傳感新品

【鄭州大學(xué)：研發(fā)基于濕氣發(fā)電效應(yīng)的靈敏的濕度傳感器】

呼吸監(jiān)測有助于早期發(fā)現(xiàn)呼吸暫停、哮喘和心臟驟停等疾病，并可以為日常的健康管理提供指導(dǎo)意見，在降低呼吸系統(tǒng)疾病風險方面效果顯著。濕度傳感器因其非接觸式的人機交互機制，避免了病毒或細菌的傳播，成為了實現(xiàn)呼吸監(jiān)測的重要手段。隨著各種新能源模式的發(fā)展，如摩擦納米發(fā)電機和壓電納米發(fā)電機等，通過自供電濕度傳感器實現(xiàn)呼吸監(jiān)測成為可能。然而，這些方法面臨以下限制：（1）濕度傳感模塊和自供電系統(tǒng)往往是分開的，需要額外集成，不利于設(shè)備簡捷化和小型化。（2）高濕度不利于通過摩擦或擠壓引起的靜電產(chǎn)生有效的電信號輸出，需要依賴高精度的封裝。（3） 依賴于人類活動產(chǎn)生的機械能的監(jiān)測容易受到外部環(huán)境的運動干擾，導(dǎo)致傳感器和人體組織活動之間不匹配。因此，對新型自供電濕度傳感器的探索引起了人們的廣泛關(guān)注。濕氣發(fā)電（MEG）作為一種新興的清潔能源模式，能夠一步將環(huán)境水分轉(zhuǎn)化為電能，這種發(fā)電方法與水蒸氣有著固有的關(guān)系，為開發(fā)具有簡單結(jié)構(gòu)的新型自驅(qū)動濕度傳感器提供了可能的途徑。

鄭州大學(xué)單崇新教授團隊報道了一種基于石墨相氮化碳（g-CN）薄膜的MEG設(shè)備，以實現(xiàn)一體化的自供電濕度傳感。采用氣相傳輸沉積法在多孔陽極氧化鋁（AAO）薄膜上生長形成了富含g-CN納米管的異質(zhì)膜，基于g-CN/AAO膜的MEG器件可以利用濕氣自發(fā)發(fā)電，在96%的相對濕度下產(chǎn)生0.47V的開路電壓、3.51μA的短路電流。當相對濕度從41%變化到96%時，響應(yīng)電流呈指數(shù)級增長，最大響應(yīng)為1.78×106%（ΔI/I0）。這種對濕度存在固有響應(yīng)的發(fā)電機制可能來源于g-CN/AAO薄膜異質(zhì)結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)的離子梯度。此外，進一步開發(fā)了一種基于濕度傳感器的自供電呼吸監(jiān)測設(shè)備，用于監(jiān)測人體運動和睡眠狀態(tài)，其具有近12小時的持續(xù)監(jiān)測能力。這一結(jié)果為開發(fā)用于智能電子和醫(yī)療監(jiān)測領(lǐng)域的自供電濕度傳感器開辟了新的途徑。

基于MEG的自供電濕度傳感器示意圖

傳感動態(tài)

【長城汽車與禾賽科技聯(lián)手，共同推動多款激光雷達項目研發(fā)落地】

3月18日，記者從重慶經(jīng)開區(qū)招商集團獲悉，日前，禾賽科技與百萬量級的全球化智能汽車品牌長城汽車舉行了戰(zhàn)略合作會議，雙方將在智能駕駛領(lǐng)域展開更加全面深入的合作。

當日，長城汽車總裁穆峰、長城汽車首席供應(yīng)鏈官趙國慶與禾賽科技CEO李一帆出席了會議，雙方就高性能激光雷達的量產(chǎn)合作達成了共識，在現(xiàn)有AT128激光雷達定點的基礎(chǔ)上進行技術(shù)合作升級。

據(jù)了解，長城汽車旗下的多款全新乘用車型將搭載禾賽多款ADAS激光雷達，預(yù)計今年將陸續(xù)上市。此外，雙方還計劃基于禾賽新一代平臺下的超高性能激光雷達技術(shù)展開合作，共同探索智能駕駛的前瞻領(lǐng)域。

禾賽科技作為激光雷達感知技術(shù)的引領(lǐng)者，不斷創(chuàng)新產(chǎn)品，拓展市場，其旗下超高清遠距激光雷達AT128可在200米范圍內(nèi)精準探測，具備出色的細節(jié)感知能力，圖像分辨率處于行業(yè)領(lǐng)先水平，已獲得50多款車型的量產(chǎn)定點，得到了眾多知名汽車廠商的廣泛認可，成為業(yè)內(nèi)首選方案。截至2023年底，禾賽激光雷達累計交付量已超過30萬臺。

據(jù)介紹，此次達成戰(zhàn)略合作主要基于長城“重感知、輕地圖”的技術(shù)路線，禾賽激光雷達將長期為長城汽車智能駕駛系統(tǒng)提供強有力的感知輸入，確保在復(fù)雜的路況和環(huán)境中靈活應(yīng)變，助推長城城市NOH（高速智能領(lǐng)航輔助）在2024年底前，實現(xiàn)100個城市地區(qū)的“高速路+城市快速路+城市開放道路”全場景覆蓋目標。

【傳感器巨頭泰科電子更改注冊地,改到這國家？】

傳感器巨頭TE Connectivity（泰科電子）當?shù)貢r間3月18日表示，它將把注冊地從瑞士改為愛爾蘭，并計劃與其愛爾蘭子公司合并。

該公司目前在紐約證券交易所上市的記名股票將被摘牌并注銷。作為合并的一部分，其子公司TE Connectivity Ireland獲得的普通股將在紐約證券交易所上市和交易。

此次合并尚需獲得股東批準。據(jù)了解，去年10月30日，環(huán)旭電子宣布已成功完成對泰科電子有限公司汽車無線業(yè)務(wù)（Hirschmann赫斯曼）的收購交易，此項交易正式于10月27日完成股權(quán)交割。

赫思曼汽車通訊將繼續(xù)由現(xiàn)有管理團隊領(lǐng)導(dǎo)，致力為客戶提供最先進的汽車無線解決方案，其將為環(huán)旭電子業(yè)務(wù)組合增添價值。

【動態(tài)范圍接近人眼！國產(chǎn)廠商豪威發(fā)布 OV50K40 傳感器：首發(fā) LOFIC 技術(shù)】

3 月 19 日消息，國產(chǎn)廠商豪威最新發(fā)布了 OV50K40 傳感器，是全球數(shù)款采用 TheiaCe 技術(shù)的智能手機圖像傳感器，單次曝光可實現(xiàn)接近人眼級別動態(tài)范圍。

OV50K40 原生 5000 萬像素，擁有 1/1.3 英寸大底，像素面積可達 1.2 微米，支持像素四合一輸出 1250 萬像素，帶來更強的感光能力。

幀率支持 120 幀 / 秒和 60 幀 / 秒（HDR），可實現(xiàn)完整的 5000 萬像素拜耳輸出、優(yōu)質(zhì) 8K 視頻和 2 倍裁切變焦功能。

支持四相位檢測（QPD）功能，可在傳感器的整個圖像陣列上實現(xiàn) 2x2 相位檢測自動對焦（PDAF），覆蓋率達到 100%，實現(xiàn)超快的自動對焦性能。

這款傳感器最大的亮點就是采用了橫向溢出積分電容器（LOFIC）技術(shù)，其基本原理就是在手機影像傳感器的每個光電二極管放置一個高密度電容，用來收集原本有可能因為飽和而溢出的光電子。

當光電二極管轉(zhuǎn)化的光電子數(shù)量超過原本能承載的最大限度時，多余的光電子就會流到相鄰的電容里，而不會因為溢出被 " 過曝 " 掉。

這就讓拍攝場景中的高光信息，更好地被傳感器保留下來，讓輸出的成片也更為接近現(xiàn)實中的光影場景，并實現(xiàn)超高動態(tài)范圍。

專業(yè)單反拍出的照片的觀感、質(zhì)感出色，很大原因都是因為動態(tài)范圍更高，能夠盡可能還原人眼所見的色彩、光影等效果，而 OV50K40 的推出讓手機也有了媲美單反的能力。

【英特爾俄亥俄州新晶圓廠投運時間推遲至 2027~2028 年】

3 月 19 日消息，根據(jù)英特爾向美國俄亥俄州政府提交的難度報告，其位于該州的兩座新晶圓廠的投運時間已推遲至 2027~2028 年。

根據(jù)英特爾提交的文件，俄亥俄州一號項目的 Fab1 和 Fab2 兩座工廠均計劃于 2026~2027 年完工，約一年后正式投運。

文件還顯示，截至 2023 年底，英特爾在俄亥俄州第一階段項目上已進行了 15 億美元的投資，并承諾未來將繼續(xù)投資 30 億美元。

英特爾目前承諾的建設(shè)規(guī)模大幅縮水，進度大幅延遲：此前英特爾表示將在這兩座晶圓廠上投資 200 億美元，目標 2025 年上線運營。

具體進度上，英特爾已完成了第一階段項目的場地平整和挖掘工作，雨水管理基本完成，電力、水、燃氣基礎(chǔ)建設(shè)完成 70%，已完成現(xiàn)場混凝土攪拌站的建設(shè)，同時實現(xiàn)了預(yù)制混凝土起重機的安裝。

此外，根據(jù)當?shù)孛襟w《哥倫布快報》報道，英特爾已開始從俄亥俄河曼徹斯特碼頭向兩座晶圓廠工地運行超大型設(shè)備，部分設(shè)備重達約 41 噸，整體運輸過程將長至數(shù)月。

【光電傳感器基礎(chǔ)知識】

光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。

光電傳感器一般由三部分組成，分為：發(fā)射器，接收器和檢測電路。

光電傳感器原理：

光電元件是光電傳感器中重要的組成部分，它的核心工作原理是不同類型的光電效應(yīng)。根據(jù)波粒二象性，光是由光速運動的光子所組成， 當物體受到光線照射時，其內(nèi)部的電子吸收了光子的能量后改變狀態(tài)，自身的電性質(zhì)也會發(fā)生改變，這樣的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。光電傳感器通常包括光源，光路和光電元件。通過將光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來控制光電傳感器。

光電傳感器分類：

光電元件有光敏電阻、光電二極管、光電三極管、發(fā)光二極管、光電倍增管、 光電池、光電耦合器件等。由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件輸出量性質(zhì)，光電傳感器可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖式光電傳感器；模擬式光電傳感器按被測量方法又可分為透射式、漫反射式、遮光式三大類。

光電傳感器應(yīng)用原理:

1.光電傳感器在高壓大電流測試中的應(yīng)用

近年來，采用光學(xué)設(shè)備進行高壓大電流測量在電力系統(tǒng)中發(fā)展很快，許多新型的光電式傳感器系統(tǒng)已相繼投入現(xiàn)場運行，為高壓大電流的監(jiān)測帶來許多便利條件。OCT響應(yīng)速度快，測量精度高。OCT不同于CT(傳統(tǒng)電流互感器) 的基點在于信號功率小，OCT產(chǎn)品在被測電流從高電位轉(zhuǎn)換到低電位的過程中都是用光來調(diào)制的，其光學(xué)儀器部分只有微瓦級的功率，而CT的次級線圈需要瓦級的功率。

2.光電傳感器在轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)中的應(yīng)用

在機械自動化高速發(fā)展的今天，轉(zhuǎn)速是動力機械性能測試中的一個重要的特性參量，其大小和變化關(guān)系著機械運轉(zhuǎn)是否正常。動力機械的許多特性參數(shù)往往通過轉(zhuǎn)速來確定，例如電機的輸出功率，而且動力機械的振動、管道氣流脈動與各種工作零件的磨損狀態(tài)等也與轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。及時監(jiān)測轉(zhuǎn)速的變化可以及時排除機器運轉(zhuǎn)中的許多故障，避免造成更大損失。轉(zhuǎn)速測量方法按傳感器的安裝方式來分類，分為接觸式和非接觸式兩類。非接觸式轉(zhuǎn)速測量分盤式磁性測量、軸式磁性測量、遮斷式光電測量和反射式光電測量。其中應(yīng)用廣泛的是光電式測速系統(tǒng)。

3.光電傳感器在繼電保護中的應(yīng)用

隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的輸送容量和電壓等級不斷提高，傳統(tǒng)的互感器對電網(wǎng)進行測量和監(jiān)控存在著許多缺點。目前，應(yīng)用光電傳感器的光纖互感器和光纖通訊網(wǎng)構(gòu)成的光纖發(fā)變電站綜合自動化系統(tǒng)，已成為電力自動化技術(shù)有前景的發(fā)展方向之一。電力互感器是電力系統(tǒng)中重要的電量測量設(shè)備，也是實現(xiàn)電力自動化的關(guān)鍵設(shè)備。新型有源光電傳感器能夠克服傳統(tǒng)電力互感器的尺寸大、質(zhì)量大、抗干擾差、信息傳輸容量小等缺陷，使得電力系統(tǒng)的安全運行和自動化水平均無法達到要求等缺陷，同時能以數(shù)字信號輸出，取消了大量的二次電纜，為電力系統(tǒng)的安全運行、節(jié)約成本、高壓設(shè)備無油化、優(yōu)化二次設(shè)備提供了堅實的基礎(chǔ)。

4.光電傳感器在煙塵濁度監(jiān)測的應(yīng)用

防止煙塵污染是環(huán)保的重要任務(wù)之一，為了消除工業(yè)煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監(jiān)測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的，如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。

應(yīng)用案例1：光電位置偏移檢測

光電式位置偏移檢測器主要是用于對帶型材料的檢測，可以利用這一技術(shù)對在具體加工過程中的材料進行檢測，檢測材料的位置、大小、方向是否符合標準；通過對這些方面的檢測，能提供具體的錯位位置的信號，有助于控制電路。這個技術(shù)人們通常用在對印染、膠片等方面的檢測。光電式帶材跑偏檢測器利用的基本原理如下列圖所示。當從光源點發(fā)出的光通過透鏡1時，光線由于聚光的原理會變成光束，然后投向透鏡2，之后會聚到光敏電阻上。平行光束到達透鏡2之前，一些光線會因為受到被測帶材的影響，最終到達光敏電阻的光通量會減少。

應(yīng)用案例2：光電高度檢測

一般而言，在物品的包裝過程中，會有對充填高度的具體要求，以此來確保物品的外觀達到規(guī)定標準，而對于那些不符合充填高度的產(chǎn)品，將會被禁止出廠。下圖所示的是關(guān)于光電檢測這一技術(shù)在控制商品填充高度中的應(yīng)用的基本原理。如果商品的充填高度超過了規(guī)定的標準值，光電的接頭就會出現(xiàn)沒有電信號的現(xiàn)象，然后就會讓其他機構(gòu)對物品進行處理。

應(yīng)用案例3：光電色質(zhì)檢測

下圖所展示的是在包裝物料時候所采取的光電色質(zhì)檢測的基本原理。假定所規(guī)定標準的包裝物品的底色是白色但由于質(zhì)量沒有達到標準等原因，有的商品出現(xiàn)泛黃的現(xiàn)象，在對產(chǎn)品進行光電色質(zhì)檢測的時候，商品泛黃部分就會出現(xiàn)電壓差；通過輸出的電壓量的差值，接通電磁閥，最后通過壓縮空氣將已經(jīng)泛黃了的商品排出。

應(yīng)用案例4：工業(yè)生產(chǎn)過程檢測

除上述光電傳感器的實際應(yīng)用之外，光電傳感器還可用于進行對流水線上的產(chǎn)品進行產(chǎn)量的統(tǒng)計、檢測對裝的配件是否有配置好、檢測其配件的質(zhì)量是否有達到規(guī)定的標準，例如，可以對瓶蓋是否壓緊進行具體檢測、對商標是否存在漏貼的情況進行檢測(見圖4)，能對送料機構(gòu)中是否出現(xiàn)斷料情況進行具體檢測(見下圖)等。

審核編輯 黃宇