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Case 公司新闻
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光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。    光电传感器组成    光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。    发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。    光电传感器工作原理    光电元件是光电传感器中最重要的组成部分,它的核心工作原理是不同类型的光电效应。根据波粒二象性,光是由光速运动的光子所组成, 当物体受到光线照射时,其内部的电子吸收了光子的能量后改变状态,自身的电性质也会发生改变,这样的现象称为光电效应。    根据电属性状态的不同变化,将光电效应分为以下四种:    1)外光电效应    在光线作用下使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。基于外光电效应的光电元件有光电管,光电倍增管等    2)光生伏特效应    在光线作用下,物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应。基于光生伏特效应的光电元件有光电池和光敏二极管、三极管等    3)热释电现象    热电材料受红外光等照射时,若其表面温度上升或下降,则该表面产生电荷的现象。    4)光电导效应    半导体内的电子吸收光子后不能跃出半导体,使物体的电导率发生变化,或产生光生电动势的现象称为内...
发布时间: 2019 - 08 - 01
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我们知道,农作物通过叶子上的气孔呼吸,它们会向空气中释放各种挥发性有机化合物(VOCs)。现在,一种新的智能手机连接设备可以在几分钟内分析出这些化学物质并检测识别可能出现的任何疾病。    新型智能手机传感器,资料图    7月29日,英国《自然·植物》杂志在线发表的一项研究,描述了一款可检测微生物侵染植株的智能手机传感器。该系统在未来应用中将能以新方式及时发现病菌,帮助对抗具有破坏性的作物病害。    植物病害中的晚疫病,由名为致病疫霉的微生物引起,感染这种病菌的植株在整个生育期均可发病。对重要的经济作物番茄和马铃薯来说,该病菌会快速侵染植株,不加治理的病株几天内即死亡。如果天气条件适宜,病菌还会快速扩散,导致病害流行。最值得注意的是,致病疫霉曾导致了19世纪的爱尔兰大饥荒,也就是马铃薯饥荒,让当时的爱尔兰人口锐减了近四分之一。    此次,美国北卡罗来纳州立大学的魏青山及其同事开发了一款传感器,可以在番茄植株染病后的两天内检测出晚疫病。据悉,这款由北卡罗莱纳州立大学科学家们开发的手机,被设计成需要安装在农民的智能手机上,具体来说,是在相机镜头的上方。    他们使用的化学修饰金纳米粒子,会与病株叶片释放的挥发性有机化合物发生反应,而手机摄像头能捕捉这种反应引起的颜色变化。在一次盲测中,该装置对晚疫病的检测准确度高达95%。    首先,农民需要从有问题的植物上摘下一片叶子,然后把它放在一个试管里,试管随后需要被密封至少15分钟,这给了叶子充足的时间来释放VOCs。接下来,拿掉试管的盖子,然后用一根很细的塑料管,将试管中积累的化学气体泵入传感器内的一个腔室里。    手机摄像头会拍摄试剂变色后形成的斑点,并在屏幕上显示出来   资料图    据了解,在这个测试室内有一条含有一些嵌入试剂的测试纸带,当暴露在某些VOCs下时,这些试剂就会发生变色...
发布时间: 2019 - 07 - 31
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盛夏时分,随着气温的不断增加,经常出现一些汽车爆胎的事件,并且爆胎也已经成为跑高速的车主们的一大困扰,爆胎是高速公路上严重车祸的第一诱因。资料显示,在中国,高速公路上发生的严重交通事故中,有70%是由于爆胎引起的,而在所有的爆胎事故中,又有75%是由于胎压不足造成的,还有一部分是由胎温异常引发的爆胎。因此,即时了解胎压胎温状况,并在胎压胎温异常时及时采取有效措施,对行车安全有着极为重要的现实意义。目前,TPMS胎压监测系统可在全天候、全路况下尽可能降低爆胎风险。    TPMS胎压监测系统及其中的胎压传感器,资料图    TPMS胎压监测系统   胎压监测系统是一种采用无线传输技术,利用固定于汽车轮胎内的压力传感器在行车或静止的状态下采集轮胎压力和温度数据,并将数据传送到驾驶室内的控制中心,以数字化的形式,实时显示汽车轮胎压力和温度数据,并在轮胎胎压和胎温出现异常时,以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者的汽车主动安全系统。    该系统可确保轮胎的压力和温度维持在标准范围内,进而减少爆胎、毁胎的概率,大大降低车辆事故率,同时减少油耗和车辆部件的损坏。    胎压监测系统分类    胎压监测系统并非一个单一部件,包括一个接收器和四支胎压传感器;此外,并非所有的胎压监测系统都相同。从技术上看,胎压监测系统分为两种:间接式胎压监测系统和直接式胎压监测系统。间接式胎压监测系统使用汽车防抱死制动系统(ABS)的数据来间接测量大致胎压。  直接式胎压监测系统属于一种预警系统,在一条或多条轮胎的气压变化达到警戒值时,向车辆驾驶员发出警告。每条轮胎内部均安装有胎压传感器,读数直接发送到中央控制单元(ECU),然后在组合仪表盘上显示。如果胎压下降或上升超过标准值的25%,仪表盘上的警告指示灯就会亮起,并发出声音警报,提醒驾驶员。  鉴于胎压监测系统功能的必要性,近些年来,我国一直在探索并完善相关法律...
发布时间: 2019 - 07 - 30
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激波管是压力传感器校准的核心设备,用来产生平面激波。所谓激波,是气体某处压力发生突然变化,压力波高速传播。波的速度与压力变化强弱有关,压力变化越大,波速越高。传播过程中,波阵面到达某处,该处气体压力、密度和温度都发生突变;波阵面未到处,气体不受波的扰动;波阵面过后,波阵面后面的气体温度、压力都比波阵面前面的髙,气体粒子向波阵面前进的方向流动,其速度低于波阵面前进速度。    激波波阵面很薄,它与分子平均自由路程处于同一数量级。在试验中,激波的厚度足可以忽略不计。气体压力由波前压力跃升到波后的压力只需要10-8~10-9s。    激波管的结构如下图所示。    激波管结构简图    其基本结构为一个圆形或方形断面的直管,中间用膜片隔分为两段。一段为高压段,一段为低压段。用破膜针刺破膜片,高压段气体就向低压段挤过去,形成向低压段的激波,两气体接触面也向低压段前进,前进速度低于激波。下图示出了激波管各工作阶段示意图。激波管高压和低压段的气体,可以是空气-空气、氮气-空气等。    激波管各工作阶段示意图    图(a)为破膜前的压力状况。(b)为破膜后的压力状况。在低压段,激波以超音速向右推进,其速度为W。激波未到处,压力P1保持不变,激波后面至接触面间的压力为P2(P1﹤P2﹤P3),激波后面的气体也向低压段运动,与接触面等速。接触面与激波的速度差(w-u2)小于该点气体声速。    在高压段,破膜时膜片附近产生稀疏波,以该处声速向左(与激波反向)传播。稀疏波经过的点,压力下降为p4(p4=p2),即稀疏波右段和激波左段气体压力相等,速度相同,但以接触面为分界线。两边气体温度不同,靠近激波一侧,因压力跃升过程气体受压缩导致温度升高,随之,该处声速升高;靠近稀疏波一侧的气体,因气体膨胀导致温度下降,该处声速随之降低。稀疏波到达高压段端部并被反射从左向右传播的过程如图(c)所示。...
发布时间: 2019 - 07 - 29
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近日,Nature杂志上发表了一篇文章,该文章表示,皮肤传感器正在改变医疗保健领域,并详细介绍了皮肤传感器在医疗保健领域的现状、发展趋势以及所面临的挑战。  更小、更少侵入性和更舒适的医疗传感器允许连续监测而不会损伤皮肤    文章表明,可以贴在皮肤上的传感器已经开始改变医疗保健,如目前众多研究团队开发与编码的柔性薄膜、贴片、绷带或纹身传感器等,已经逐渐被数十个试验部署于神经学应用中的计算机和监测设备中。同时,这些传感器的数量正在迅速增长。    传感器将是创建医疗基础设施的关键。在医疗基础设施中,数据一直被传感器收集并输入到机器学习算法中,以监测生命体征、斑点异常、沙子治疗等。这将有助于更早、更快地揭示医疗问题,并使医务人员能够在患者需要时迅速进行干预。    先发制人的监测传感器也将阻止医疗流行病的蔓延,使医院和医疗机构能够调动资源、识别弱势群体,并监测所发布药物的安全性和有效性。    目前的生物整合传感器可以跟踪生物物理信号,例如心律、呼吸、温度和运动。未来的传感器将能够跟踪其他生物标志物,如葡萄糖、以及吞咽和言语等行为。许多公司也正在将生物传感器系统商业化,以持续测量临床数据。    足够柔软的传感器可用于早产婴儿的皮肤,可以监测新生儿重症监护病房的生命体征    更先进的传感器正在开发中,其中包括更小的传感器网络,用于监测心率、呼吸和温度,它们可以无线传输数据,并且足够柔软,可以放在早产儿的胸部而不会损坏脆弱的皮肤。这些传感器无需医务人员或父母在想要抱住孩子时断开电线。    文章最后指出可穿戴传感器虽然在医疗保健领域广泛使用,但仍然面临许多挑战。这将涉及材料、器件和电路设计的进步,需要将软质生物传感器设计的更小、更薄、更轻、耗电更少,并提高传感器的精度和可用性。    除了技术之外,文章呼吁改变法规,以消除设备、数据、软件和治疗之间模糊的界限,应特别注意最需要...
发布时间: 2019 - 07 - 26
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