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Case 傳感知識
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增強復合纖維材料被越來越多的應用于航空和汽車工業(yè)。該類材料的堅固性和輕重量特性特別適合上述行業(yè)。當纖維出現損壞時,需要克服特殊困難對其進行修復。被損壞的部分必須被層層剝離,以實現薄層的重建。這一工作的難點在于避免切斷纖維和剝落分層。目前,類似的復雜維修工作都是由人工進行的。采用現代位移傳感器可以實現自動化,非接觸表面測量,在最短的時間內排除瑕疵。為了在飛機上進行維修,德國SAUER公司開發(fā)了一款名為ULTRASONIC移動模塊,實際上是一套五軸加工單元。為了識別部件瑕疵,SAUER公司采用提供的激光位移傳感器和激光輪廓儀獲取瑕疵的幾何形貌。應為被測器件可能在任何位置發(fā)生損壞,在維修之前需要測量表面的幾何形貌。激光位移傳感器必須能夠勝任測量多種表面,包括噴漆表面,無噴漆表面和風化表面。為了防止測量產生二次損傷,該測量任務采用200mm量程optoNCDT14xx系列激光位移傳感器遠離被測物進行測量。在這之后,采用德國米銥scanCONTROL系列激光輪廓掃描儀(2D激光傳感器)掃描表面,獲得3D形貌數據后,根據相應的數據進行維修。
發(fā)布時間: 2018 - 02 - 28
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自鐵路出現以來,火車便在陸地交通運輸中擔當著舉足輕重的角色。尤其是隨著社會的快速發(fā)展,資源流通的頻率和數量的急劇增加,極大推動了運輸業(yè)前進的步伐。當前情況下鐵路交通逐步變得日益頻繁復雜,加強對鐵路交通的監(jiān)測和調查,才能更好進行后續(xù)發(fā)展和規(guī)劃,以最大限度發(fā)揮鐵路運輸的能力。火車經過時會對周圍環(huán)境產生很多影響,因此,進行監(jiān)測的方法也不止一種。在這里我們所要提到的是利用加速度傳感器來實現此目的。火車在行駛時會造成其所經過處的鐵軌產生振動,該振動可以通過加速度傳感器進行測量而分析得到。由于這種振動中產生的加速度明顯與其他情況不同,所以能夠非常輕易的從測量得到的“波譜”中進行區(qū)分。圖中紅色倒三角所指示的是火車經過時測量情況對鐵軌振動加速度測量不僅能夠獲知火車通行情況,火車通過測量點的時長也能夠粗略估計出來。在這些通過加速度傳感器測量得到的“波譜”圖中,每個意味著火車經過的“波段”所對應的時長便是通行時間。
發(fā)布時間: 2018 - 02 - 26
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尋找粒子物理標準模型之外的新粒子,對物理新探索非常重要。記者從中國科學技術大學獲悉,該校杜江峰院士團隊近期成功研制出用于搜尋“類軸子粒子”的單電子自旋量子傳感器,將搜尋的力程拓展到亞微米尺度。國際權威學術期刊《自然·通訊》日前發(fā)表了該成果。新粒子的發(fā)現,可用于填補當前粒子物理學、天體物理和宇宙學等方面的理論缺陷,例如粒子質量等級問題、強CP疑難、正反物質不對稱性以及暗物質和暗能量的物理本質。近年來,國際學界發(fā)展了一系列精巧的實驗裝置,在20微米以上的力程范圍內開展了電子與核子相互作用的搜尋。但要在更短的力程范圍內開展實驗研究,則面臨一系列挑戰(zhàn):如何構筑一個尺寸足夠小的傳感器?如何設計傳感器的幾何形狀從而允許電子和核子充分接近?如何提升傳感器的靈敏度,從而給出有意義的限定?如何有效隔離好環(huán)境噪聲,尤其是不可避免的電磁噪聲?近期,杜江峰領導的中科院微觀磁共振重點實驗室團隊與中科大天文學系、國家同步輻射實驗室科研人員合作,提出并實現了一種全新的探測方法,即將金剛石近表面NV色心的電子自旋,用作傳感器來搜尋小于20微米范圍的電子與核子相互作用。他們制備了離金剛石表面10納米以內的NV色心作為探測器,開發(fā)了相應的電子學設備和量子控制方法,解決了上述制約短力程探索的系列難題。實驗表明,新傳感器可以探索的力程范圍是0.1微米到23微米,為電子—核子相互作用的探索提供了新的觀測約束。據介紹,這一新方法也可以推廣到其它自旋相關的新相互作用的研究,從而為利用單自旋量子傳感器來研究超出標準模型的新物理提供了可能性,有望激發(fā)宇宙學、天體物理和高能物理等多個科學領域的廣泛興趣。
發(fā)布時間: 2018 - 02 - 26
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清華大學微電子系任天令教授團隊在《美國化學學會·納米》(ACS Nano)上發(fā)表了題為《仿生針刺隨機分布結構的高靈敏度和寬線性范圍石墨烯壓力傳感器》(Epidermis Microstructure Inspired Graphene Pressure Sensor with Random Distributed Spinosum for High Sensitivity and Large Linearity)的研究成果,由人體皮膚感知微結構出發(fā)提出相似的仿生結構,通過微結構和分布模式的結合解決了靈敏度和線性范圍之間的矛盾,為力學器件性能的綜合提升提供了一種全新的思路。近年來,柔性力學微納傳感器特別是在人體生理信息監(jiān)測和檢測方面成為學術界的研究熱點,同時也有大量相關產業(yè)公司相繼成立。相比于傳統(tǒng)的硅基器件,由于具有舒適性、貼合性和可穿戴性等方面的特點而廣泛應用于人體物理和化學活動的監(jiān)測,但作為力學器件的兩個重要指標靈敏度和線性度之間的矛盾一直未能得到很好的解決。通常制備出的器件都需要以犧牲一個指標而為提升另一個指標服務,這往往限制了其實際應用的范圍,解決這一矛盾成研究難點。(從上到下,從左到右)皮膚的微結構示意圖,皮膚微結構和仿生結構照片,線性度和靈敏度與前人工作性能對比,腕部脈搏和呼吸監(jiān)測結果。任天令課題組基于人體皮膚,特別是指尖對于不同大小應力的高靈敏響應特點,根據對其微結構的研究提出了相似結構的制備。通過砂紙作為模板倒模成型柔性的基底,利用氧化石墨烯在高溫下還原后作為力學敏感層,制備出具有針刺形貌和隨機分布的壓力傳感器。該傳感器表現出優(yōu)異的穩(wěn)定性、快速響應和低探測極限,實現了在更寬線性測量范圍的高靈敏度。其中針刺結構之間接觸面積突變主要貢獻出高的靈敏度,隨機分布主要貢獻寬的線性范圍,通過兩者結合在很大程度上解決了這一對矛盾。正是由于該傳感器高的靈敏度和寬線性...
發(fā)布時間: 2018 - 02 - 26
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在稱為稱重心臟的稱重傳感器在市場上,它是一個質量信號轉換成可測量的電信號輸出裝置,和它的性能在很大程度上決定了電子稱重的精度和穩(wěn)定性。  稱重傳感器選擇四個要素  其一:選擇的穩(wěn)定性  一段時間的使用后的傳感器,其屬性的能力保持不變已知穩(wěn)定性。沖擊傳感器的長期穩(wěn)定性的因素,除了其自身的結構,使用的環(huán)境。因此,要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,必須有很強的適應環(huán)境的能力。在選擇傳感器之前,調查應該使用環(huán)境,并根據具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當的措施,以減少對環(huán)境的影響。  環(huán)境壓力變送器會造成以下影響:  高溫的環(huán)境傳感器涂層材料熔化,焊點文明,彈性體應力結構的變化。  開放式空氣中的灰塵,濕度傳感器造成短路。  在較高的腐蝕環(huán)境中,如濕度,酸度的傳感器引起的損壞或短路的彈性體。  電磁場對傳感器輸出的信號的紊亂。  易燃,易爆的環(huán)境中,必須使用特殊的防爆傳感器。  應重新校準,以確定傳感器的變化的性能是否在使用的使用的傳感器的穩(wěn)定性的定量指標。在長期的使用,并不能輕易更換或標定的場合,選擇的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴格,要能夠經受住考驗的延長有一定要求的傳感器。  其二:選擇的靈敏度  通常情況下,在該傳感器的線性范圍內,它是理想的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高,測量相應的輸出信號值比較大,有利于信號處理。獨立的外部噪聲將被放大系統(tǒng)放大影響測量精度,高靈敏度的測量。因此,傳感器本身應具有較高的信號-噪聲比,和從外部信號引入的干擾最小化。  其三:傳感器的數量和范圍的選擇  傳感器的數量的選擇是根據電子秤的身體需要使用支持點的數量(原則上應根據支承點的幾何重心和秤體重合的重心的實際中心確定)而定。  最大尺度的稱重傳感器,秤體重量的,最大可能的部分負載和動態(tài)負載因素的評估,以確定的數量,選擇可以基于傳感器范圍選擇。一般應在30%至70%的范圍內的傳感器的工作經驗的基礎上,但...
發(fā)布時間: 2018 - 02 - 07
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