微传感器图片:微传感器在以后是怎样的趋势

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微传感器图片:微传感器在以后是怎样的趋势描述传感器发展的目的就是让使用者更方面、更省时省力的做出自己想做出的事情。虽然传感器已经开始在民用领域慢慢应用,但还要进行下一步的发展。而让传感器的体积更小无疑是其中的一个重点,微传感器的技术一直在不断地发展着,以微传感器作为核心的新的元件必将会迈出更有力的一步。而且在物联网工程中也必将大量使用传感器,随着科技的进步,网络也是人们生活中必不可少的。商品

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微传感器图片:微传感器在以后是怎样的趋势

描述
传感器发展的目的就是让使用者更方面、更省时省力的做出自己想做出的事情。虽然传感器已经开始在民用领域慢慢应用,但还要进行下一步的发展。而让传感器的体积更小无疑是其中的一个重点,微传感器的技术一直在不断地发展着,以微传感器作为核心的新的元件必将会迈出更有力的一步。而且在物联网工程中也必将大量使用传感器,随着科技的进步,网络也是人们生活中必不可少的。
商品之一;让人们随时随地的连接网络也是十分必要的。在通信设备中加入传感器不仅可以让用户间交流更方便,也可实现对手机本身的监控。智能传感器的出现改变了人们的生活,在未来的发展中必将代替许多传统的科技产品,给人们的生活带来越来越多的便利,为科学技术的发展搭建更新更大的平台。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器行业的发展大致可以分为三个阶段:
传感器产业发展的三个阶段
资料来源:公开资料整理
全球传感器行业市场现状
作为现代信息技术的三大支柱之一,传感层处于物联网三层架构的最底层,是构成物联网的核心基础。在物联网运行中,传感器将感知获取到的物理、化学、生物等信息转化为易识别的数字信息传输至后端平台处理、分析、应用。各国都极为重视传感器制造行业的发展,传感器市场规模保持快速增长。据统计,传感器行业市场规模自2010年的720亿美元增长至2018年的2059亿美元,CAGR达14%。
传感器属于技术密集型产业,需要多年的研发积累。由于美、日、德传感器技术开发较早,目前占据全球传感器主导地位,市场份额合计达69%。与美日德相比,中国传感器制造行业起步较晚,直到1972年才组建成立中国第一批压阻传感器研制生产单位,这导致中国传感器技术与世界水平存在很大差距,国内企业在全球传感器市场上的竞争力较弱。
中国传感器行业市场现状
据统计,截至到2018年中国传感器行业市场规模达到1472亿元,同比增长13.2%。
资料来源:公开资料整理
从传感器产品类型结构来看,流量传感器占比21%,压力传感器占比19%,温度传感器占比14%,其他占比46%。MEMS传感器是在半导体制造技术基础上发展起来,采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。MEMS传感器广泛应用于电子车身稳定程序(ESP)、防抱死(ABS)、电控悬挂(ECS)、胎压监控(TPMS)等系统。其中,压力传感器、加速计、陀螺仪与流量传感器是汽车中使用最多的MEMS传感器,占汽车MEMS系统的99%。
据统计,2018年中国MEMS传感器市场规模为397.93亿元,同比降低0.7%。预计2019年MEMS传感器市场规模可达到420.13亿元;随着智能化和电动化的提升,2020年和2021年市场规模可分别达到446.21亿元,472.27亿元,2015-2021年复合增速为6.5%。分行业来看,消费电子目前是中国MEMS传感器最大的应用领域,其次是工业控制和汽车电子,三者合计占据总市场份额的75%以上。
中国传感器行业竞争格局分析
从产业链来看,中国智能传感器产业生态也逐渐趋于完备,设计制造,封测等重点环节均有骨干企业布局。这些传感器的生产企业主要集中在长三角地区,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为主的区域空间布局。
从企业区域分布来看,华东地区占比60%,京津及东北地区占比16%,珠三角地区占比15.5%,中西部地区占比8.5%。从营业收入分布来看,20-50亿元占比24%,50-100亿元占比20%,100亿元以上占比16%,20亿元以下占比40%。据统计,目前全国从事传感器研究的相关企业接近两千家,其中上市公司近三十家。其中增速最高的是大力科技,增速为40.46%,其次是上海贝岭与紫光国芯,增速分别为39.59%和34.41%。从主要传感器上市企业营收来看,排名前四的是海康威视、歌尔股份、大华股份和航天电子,截至到2019年第一季度,营业收入分别为99.4亿元、57.1亿元、43.5亿元和26.9亿元。
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微型传感器
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《微型传感器》所涉及的微传感器,是指那些至少有一个物理尺寸在亚毫米量级的传感器。全书共分10章:引言、微传感器与信号、微传感器的常用材料及加工工艺、热学量微传感器、辐射量微传感器、机械量微传感器、磁微传感器、化学量微传感器常用技术、化学量微传感器、微传感器的数据获取。
书 名
微型传感器
作 者
董永贵
[1]
出版社
清华大学出版社
出版时间
2007年7月1日
页 数
428 页
装 帧
平装
ISBN
[1]
目录
1
书籍
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内容简介
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名词
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概念
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特点
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应用
微型传感器书籍
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微型传感器内容简介
针对微传感器技术发展速度快,一些理论、方法及实现技术尚未成熟的特点,本书紧密结合微传感器的最新发展动态,对热、辐射、机械、磁、化学量微传感器的基本理论及实现技术进行分类阐述,同时介绍了微传感器系统及其数据获取与处理方面的知识,旨在为读者提供一本微传感器方面的入门读物。本书帮助读者在掌握微传感器基础知识的基础上,建立微传感器设计、研究、制作及实验分析等方面的基本概念。当遇到具体的微传感器问题时,能查到专业文献,能读懂文献内容,能自行设计实验,能对实验结果进行分析总结。本书可供高等工科院校微机电系统、测控技术与仪器、自动化工程、机电一体化及仪器仪表等专业师生使用,也可供从事仪器相关专业的研究、设计、制造、使用的工程技术人员学习和参考。
微型传感器目录
1 引言1.1 微电子与微传感器1.1.1 微电子与微器件1.1.2 微传感器1.1.3 微机电系统1.1.4 微器件的相关理论与技术1.2 微传感器与测量系统1.2.1 测量系统1.2.2 微传感器的分类1.2.3 微传感器系统1.3 本书内容的学习1.3.1 专业文献的查找1.3.2 专业文献的阅读1.3.3 数据的总结与表达推荐阅读练习与思考342微传感器与信号362.1微传感器的理想特性及实用中的局限性362.1.1微传感器的误差362.1.2微传感器的静态特性382.1.3微传感器的动态特性442.2微传感器的标定482.2.1微传感器标定的基本概念482.2.2精度、精密度、误差、不确定度492.2.3微传感器的标定与数据处理512.2.4微传感器标定实验的设计532.3微传感器信号的数据获取552.3.1微传感器的信号调理562.3.2接口与数域572.3.3电阻的检测592.3.4电容的检测65推荐阅读75练习与思考753微传感器的常用材料及加工工艺783.1材料的基本知识783.1.1材料的基本物理特性783.1.2导体、半导体和电介质材料813.1.3MEMS常用材料843.2微传感器的常用材料863.2.1半导体敏感材料863.2.2敏感陶瓷材料873.2.3高分子敏感材料943.2.4磁性材料1013.2.5微传感器的封装1043.3常用的微加工技术1063.3.1硅的刻蚀技术1063.3.2表面膜的加工工艺1113.3.3硅的平面微加工工艺1193.3.4三维结构的微加工工艺121推荐阅读123练习与思考1244热学量微传感器1254.1基本知识及定义1254.1.1基本的热学量1264.1.2温度及其标定1274.1.3热学量微传感器的分类1314.2热电偶1324.2.1热电效应1324.2.2热电偶的材料及其制作1334.3热电阻1384.3.1金属热电阻1384.3.2半导体热敏电阻1404.4热敏二极管和热敏三极管1424.4.1热敏二极管1424.4.2热敏三极管1434.5其他形式的热学量传感器1444.5.1石英体声波温度传感器1444.5.2声表面波温度传感器1474.5.3光纤温度传感器150推荐阅读153练习与思考1535辐射量微传感器1555.1辐射量微传感器的基本概念与定义1555.1.1核辐射与电磁辐射1555.1.2辐射的计量参数1575.1.3辐射量微传感器的分类1595.2核辐射微传感器1605.2.1核辐射的类型及其计量1615.2.2闪烁探测器1635.2.3固态探测器1665.3紫外光、可见光与近红外光微传感器1685.3.1电导型光敏微传感器1685.3.2光电型光敏微传感器1735.4红外辐射微传感器1795.4.1红外辐射的基本知识1795.4.2红外光敏微传感器1815.4.3红外热敏微传感器184推荐阅读188练习与思考1886机械量微传感器1906.1机械量的测量1906.1.1常见机械量及机械量微传感器1906.1.2微机械元件1926.1.3微机械谐振器1976.1.4谐振式微传感器2046.2压力微传感器2096.2.1压力测量的基本概念2096.2.2压阻式压力微传感器2116.2.3电容式压力微传感器2166.2.4硅谐振式压力微传感器2216.3加速度微传感器2256.3.1加速度微传感器的基本概念2256.3.2压阻式加速度微传感器227
[2]
6.3.3电容式加速度微传感器2316.3.4谐振式加速度微传感器2366.4流量微传感器2416.4.1机械式流量微传感器2416.4.2热式流量微传感器243推荐阅读244练习与思考2447磁微传感器2467.1磁微传感器的基本知识2467.1.1磁场的描述2467.1.2微传感器中的磁效应2477.2霍尔传感器2507.2.1霍尔效应2507.2.2基于霍尔效应的微传感器2517.2.3霍尔传感器的检测电路2547.3磁阻效应与磁敏电阻2577.3.1磁阻效应2577.3.2各向异性磁敏电阻2587.3.3巨磁阻微传感器2607.4磁敏二极管及磁敏三极管2637.5磁微传感器的典型应用264推荐阅读271练习与思考2718化学量微传感器常用技术2738.1电化学检测技术2738.1.1电极电位与电极过程2738.1.2电化学分析方法2848.1.3离子选择电极2908.2石英晶体微天平2978.2.1石英晶体谐振器2988.2.2石英晶体谐振器对表面负载的敏感特性3018.2.3石英晶体微天平在化学量检测方面的应用3048.3表面等离子体谐振检测技术3088.4主元分析方法3138.4.1多元数据分析中的特征提取3138.4.2主元分析原理3158.4.3主元分析实例317推荐阅读321练习与思考3229化学量微传感器3269.1化学量微传感器的基本概念3269.1.1化学量微传感器的基本原理3269.1.2化学量微传感器的分类3289.2气体微传感器3319.2.1气体的检测与气体微传感器3329.2.2电化学气体微传感器3359.2.3半导体气体微传感器3389.2.4湿度敏感元件3439.2.5基于MEMS技术的气体微传感器3489.3生物微传感器3509.3.1生物微传感器概述3519.3.2生物微传感器的特性3539.3.3分子识别与生物探针3589.3.4生物探针的固定3619.3.5电化学生物微传感器3689.3.6热量型生物微传感器3729.3.7声表面波生物微传感器3749.3.8悬臂梁式生物微传感器3779.3.9基于MOSFET器件的生物微传感器380推荐阅读385练习与思考微传感器的数据获取.1准数字传感器.1.1传感器输出信号的类型及其离散化.1.2准数字传感器中的参数转换.1.3几种准数字微传感器.2时间调制信号的数字编码转换.2.1频率测量法.2.2周期测量法.2.3混合测量方法.2.4基于傅里叶变换的频率-编码转换.2.5相位-编码转换.3微传感器系统的数据获取技术.3.1数据获取系统的基本概念.3.2灵巧传感器的结构及数据获取.3.3多通道数据获取系统的主要误差.4微传感器数据获取系统的软硬件协同设计.4.1数据获取系统的构成及虚拟仪器.4.2数据获取系统的软硬件协同设计416推荐阅读420练习与思考421参考文献423
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微型传感器名词
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微型传感器概念
⑴就单一传感器而言,微传感器是指尺寸微小的传感器,如敏感元件的尺寸从微米级到毫米级、甚至达到纳米级,主要采用精密加工、微电子以及微机电系统技术,实现传感器尺寸的缩小。⑵就集成的传感器而言,微传感器是指将微小的敏感元件、信号处理器、数据处理装置封装在一块芯片上而形成的集成的传感器。⑶就传感器系统而言,微传感器是指传感系统中不但包括微传感器,还包括微执行器,可以独立工作,甚至由多个微传感器组成传感器网络,或者可实现异地联网。
[3]
微型传感器特点
(1)体积小、重量轻⑵功耗低⑶性能好⑷易于批量生产、成本低⑸便于集成化和多功能化⑹提高传感器化智能化水平
微型传感器分类
按照被测量的物理性质,将微型传感器分为化学微传感器、生物微传感器、物理微传感器等,简要介绍一下每种类型中典型的微传感器:(1)离子传感器——化学型离子传感器是将溶液中的离子活度转换为电信号的传感器。基本原理是利用固定在敏感膜上的离子识别材料有选择性的结合被传感的离子,从而发生膜电位或膜电压的改变,达到检测目的。离子敏传感器广泛用在化学、医药、食品以及生物工程等行业中。(2)基因传感器——生物型基因传感器通过固定在感受器表面上的已知核苷酸序列的单链脱氧核糖核酸(Deoxyribo Nucleic Acid,DNA)分子(也称为ssDNA探针),和另一条互补的ssDNA分子(也称为目称DNA或靶DNA)杂交,形成双链DNA(dsDNA),换能器将杂交过程或结果所产生的变化转换成电、光、声等物理信号,通过解析这些响应信号,给出相关基因的信息。基因传感器也称DNA传感器。(3)声表面波传感器——物理型声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)传感器是利用声表面波技术和微机电系统技术,将各种非电量信息,如压力、温度、流量、磁场强度、加速度、角速度等的变化转换为声表面波振器振荡频率的变化的装置。
微型传感器应用
微型传感器是目前最为成功并最具实用性的微型机电器件,主要包括利用微型膜片的机械形变产生电信号输出的微型压力传感器和微型加速度传感器;此外,还有微型温度传感器、磁场传感器、气体传感器等,这些微型传感器的面积大多在1 mm2以下。随着微电子加工技术,特别是纳米加工技术的进一步发展,传感器技术还将从微型传感器进化到纳米传感器。这些微型传感器体积小,可实现许多全新的功能,便于大批量和高精度生产,单件成本低,易构成大规模和多功能阵列,这些特点使得它们非常适合于汽车方面的应用。汽车用传感器是用于汽车显示和电控系统的各种传感器的统称。它涉及到很多的物理量传感器和化学量传感器。这些传感器要么是使司机了解汽车各部分状态的;要么是用于控制汽车各部分状态的。汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度、吸人气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。温度传感器有热敏电阻式、线绕电阻式和热偶电阻式三种主要类型。这三种类型传感器各有特点,其应用场合也略有区别。热敏电阻式温度传感器灵敏度高、响应特性较好,但线性差、适应温度较低。其中,通用型的测温范围为-50℃~30℃,精度为1.5%,响应时间为10 ms;高温型为600℃~1000℃,精度为5%,响应时间为10ms;线绕电阻式温度传感器的精度高,但响应特性差;热偶电阻式温度传感器的精度高,测量温度范围宽,但需要配合放大器和冷端处理一起使用。其他已实用化的产品有铁氧体式温度传感器(测温范围为-40℃~120℃,精度为2.0%)、金属或半导体膜空气温度传感器(测温范围为-40℃~150℃,精度为2.0%,5%,响应时间约20 ms)等。
[4]
微型传感器应用于提高员工工作效率,传感器通常内置于徽章,或者放在办公家具上,它们会记录员工从办公桌起立、咨询其它团队和举行会议的频率。让数据带来了难以从其它途径获得的有关员工工作情况的见解。为了推动协作和提高员工工作效率,它们正利用相关信息作出大大小小的改变,从确定休息时间,到编排工作小组。传感器还能够揭示员工对办公空间的使用方式。
[5]
词条图册
更多图册
参考资料
1.

微型传感器
.豆瓣读书[引用日期2020-04-15]
2.

书籍目录
.清华大学出版社[引用日期2018-06-08]
3.

什么是微型传感器?
.传感器[引用日期2012-12-21]
4.

微型传感器在汽车电子化中的应用
.传感器[引用日期2012-08-31]
5.

微型传感器应用于提高员工工作效率
.中国移动物联网[引用日期2013-03-25]
微传感器图片:微传感器在以后是怎样的趋势  第3张

微传感器图片:新型微传感器的功能介绍

据外媒报道,研究人员开发了一款新的微传感器,可以直接监测和调整肾透析液的组成, 这是向个体患者定制透析的重要一步。该传感器提供了一种方法来监测透析液中的盐浓度,从而可以连续调节透析液的浓度。监测和调整透析液中盐浓度的能力可以降低使用标准透析液可能引起的副作用,如心律失常和肾脏骨骼疾病等。

来自埃因霍芬理工大学的研究人员Manoj Kumar Sharma开发了一种微透析系统,该微系统具有一个位于中央、透析液流过的微通道。他用光致电子转移(PET)传感器分子覆盖了该微通道的壁,只有在盐存在的情况下才会发荧光。透析液中的盐越多,荧光就会越强。为了加强这一效果,Sharma将微柱引入该微通道,以覆盖传感器分子更大的表面积;随后将激光照射在微通道上,以激活传感器分子的荧光;之后使用连接到微系统通道的玻璃纤维捕获荧光;紧接着,光线会通过光纤到达光谱仪以便进行分析。分析过程首先会过滤出与荧光波长不同的激光;然后根据测得的荧光强度,测量出钠的浓度。
确保传感器分子不受其他盐类的干扰非常重要,以便可以对特定类型盐(在此情况下为钠)的浓度进行精确测量。
该微流体传感器系统尺寸大约为5*2厘米,现在能够实时准确地测量钠的浓度。Sharma指出,这种技术很有可能被用在透析机器中。因为该技术相对便宜,稳定且准确。此外,他期望这种传感器系统的尺寸可以进一步缩小,达到1*1厘米左右,便于集成到透析机器中。与此同时,这种技术最终也有可能成为便携式人造肾的一部分,因为这种解决方案可以极大地缓解肾脏病患者的疼痛。

微传感器图片:茎杆微变化传感器

茎杆微变化传感器功能特点:
1、内置电源或外接220VAC
2、无障碍有效传输距离不小于800米
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茎杆微变化传感器技术参数 :

通讯:470M 频段无线通信。

供电:AC220V 50Hz 电源供电。

测量范围: 0~5mm

被测茎杆直径范围(mm): 5~25mm

分辨率:0.001mm

操作温度:0~50℃

温度影响:< FS 0.02%/℃ 防护指数:IP64(IP 为工业特性) 探头和信号调节器间的电缆长:?100cm ? 茎杆微变化传感器安装说明: 1、选一个适于传感器安装的杆; 2、通过转动调节螺母,使前端调节卡爪远离位移传感器; 3、在传感器的卡爪间,固定茎杆; 4、转动调节螺母,使前端调节卡爪移回,直至卡爪触到茎杆; 5、继续转动调节螺母直至杆定位,若测量茎杆生长,有效位移应在杆量程的始端的某个位置。若测量茎杆(直径)缩短,应在杆量程末端的某个位置。其余情况下,将传感器置于上面所述位置的中间某处。 6、固定茎杆上的传感器电缆,避免传感器发生偏移。 ? 茎杆微变化传感器安装示意图: ? ? 更为丰富的其他传感器: ? 应用场景: ? 微信扫一扫,信息早知道! ?

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