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Case 傳感知識
來源:
瑞士研究人員近日利用發光蛋白開發出一種新型生物傳感器,僅用一滴血就能精確測定人體代謝物水平,有望因準確性高、操作簡單而成為診斷和監測多種疾病的首選工具。 代謝物是人體新陳代謝產生的化合物,疾病或損傷可導致血液中代謝物的水平發生顯著變化。例如,血液苯丙氨酸水平的升高是遺傳病苯丙酮尿癥的特征。該病患者必須定期檢測血液中的苯丙氨酸水平。目前的檢測手段需將血樣送達實驗室,而幾天后結果才能送達患者,這種延遲導致疾病診療管理的復雜化。為此,瑞士洛桑聯邦理工學院和德國馬克斯·普朗克醫學研究所的研究人員開發了一種在幾分鐘內測量血樣中代謝物濃度的方法。他們在最新一期美國期刊《科學》發表了研究報告。研究人員利用一種發光蛋白開發出了新型生物傳感器,它可通過不同的酶催化反應改變顏色,這意味著可以通過分析發光的顏色來確定代謝物濃度。使用不同的酶催化反應,同一傳感器就能測定包括苯丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖等各種代謝物的水平。以測量苯丙氨酸水平為例,先從患者手指采一滴血,然后將血樣加入反應緩沖液中再用于含生物傳感器的試紙。當苯丙氨酸超出正常水平時,傳感器發出的光會從藍色變為紅色,這種變化用日常數碼相機或智能手機都能檢測到。最后通過顏色變化來計算苯丙氨酸濃度。整個過程只需10分鐘到15分鐘。由于操作簡單準確,患者自己就能進行測試。研究人員目前正在尋找進一步簡化測試并實現自動化操作的方法。
發布時間: 2018 - 10 - 09
來源:
傳感器被稱為電子設備的五官,作用非常大,但傳統傳感器對數據的處理能力有限,并不能滿足很多場景下的高數據、高運算要求。隨著人工智能技術的發展,智能傳感器成為了一種新的市場需求。智能傳感器是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機,具有采集、處理、交換信息的能力,是傳感器集成化與微處理機相結合的產物。智能傳感器能將檢測到的各種物理量儲存起來,并按照指令處理這些數據,從而創造出新數據。智能傳感器之間能進行信息交流,并能自我決定應該傳送的數據,舍棄異常數據,完成分析和統計計算等。 一、智能傳感器比傳統傳感器強在哪?與一般傳感器相比,智能傳感器具有很多優點,如通過軟件技術可實現高精度的信息采集且成本低、具有一定的編程自動化能力、功能多樣化等。提高了傳感器的精度:智能式傳感器具有信息處理功能,通過軟件不僅可修正各種確定性系統誤差,而且還可適當地補償隨機誤差、降低噪聲,大大提高了傳感器精度。提高了傳感器的可靠性:集成傳感器系統小型化,消除了傳統結構的某些不可靠因素,改善整個系統的抗干擾件能;同時它還有診斷、校淮和數據存儲功能(對于智能結構系統還有自適應功能),具有良好的穩定性。提高了傳感器的性能價格比:在相同精度的需求下,多功能智能式傳感器與單一功能的普通傳感器相比,性能價格比明顯提高,尤其是在采用較便宜的單片機后更為明顯。促成了傳感器多功能化:智能式傳感器可以實現多傳感器多參數綜合測量,通過編程擴大測量與使用范圍;有一定的自適應能力,根據檢測對象或條件的改變,相應地改變量程反輸出數據的形式;具有數字通信接口功能,直接送入遠地計算機進行處理;具有多種數據輸出形式,適配各種應用系統。一個良好的‘智能傳感器’是由微處理器驅動的傳感器與儀表套裝,并且具有通信與板載診斷等功能。 二、智能傳感器的主要功能1、自校零、 自標定、 自校正、自動補償等功能;2、能夠自動進行檢...
發布時間: 2018 - 10 - 08
來源:
由于各個主要傳感器特性使然,單一種類傳感器無法勝任L4/L5完全自動駕駛的復雜情況與安全冗余,多傳感器搭配融合的方案將是必然,2030年全球車載傳感器市場將會超過500億美元。目前隨著ADAS功能模塊滲透率不斷提升,短期內傳感器市場的需求將主要被攝像頭和毫米波雷達所驅動;而L3級別自動駕駛的奧迪A8量產給了整個汽車行業一劑強心劑,自動駕駛的進程比想象中來的要早,各個傳感器以及控制系統都在迅速迭代中;2020年前后,L4級別自動駕駛量產上路,激光雷達的市場將會迅速擴大。由于各個主要傳感器特性使然,單一種類傳感器無法勝任L4/L5完全自動駕駛的復雜情況與安全冗余,多傳感器搭配融合的方案將是必然,2030年全球車載傳感器市場將會超過500億美元。激光雷達:3D環境建模使其成為核心傳感器,但惡劣天氣下性能下降、且無法識別圖像及顏色是其短板;在L3及以上傳感器解決方案中,激光雷達至少需要1個;從機械旋轉式過渡到混合固態再到純固態激光雷達,隨著量產規模擴大、技術迭代提升,成本不斷快速降低,激光雷達也在向小型化、低功耗、ASIC集成化發展;目前國外廠商陸續在與汽車零部件一級供應商綁定合作開發,國內廠商如果有能力盡早穩定量產,有機會成為車用激光雷達的主流供應商之一。毫米波雷達:全天候工作使其不可或缺,但分辨率低,同樣難以成像;技術已經非常成熟,是ADAS的主力傳感器,在L3級別中長距離毫米波雷達至少需要4-5個,L4/L5級別再加上側向需求甚至需要8個以上;全球市場仍是博世、大陸、德爾福等把持,但隨著自主品牌車廠逐漸應用裝車ADAS模塊,國內毫米波廠商,如華域汽車、德賽西威等,在完善產品、搭建體系、穩定量產的過程中有機會切下一份蛋糕。攝像頭:自動駕駛的眼睛識別標識、物體,但無法點陣建模、遠距測距;技術最為成熟,車載應用起步最早,在ADAS階段作為絕對主流的視覺傳感器,根據功能不同需要4到8...
發布時間: 2018 - 10 - 08
來源:
拉繩位移傳感器,是直線位移傳感器在結構上的精巧構成,適合直線導軌系統、紡織機械、金屬板材機械、包裝機械、印刷機械、水平控制儀、建筑機械等相關尺寸測量和位置控制,并且充分結合了角度傳感器和直線位移傳感器的優點,成為一款安裝尺寸小、結構緊湊、測量行程大、精度高的傳感器,行程從一百毫米至十幾米不等。 拉繩位移傳感器的工作原理和常用參數:拉繩式位移傳感器的功能是把機械運動轉換成可以計量,記錄或傳送的電信號。楚嘉CKS系列位移傳感器由可拉伸的不銹鋼繩繞在一個有螺紋的輪轂上,此輪轂與一個精密旋轉感應器連接在一起,感應器可以是增量編碼器,絕對值編碼器,混合或導電塑料旋轉電位計,同步器或解析器。操作上,拉繩式位移傳感器安裝在固定位置上,拉繩縛在移動物體上。拉繩直線運動和移動物體運動軸線對準。運動發生時,拉繩伸展和收縮。一個內部彈簧保證拉繩的張緊度不變。帶螺紋的輪轂帶動精密旋轉感應器旋轉,輸出一個與拉繩移動距離成比例的電信號。測量輸出信號可以得出運動物體的位移、方向或速率。常用參數有測量行程、輸出信號模式、線性度、重復性、分辨率、線徑規格、出線口拉力、最大往返速度、重量、輸入電阻值、功率、工作電壓、工作溫度、震動、防護等級等。拉繩位移傳感器的信號輸出方式:拉繩位移傳感器的信號輸出方式分為數字信號輸出和模擬信號輸出,數字輸出型可以選擇增量旋轉編碼器、絕對值編碼器等,輸出信號為方波ABZ信號、正余弦信號、CANopen信號、自由RS485信號、MODBUS信號、Profibus信號或格雷碼/二進制信號,測量行程長(100~15000mm),精度高(~%FS),防護等級IP65。外殼和線輪均經過防腐處理,牽引繩為316不銹鋼繩,可以在惡劣的環境下(包括海水)工作。可選輸出方式有:電阻型、電壓型、電流型、增量脈沖型、絕對脈沖型模擬輸出型可以選擇精密電位器、霍爾編碼器、絕對值編碼器等,輸出信...
發布時間: 2018 - 09 - 10
來源:
基本原理由于加速度傳感器在靜止放置時受到重力作用,因此會有1g的重力加速度。利用這個性質,通過測量重力加速度在X/Y軸上的分量,可以計算出在垂直平面上的傾斜角度。 如圖所示,有Ax=gsinα,Ay=gcosα。則Ax/Ay=tanα,即α=arctan(Ax/Ay)。根據以上原理就可以根據2軸加速度傳感器測量X-Y的平面上的傾斜角度。但是在實際應用中,很難保證傾斜只發生在X-Y平面。因此,用三軸傳感器的傾角計算公式可拓展如下: 上述公式基本解決了靜態環境下的傾角計算,我們再考慮一種更復雜的場景,運動條件下計算傾角,就需要再增加一個限定條件,即: 硬件實現目前,在消費類產品中使用的加速度主要為數字輸出(I2C/SPI),可以非常簡單的跟MCU通信,實現測量功能。ST提供的產品按照精度分為LIS2DH12TR(12bit),LIS2HH12TR(16bit),車規加速度AIS328DQTR(12bit)。傾斜角度的精度和加速度值的分辨率之間的關系:● 8bit的ADC可以得到3.4。以上的精度● 10bit的ADC可以得到0.8。以上的精度● 12bit的ADC可以得到0.2。以上的精度● 14bit的ADC可以得到0.05。以上的精度● 16bit的ADC可以得到0.0124。以上的精度
發布時間: 2018 - 08 - 30
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