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Case 传感知识
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增强复合纤维材料被越来越多的应用于航空和汽车工业。该类材料的坚固性和轻重量特性特别适合上述行业。当纤维出现损坏时,需要克服特殊困难对其进行修复。被损坏的部分必须被层层剥离,以实现薄层的重建。这一工作的难点在于避免切断纤维和剥落分层。目前,类似的复杂维修工作都是由人工进行的。采用现代位移传感器可以实现自动化,非接触表面测量,在最短的时间内排除瑕疵。为了在飞机上进行维修,德国SAUER公司开发了一款名为ULTRASONIC移动模块,实际上是一套五轴加工单元。为了识别部件瑕疵,SAUER公司采用提供的激光位移传感器和激光轮廓仪获取瑕疵的几何形貌。应为被测器件可能在任何位置发生损坏,在维修之前需要测量表面的几何形貌。激光位移传感器必须能够胜任测量多种表面,包括喷漆表面,无喷漆表面和风化表面。为了防止测量产生二次损伤,该测量任务采用200mm量程optoNCDT14xx系列激光位移传感器远离被测物进行测量。在这之后,采用德国米铱scanCONTROL系列激光轮廓扫描仪(2D激光传感器)扫描表面,获得3D形貌数据后,根据相应的数据进行维修。
发布时间: 2018 - 02 - 28
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自铁路出现以来,火车便在陆地交通运输中担当着举足轻重的角色。尤其是随着社会的快速发展,资源流通的频率和数量的急剧增加,极大推动了运输业前进的步伐。当前情况下铁路交通逐步变得日益频繁复杂,加强对铁路交通的监测和调查,才能更好进行后续发展和规划,以最大限度发挥铁路运输的能力。火车经过时会对周围环境产生很多影响,因此,进行监测的方法也不止一种。在这里我们所要提到的是利用加速度传感器来实现此目的。火车在行驶时会造成其所经过处的铁轨产生振动,该振动可以通过加速度传感器进行测量而分析得到。由于这种振动中产生的加速度明显与其他情况不同,所以能够非常轻易的从测量得到的“波谱”中进行区分。图中红色倒三角所指示的是火车经过时测量情况对铁轨振动加速度测量不仅能够获知火车通行情况,火车通过测量点的时长也能够粗略估计出来。在这些通过加速度传感器测量得到的“波谱”图中,每个意味着火车经过的“波段”所对应的时长便是通行时间。
发布时间: 2018 - 02 - 26
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寻找粒子物理标准模型之外的新粒子,对物理新探索非常重要。记者从中国科学技术大学获悉,该校杜江峰院士团队近期成功研制出用于搜寻“类轴子粒子”的单电子自旋量子传感器,将搜寻的力程拓展到亚微米尺度。国际权威学术期刊《自然·通讯》日前发表了该成果。新粒子的发现,可用于填补当前粒子物理学、天体物理和宇宙学等方面的理论缺陷,例如粒子质量等级问题、强CP疑难、正反物质不对称性以及暗物质和暗能量的物理本质。近年来,国际学界发展了一系列精巧的实验装置,在20微米以上的力程范围内开展了电子与核子相互作用的搜寻。但要在更短的力程范围内开展实验研究,则面临一系列挑战:如何构筑一个尺寸足够小的传感器?如何设计传感器的几何形状从而允许电子和核子充分接近?如何提升传感器的灵敏度,从而给出有意义的限定?如何有效隔离好环境噪声,尤其是不可避免的电磁噪声?近期,杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室团队与中科大天文学系、国家同步辐射实验室科研人员合作,提出并实现了一种全新的探测方法,即将金刚石近表面NV色心的电子自旋,用作传感器来搜寻小于20微米范围的电子与核子相互作用。他们制备了离金刚石表面10纳米以内的NV色心作为探测器,开发了相应的电子学设备和量子控制方法,解决了上述制约短力程探索的系列难题。实验表明,新传感器可以探索的力程范围是0.1微米到23微米,为电子—核子相互作用的探索提供了新的观测约束。据介绍,这一新方法也可以推广到其它自旋相关的新相互作用的研究,从而为利用单自旋量子传感器来研究超出标准模型的新物理提供了可能性,有望激发宇宙学、天体物理和高能物理等多个科学领域的广泛兴趣。
发布时间: 2018 - 02 - 26
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清华大学微电子系任天令教授团队在《美国化学学会·纳米》(ACS Nano)上发表了题为《仿生针刺随机分布结构的高灵敏度和宽线性范围石墨烯压力传感器》(Epidermis Microstructure Inspired Graphene Pressure Sensor with Random Distributed Spinosum for High Sensitivity and Large Linearity)的研究成果,由人体皮肤感知微结构出发提出相似的仿生结构,通过微结构和分布模式的结合解决了灵敏度和线性范围之间的矛盾,为力学器件性能的综合提升提供了一种全新的思路。近年来,柔性力学微纳传感器特别是在人体生理信息监测和检测方面成为学术界的研究热点,同时也有大量相关产业公司相继成立。相比于传统的硅基器件,由于具有舒适性、贴合性和可穿戴性等方面的特点而广泛应用于人体物理和化学活动的监测,但作为力学器件的两个重要指标灵敏度和线性度之间的矛盾一直未能得到很好的解决。通常制备出的器件都需要以牺牲一个指标而为提升另一个指标服务,这往往限制了其实际应用的范围,解决这一矛盾成研究难点。(从上到下,从左到右)皮肤的微结构示意图,皮肤微结构和仿生结构照片,线性度和灵敏度与前人工作性能对比,腕部脉搏和呼吸监测结果。任天令课题组基于人体皮肤,特别是指尖对于不同大小应力的高灵敏响应特点,根据对其微结构的研究提出了相似结构的制备。通过砂纸作为模板倒模成型柔性的基底,利用氧化石墨烯在高温下还原后作为力学敏感层,制备出具有针刺形貌和随机分布的压力传感器。该传感器表现出优异的稳定性、快速响应和低探测极限,实现了在更宽线性测量范围的高灵敏度。其中针刺结构之间接触面积突变主要贡献出高的灵敏度,随机分布主要贡献宽的线性范围,通过两者结合在很大程度上解决了这一对矛盾。正是由于该传感器高的灵敏度和宽线性...
发布时间: 2018 - 02 - 26
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在称为称重心脏的称重传感器在市场上,它是一个质量信号转换成可测量的电信号输出装置,和它的性能在很大程度上决定了电子称重的精度和稳定性。  称重传感器选择四个要素  其一:选择的稳定性  一段时间的使用后的传感器,其属性的能力保持不变已知稳定性。冲击传感器的长期稳定性的因素,除了其自身的结构,使用的环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,必须有很强的适应环境的能力。在选择传感器之前,调查应该使用环境,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,以减少对环境的影响。  环境压力变送器会造成以下影响:  高温的环境传感器涂层材料熔化,焊点文明,弹性体应力结构的变化。  开放式空气中的灰尘,湿度传感器造成短路。  在较高的腐蚀环境中,如湿度,酸度的传感器引起的损坏或短路的弹性体。  电磁场对传感器输出的信号的紊乱。  易燃,易爆的环境中,必须使用特殊的防爆传感器。  应重新校准,以确定传感器的变化的性能是否在使用的使用的传感器的稳定性的定量指标。在长期的使用,并不能轻易更换或标定的场合,选择的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住考验的延长有一定要求的传感器。  其二:选择的灵敏度  通常情况下,在该传感器的线性范围内,它是理想的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高,测量相应的输出信号值比较大,有利于信号处理。独立的外部噪声将被放大系统放大影响测量精度,高灵敏度的测量。因此,传感器本身应具有较高的信号-噪声比,和从外部信号引入的干扰最小化。  其三:传感器的数量和范围的选择  传感器的数量的选择是根据电子秤的身体需要使用支持点的数量(原则上应根据支承点的几何重心和秤体重合的重心的实际中心确定)而定。  最大尺度的称重传感器,秤体重量的,最大可能的部分负载和动态负载因素的评估,以确定的数量,选择可以基于传感器范围选择。一般应在30%至70%的范围内的传感器的工作经验的基础上,但...
发布时间: 2018 - 02 - 07
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