如,在核电站进行中子暴露,在高压下测试氢气储存。氮化铝传感器由于其稳定的材料特性,可以在中子暴露的大气中和非常高的压力范围内运行。"但研究人员把目光投向了重工业以外的其他应用。他们预见到将他们的传感器纳入用于健康监测的可穿戴设备,或用于精确感应的软机器人。该研究发表在《先进功能材料》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360981.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1360981.htm

相关推荐

封面图片

钻石量子传感器可更精准监测电动车电池

钻石量子传感器可更精准监测电动车电池东京工业大学研究人员提出了一个解决电动汽车低效的方案。在发表于6日《科学报告》杂志上的研究中,该团队报告了一种基于钻石量子传感器的检测技术,该技术可以在测量电动汽车大电流时,以1%的精确度估计电池电量。电动汽车低效的一个主要原因是对电池电量估计不准,电池的充电状态是基于电池的电流输出来测量的,据此可估计车辆的剩余行驶里程。通常情况下,电动汽车电池的电流可达到数百安培,能够检测到这种电流的商用传感器无法测量毫安级别的电流的微小变化,导致在估计电池电量时约有10%的模糊性,这意味着电动汽车的续航里程可延长10%。此次研究中,该团队使用两个钻石量子传感器制作了一个原型传感器,这两个传感器放置在汽车母线(进出电流的电子接头)的两侧。他们使用了“差分检测”技术,消除了两个传感器检测到的共同噪声,只保留了实际信号,从而能在背景环境噪声中检测到10毫安的小电流。研究团队对两个微波发生器产生的频率进行了模拟—数字混合控制,以在1千兆赫的带宽上追踪量子传感器的磁共振频率。他们发现,磁共振频率可实现±1000安的大动态范围(检测到的最大电流与最小电流之比)。此外,该传感器在-40℃—85℃的宽工作温度范围涵盖一般的车辆应用。最后,该团队对这一原型进行了全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)驾驶测试,这是一种电动汽车能耗的标准测试。该传感器准确跟踪了-50安到130安的充放电电流,电池电量估计精度在1%以内。研究人员称:“将电池使用效率提高10%,这将使2030年2000万辆新型电动汽车的运行能耗减少3.5%,生产能耗减少5%。这又相当于2030年全球运输领域二氧化碳排放量减少0.2%。”研究团队表示,希望这一突破能让人类离碳中和社会更近一步。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313269.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1313269.htm

封面图片

传感器故障 印度德里地区高温纪录闹乌龙

传感器故障印度德里地区高温纪录闹乌龙印度政府6月1日表示,由于温度传感器出现故障,本周在德里地区蒙盖什布尔气温监测站所录52.9摄氏度的高温数字有误,比实际温度高出3摄氏度。印度地球科学部长基伦・里吉朱说,印度气象局调查发现,“传感器存在3摄氏度误差”。里吉朱当天下午在社交媒体发布关于蒙盖什布尔气温监测站高温纪录的初步调查报告,但并未给出修正后的确切温度数值。按照他的说法,“已采取纠正措施”。印度气象局也在声明中说,由于传感器故障,蒙盖什布尔气温监测站记录的最高温度有误。

封面图片

四方光电冷媒泄漏监测传感器荣获 UL 认证

四方光电冷媒泄漏监测传感器荣获UL认证近期,四方光电冷媒泄漏监测传感器AM4203RM-R454B和AM4203RM-R454C在UL(UnderwritersLaboratories)北美实验室顺利通过了UL60335-2-40/CSAC22.2No.60335-2-40《家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求》附录LL的测试,获得UL的正式认可,成为首家获得此项认证的中国传感器企业。

封面图片

研究人员开发出可用于医疗传感器等领域的有机光电探测器

研究人员开发出可用于医疗传感器等领域的有机光电探测器研究人员已经开发并展示了新的绿光吸收透明有机光电探测器,它具有高灵敏度并跟CMOS制造方法兼容。将这些新的光电探测器纳入有机-硅混合图像传感器可能对许多应用有用。这些应用包括基于光的心率监测、指纹识别及检测附近物体存在的设备。无论是用于科学相机还是智能手机,今天的大多数成像传感器都是基于CMOS技术和无机光电探测器将光信号转换成电信号。尽管由有机材料制成的光电探测器正在吸引人们的注意,因为它们可以帮助提高灵敏度,如到目前为止,事实证明很难制造出高性能的有机光电探测器。共同领导研究小组、韩国亚洲大学的SungjunPark说道:“要将有机光电探测器纳入大规模生产的CMOS图像传感器中需要易于大规模制造的有机光吸收剂并能完成生动的图像识别以在黑暗中以高帧率产生清晰的图像。我们开发了透明的绿色敏感的有机光电二极管,可以满足这些要求。”研究人员于当地时间8月25日在《Optica》上描述了新的有机光电探测器。另外,他们还通过将透明的绿色吸收有机光电探测器叠加到带有红色和蓝色过滤器的硅光电二极管上创造了一个混合的RGB成像传感器。“由于引入了混合有机缓冲层,这些图像传感器中使用的绿色选择性光吸收有机层大大减少了不同颜色像素之间的串扰,”来自韩国三星高级技术研究所(SAIT)的研究小组共同负责人Kyung-BaePark说道,“这种新设计可以使高性能的有机光电二极管成为用于各种应用的成像模块和光电传感器的主要部件。”更加实用的有机光电探测器大多数有机材料由于对温度敏感而不适合大规模生产。它们要么不能承受用于后处理的高温,要么在中等温度下长期使用时变得不稳定。为了克服这一挑战,科学家们专注于修改光电探测器的缓冲层以提高稳定性、效率和检测性。探测性是衡量一个传感器能够探测到微弱信号的程度。“我们引入了一个浴铜灵(BCP):C60混合缓冲层作为电子传输层,”SungjunPark说道,“这使有机光电探测器具有特殊的特性,包括更高的效率和极低的暗电流,从而降低了噪音。”这种光电探测器可以放在带有红色和蓝色过滤器的硅光电二极管上以创建一个混合图像传感器。研究人员证明,新的光电探测器表现出跟传统硅光电二极管相当的检测率。探测器在150°C以上的温度下稳定运行2小时,并在85°C下显示出30天的长期运行稳定性。这些光电探测器还表现出良好的色彩表现力。下一步,他们计划定制新的光电探测器和混合图像传感器,用于各种应用,如移动和可穿戴传感器、接近传感器和显示器上的指纹装置。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308849.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1308849.htm

封面图片

这种低成本呼吸分析传感器会变暗 以显示血氧水平

这种低成本呼吸分析传感器会变暗以显示血氧水平这种低成本设备可轻松连接到第三方呼吸面罩或呼吸机上一种新型传感器很快就能通过呼吸检测医院病人的血氧含量。据称,这种技术比现有的传统方法更可靠,痛苦更少。由于脉搏血氧仪并非百分之百可靠,医生有时也会抽取和分析血液样本。虽然这种技术能更准确地反映血氧水平,但也可能会给患者带来痛苦和困扰。它也不能提供实时或连续的读数。这就是新型荧光传感器的用武之地。该装置由德国弗劳恩霍夫物理测量技术研究所的科学家开发,价格低廉,宽26毫米,可通过T型连接器添加到现有的呼吸面罩或呼吸机管道上。其传感元件由铝基板组成,基板上覆盖着一种称为芘的荧光化合物。在集成LED发出的短波光照射下,芘涂层会发出特定强度的光。然而,当病人呼吸中的氧分子接触到涂层时,强度就会降低--氧分子的数量越多,强度就越低。因此,通过分析芘目前发出荧光的强度,就可以持续、准确地监测病人呼吸中的氧气含量。重要的是,研究发现呼吸中的氧含量与血液中的氧含量是一致的。目前,科学家们正在测量传感器对湿度、温度等变量以及二氧化碳等其他气体的反应。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429878.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1429878.htm

封面图片

苹果在健康领域之外广泛寻找未来可用于Apple Watch的传感器

苹果在健康领域之外广泛寻找未来可用于AppleWatch的传感器不过,也许是因为它已经尽其所能地利用了当今的技术,也许是因为它已经受够了被医疗器械公司起诉的日子。最新披露的两项专利申请显示,AppleWatch有可能获得以下传感器:风速计螺栓应力计热通量传感器太阳辐射传感器温度计水传感器风速计检测风速和风向,而温度计则测量辐射热,热通量传感器和温度计都测量热量水平。新披露的专利申请中,有一项名为"带风速计的电子设备"的专利申请显然集中在第一种可能的传感器上。它还提供了一个理由,说明为什么有人希望他们的AppleWatch知道当天是否有风。根据金属冷却所需的时间可以确定很多事情例如,风速可与健身应用结合使用(如在风中运动时计算用户的功率输出),"专利申请中说,"[以及]天气传感和/或预报、温度测量和/或或其他所需的功能"。该专利申请谨慎地指出,该提案可适用于任何电子设备。但大部分示例说明和所有插图都是针对AppleWatch的。另一项新披露的专利申请则范围更广。"带有多功能环境传感器的电子设备",甚至在标题中就表明了自己的立场--这是为许多不同的设备增加传感器。不过,同样地,它的几幅插图主要描绘的是AppleWatch。两者还使用了相同的措辞,提到"在空间有限的电子设备中集成某些环境传感器可能会很困难",比如AppleWatch。这种空间限制可能就是苹果追求这四种传感器类型的原因--因为它们的工作方式都差不多。这六种传感器各自依靠金属的加热和冷却,但差异很小。该多功能专利申请称:"为了进行上述一项或多项测量,可以在设备外壳上耦合一层金属,或者将一缕金属纳入覆盖电子设备内部一个或多个组件(如扬声器或麦克风)的网状物中"。"可将金属层或金属缕加热到已知温度,金属温度衰减到平衡温度时,可显示出空气速度,为了测量环境温度,可以使用一个参考电阻器,将金属的温度衰减与参考电阻器的温度衰减进行比较,如果需要,可使用金属层或金属丝来确定太阳辐射和/或是否存在水"。这两项专利申请共有四位发明人,其中三位发明人在这两项专利申请中都榜上有名。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423691.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423691.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人