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农业传感器:研究进展、挑战与展望
1
作者 王儒敬 《智慧农业（中英文）》 CSCD 2024年第1期1-17,共17页
[目的/意义]农业传感器是数字农业、信息农业、智慧农业等现代农业发展模式的源头技术,也是推动农业科技迭代升级和农业生产方式变革的重要驱动力。农业传感器应用环境(水、气及土壤)和监测对象(动植物)多样复杂、规模大,因此,高环境适... [目的/意义]农业传感器是数字农业、信息农业、智慧农业等现代农业发展模式的源头技术,也是推动农业科技迭代升级和农业生产方式变革的重要驱动力。农业传感器应用环境(水、气及土壤)和监测对象(动植物)多样复杂、规模大,因此,高环境适应性、高可靠性和低成本的农业传感器是实现智慧农业的基础与核心。[进展]本文对农业传感器进行分类,并对农业传感器前沿研究趋势进行分析,综述农业传感器在不同应用场景下的研究现状,从农业环境传感器(水、大气和土壤等)、动植物生命信息传感器、农产品质量安全传感器和农机传感器四大类进行深入分析,总结现有农业传感器在研发和使用过程中的通用性和局限性。[结论/展望]在农业传感器面临的挑战与展望中,具体分析了现阶段农业传感器大规模应用严重不足的核心瓶颈,包括低成本化、专用化、高稳定性及自适应,归纳出“农业泛在感知”的概念,为农业传感器技术研发提供思路和参考。 展开更多
关键词 农业传感器 泛在感知 环境传感器 土壤养分传感器 表型传感器 智慧农业
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电阻式柔性触觉传感器的研究与医养健康领域应用现状
2
作者 殷霞 张士进 +1 位作者 田明伟 刘红 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期76-84,共9页
近年来,可穿戴智能系统的进步对柔性压力传感器提出迫切的需求。其中,电阻式柔性触觉传感器因其原理简单、易于加工、集成效率高等特点得到了迅速发展。但是,如何实现传感器在宽压力监测范围内,具有高灵敏度仍是研究者们要面临的挑战。... 近年来,可穿戴智能系统的进步对柔性压力传感器提出迫切的需求。其中,电阻式柔性触觉传感器因其原理简单、易于加工、集成效率高等特点得到了迅速发展。但是,如何实现传感器在宽压力监测范围内,具有高灵敏度仍是研究者们要面临的挑战。为了解决上述问题,除了选择先进的功能材料和合适的衬底材料,优化传感器结构也是一个重要的研究方向。本文立足于传感器件的结构设计,分别介绍了一维的纤维纱线传感器件,基于表面微结构、纳米结构构筑的二维平面传感器件及具有空间结构和高空隙的多维立体结构传感器件,通过以上结构设计实现了传感器件性能的提升,最后分析了其在医养健康领域的实际应用进展。 展开更多
关键词 电阻式柔性触觉传感器 结构设计 医养健康 一维纤维纱线传感器件 二维平面结构传感器件 多维立体结构传感器件 健康监测
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新型传感器在土壤污染监测中的应用研究
3
作者 刘江 刘畅 +2 位作者 汪璠 程亚平 张笑羽 《皮革制作与环保科技》 2024年第2期82-84,共3页
本文研究了新型传感器在土壤污染监测中的应用。通过开发和应用新型传感技术,研究人员能够实时监测土壤中的污染物含量和污染程度。论文介绍了不同类型的传感器及其工作原理,包括电化学传感器、光学传感器和生物传感器等。研究结果表明... 本文研究了新型传感器在土壤污染监测中的应用。通过开发和应用新型传感技术,研究人员能够实时监测土壤中的污染物含量和污染程度。论文介绍了不同类型的传感器及其工作原理,包括电化学传感器、光学传感器和生物传感器等。研究结果表明,这些新型传感器具有高灵敏度、快速响应和低成本等优点,能够准确地监测土壤中的有害物质。该研究对于土壤污染监测和环境保护具有重要意义,为制定有效的土壤污染治理策略提供了科学依据。 展开更多
关键词 新型传感器 土壤污染监测 电化学传感器 光学传感器 生物传感器
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传感器技术理论与实践教学研究与探讨
4
作者 田莎莎 《电脑与信息技术》 2024年第2期66-70,共5页
探究传感器技术理论和实践教学方法,提高学生传感器系统设计的综合能力。首先在基础传感器理论和实践教学中,通过传感器测量电路的对比教学,以及相同功能不同原理的传感器比较教学,夯实学生的传感器基础知识;其次以自顶向下的系统设计方... 探究传感器技术理论和实践教学方法,提高学生传感器系统设计的综合能力。首先在基础传感器理论和实践教学中,通过传感器测量电路的对比教学,以及相同功能不同原理的传感器比较教学,夯实学生的传感器基础知识;其次以自顶向下的系统设计方法,引导学生进行传感器系统的设计与调试,培养他们解决复杂工程问题的能力;另外通过引入最新型传感器以及科研热点,拓宽学生的视野。通过这种从基础到系统,再到科学前沿的教学方式,为学生呈现一个深邃而宽广的传感器世界,使学生不仅学会传感器基础知识,而且学会怎么用,还能思考未来如何创新。 展开更多
关键词 传感器理论和实践 对比教学 传感器系统 新型传感器
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一种棱镜otto型SPR甲烷气体传感器设计
5
作者 郭才城 《中国科技信息》 2024年第2期119-121,共3页
本文针对引起煤矿瓦斯爆炸的甲烷气体检测需求,提出一种基于otto结构的棱镜表面等离子体共振传感器。利用有限元法仿真分析了传感器的传感性能,研究了传感器结构参数对传感器性能的影响。在此基础上,通过在金属层表面修饰甲烷气体敏感膜... 本文针对引起煤矿瓦斯爆炸的甲烷气体检测需求,提出一种基于otto结构的棱镜表面等离子体共振传感器。利用有限元法仿真分析了传感器的传感性能,研究了传感器结构参数对传感器性能的影响。在此基础上,通过在金属层表面修饰甲烷气体敏感膜,仿真分析了该传感器对甲烷气体的检测灵敏度。为甲烷气体传感器的研究提供一种研究思路。 展开更多
关键词 表面等离子体共振传感器 甲烷气体传感器 传感器性能 敏感膜 传感器结构参数 金属层 SPR 棱镜
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TMR215x系列线性磁场传感器芯片
6
作者 无 《传感器世界》 2024年第1期45-45,共1页
多维科技基于高灵敏度TMR技术推出了TMR215x系列线性磁场传感器芯片产品。该系列线性磁场传感器芯片根据检测的磁场范围分为TMR2151、TMR2152和TMR21533款型号产品,可满足不同量程的磁场测量。TMR215x系列线性磁场传感器芯片采用了SOT2... 多维科技基于高灵敏度TMR技术推出了TMR215x系列线性磁场传感器芯片产品。该系列线性磁场传感器芯片根据检测的磁场范围分为TMR2151、TMR2152和TMR21533款型号产品,可满足不同量程的磁场测量。TMR215x系列线性磁场传感器芯片采用了SOT23-5封装,较于线性霍尔传感器,拥有优异的温度性能,更高的灵敏度,更低的本底噪音和模拟差分输出。TMR215x系列线性磁场传感器芯片适用于电流传感器、位置传感器、磁力计等领域。 展开更多
关键词 位置传感器 电流传感器 传感器芯片 差分输出 温度性能 TMR技术 线性霍尔传感器 磁场测量
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基于Hall和GMR的多传感器融合方法及实现
7
作者 李雪洋 李岩松 刘君 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期446-455,共10页
目前霍尔传感器(Hall)和巨磁阻(GMR)传感器均广泛地应用于电力系统电流测量。为同时发挥二者的优势、降低各自的局限性,在分析Hall和GMR的温度特性、噪声特性和被测电流范围的基础上,提出了一种基于Hall和GMR的多传感器融合方案。在定义... 目前霍尔传感器(Hall)和巨磁阻(GMR)传感器均广泛地应用于电力系统电流测量。为同时发挥二者的优势、降低各自的局限性,在分析Hall和GMR的温度特性、噪声特性和被测电流范围的基础上,提出了一种基于Hall和GMR的多传感器融合方案。在定义GMR和Hall的灵敏度差值ΔS基础上,将被测电流i和灵敏度差值ΔS构成的融合域划分为四个域,在域Ⅱ采用多传感加权观测融合Kalman滤波算法,将Hall和GMR的观测量和观测噪声融合后与状态方程联立进行Kalman滤波;在域Ⅰ采用数据加权融合最优权值分配的方法,给Hall的测量数据赋予较大权值,GMR的测量数据赋予较小的权值;在域Ⅲ,权值分配情况相反,各域之间可实现数据融合的平滑过渡。基于多传感器融合方法,设计了一种组合式闭环电流传感器,包括磁芯、电路部分设计及仿真。仿真和样机实验结果表明,在域Ⅱ时多传感器融合值与真实值的均方根误差低至0.004;在域Ⅰ、Ⅲ时电流测量的相对误差E_(i)均在0.255%以下。与单一传感器相比,多传感器融合的方法使组合式传感器测量电流范围增大,适用于温度变化范围较大的场景,电流测量精度及可信度更高。 展开更多
关键词 多传感器数据融合 霍尔传感器 巨磁阻传感器 分布式加权观测 自适应Kalman滤波 最优权值
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用于运动状态监测的纸基柔性摩擦电传感器
8
作者 杨云 薛淑萍 +2 位作者 王子恒 贾磊 蔡婷婷 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第4期165-168,共4页
为解决柔性摩擦电传感器制备流程复杂、成本高、不够环保等问题,设计了一种基于纸基导电银浆的低成本柔性摩擦电传感器。当外部压力由5 N增大至50 N时,其输出电压和输出电流逐渐增大,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力作用下,输出电... 为解决柔性摩擦电传感器制备流程复杂、成本高、不够环保等问题,设计了一种基于纸基导电银浆的低成本柔性摩擦电传感器。当外部压力由5 N增大至50 N时,其输出电压和输出电流逐渐增大,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力作用下,输出电压的峰值约为7.52 V。当外部压强在17~173 kPa的范围内变化时,输出电压峰值与压强呈分段线性关系。当外部压力的频率变化时,输出电压保持不变。结果表明,该传感器压力传感性能良好。当应用于运动传感中时,该传感器能够感知肘关节、腕关节的弯曲角度,并能有效区分走、快走、跑3种运动类型以及踮脚、深蹲、抱腹跳3种健身动作,计算人体行走频率与健身动作次数,在人体运动状态监测等领域具有良好的应用价值。 展开更多
关键词 摩擦电传感器 纸基传感器 导电银浆 柔性 运动传感
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基于MEMS技术的集成压力-湿度传感器
9
作者 陈果 刘正波 +1 位作者 王韬 张万里 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期21-28,共8页
设计了一种高灵敏度的集成压力和湿度传感单元的芯片。压力传感单元基于SOI和蛇形电阻结构。室温下,传感器在载压范围为3~129 kPa内灵敏度为0.026 mV/kPa,与有限元仿真基本吻合。传感器在25~120℃范围内的热灵敏度漂移为0.004‰FS/℃,... 设计了一种高灵敏度的集成压力和湿度传感单元的芯片。压力传感单元基于SOI和蛇形电阻结构。室温下,传感器在载压范围为3~129 kPa内灵敏度为0.026 mV/kPa,与有限元仿真基本吻合。传感器在25~120℃范围内的热灵敏度漂移为0.004‰FS/℃,热零点漂移为0.25%FS/℃。湿度传感单元采用的叉指电极和电容式结构,引入含氟PI作湿度敏感膜。设计Mo电阻加热结构加快传感器降湿过程,缩短降湿时间近32%。在10%~90%RH的湿度范围,含氟PI湿度传感器的灵敏度为0.121 pF/%RH,略低于无氟PI器件。含氟基团的引入,使得传感器的湿滞较无氟PI降低16%。“电容-湿度”曲线呈指数分布,相关系数R^(2)=0.996。测试结果发现,湿度传感单元和压力传感单元拥有良好的独立工作性能。 展开更多
关键词 电容式湿度传感器 惠斯通电桥 MEMS工艺 聚酰亚胺(PI) 压力传感器
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基于球形长周期光纤光栅的宽动态范围位移传感器实验研究
10
作者 程朴 覃慧玲 蒲亮 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期252-256,共5页
[目的]针对光纤位移传感器动态范围窄的问题,设计一种结构简单、易于制备的气球形长周期光纤光栅(LPFG)位移传感器。[方法]采用RSOFT软件进行仿真与优化,得到光纤在不同曲率下的光谱形态,以此来确定测量区间。通过将多模光纤周期性嵌入... [目的]针对光纤位移传感器动态范围窄的问题,设计一种结构简单、易于制备的气球形长周期光纤光栅(LPFG)位移传感器。[方法]采用RSOFT软件进行仿真与优化,得到光纤在不同曲率下的光谱形态,以此来确定测量区间。通过将多模光纤周期性嵌入单模光纤形成的气球形长周期光纤光栅(MMF-BLPFG),提供用于测量位移的参考峰。使用精密的连续切割装置作为实验基础,制备与仿真结果一致的实验样品进行测试。[结果]通过测量2个谐振峰的漂移,实现了36 mm的最大位移测量范围。[结论]该研究成果在舰船水下疏水空间管系的稳定性测量和连续监测等需要大规模测量的场景中具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 光纤传感器 长周期光纤光栅 位移传感器 折射率调制 气球形传感器
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基于对称型双谐振电路的LTCC温湿传感器
11
作者 刘建航 高尚 江剑 《微纳电子技术》 CAS 2024年第2期94-102,共9页
为了实现高温、恶劣环境下温度和湿度复合参数测量,设计了一种基于对称型双谐振电路的双参数传感器。该传感器采用了一种独特的对称型双谐振电路,可解决多参数间物理性串扰的难题。首先通过高频结构模拟器(HFSS)对传感器电场进行仿真,... 为了实现高温、恶劣环境下温度和湿度复合参数测量,设计了一种基于对称型双谐振电路的双参数传感器。该传感器采用了一种独特的对称型双谐振电路,可解决多参数间物理性串扰的难题。首先通过高频结构模拟器(HFSS)对传感器电场进行仿真,采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术对传感器进行制备,最后搭建温度和湿度平台测试并验证了传感器的可行性。测试结果表明,两个被测参数的谐振频率彼此完全独立、解耦,其中传感器的最高测试温度为500℃,随着温度的升高,温度灵敏度逐渐升高,在25~300℃、300~400℃和400~500℃范围内,温度灵敏度分别约为0.0116、0.0259和0.0493 MHz/℃,湿度灵敏度约为0.043 MHz/%RH,传感器对温度和湿度测量均表现出了良好的敏感特性。 展开更多
关键词 温度传感器 湿度传感器 低温共烧陶瓷(LTCC) 对称型双谐振电路 LC传感器 双参数
原文传递
基于IQPSO-EKF的多传感器融合姿态测量方法研究
12
作者 胡启国 王磊 +1 位作者 马鉴望 任渝荣 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第2期353-363,共11页
为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除... 为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除噪、滤波、校准等);然后,参考现有飞行器的坐标系,建立了姿态解算模型,通过姿态角数学模型及运动学分析,构建了EFK状态方程,针对EKF方法参数估计不准确的问题,以分段混沌映射优化初始种群,引入平均位置最优值来避免陷入局部最优的IQPSO-EFK算法,优化EKF的系统、测量噪声的协方差参数;最后,对改进算法和三组姿态误差估计进行了对比实验。研究结果表明:对比三种典型目标函数,IQPSO-EFK相较于普通粒子群算法(QPSO-EFK)具有更强的寻优能力与收敛精度;对比三组旋转速度姿态测量误差,基于IQPSO-EKF算法的姿态测量方法在测量误差时比真实测量误差减少了约86.3%,比扩展卡尔曼滤波减少了约68.7%,比普通粒子群算法减少了约28.2%,证明该算法有效地提高了MEMS传感器测量精度。 展开更多
关键词 竖井掘进 角度测量仪器 姿态测量 微机电系统传感器 多传感器融合 改进量子粒子群-扩展卡尔曼滤波
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基于Python的无线传感器网络数据采集系统
13
作者 余战秋 《通化师范学院学报》 2024年第4期37-43,共7页
无线传感器因节点结构复杂度高,数据量巨大,无法在海量数据中快速采集用户需求数据.为解决该问题,研究设计了基于Python的无线传感器网络数据采集系统,系统硬件包括数据采集芯片选型单元、无线收发芯片选型单元与串口通讯电路设计单元;... 无线传感器因节点结构复杂度高,数据量巨大,无法在海量数据中快速采集用户需求数据.为解决该问题,研究设计了基于Python的无线传感器网络数据采集系统,系统硬件包括数据采集芯片选型单元、无线收发芯片选型单元与串口通讯电路设计单元;软件模块包括网络数据挖掘采集框架设计模块、采集数据压缩模块和采集数据缓存模块.通过对上述硬件单元与软件模块的设计与开发,实现无线传感器网络数据采集系统的运行与应用.实验数据显示:相较于基于Android安全容器的网络数据采集系统,应用设计系统采集数据耗时更短、压缩率数值更大、能耗更小,充分证实设计系统的数据采集性能更佳. 展开更多
关键词 PYTHON 无线传感器 网络数据 传感器网络 数据挖掘 数据采集
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基于无线传感器网络节点的老人智慧鞋履设计
14
作者 徐淑波 《科学技术创新》 2024年第8期196-199,共4页
当前老人智慧鞋履的提醒程序多设定为单次结构,整体的提醒效率较低,为此提出基于无线传感器网络节点的老人智慧鞋履的设计与实践应用。根据当前测定,先进行传感器及无线传感网络节点接入多目标健康提醒程序的设计,进行实时数据采集与定... 当前老人智慧鞋履的提醒程序多设定为单次结构,整体的提醒效率较低,为此提出基于无线传感器网络节点的老人智慧鞋履的设计与实践应用。根据当前测定,先进行传感器及无线传感网络节点接入多目标健康提醒程序的设计,进行实时数据采集与定点传输,设计多目标健康提醒程序,构建无线传感器网络节点老人鞋履总控系统,最终采用智能报警的方式完成智慧鞋履的设计。测试结果表明:针对选定的6名测试人员,结合制定的3个测试指令组,最终得出的智慧鞋履的响应时延均被较好地控制在0.3 s以下,说明此次在无线传感器网络节点原理的辅助下,所设计的老人智慧鞋履更加灵活、高效,应用效果更佳。 展开更多
关键词 无线传感器 传感器网络 网络节点 老人智慧鞋 鞋履设计 无线控制
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基于动态共价键的导电自愈性水凝胶及其用于柔性传感器在运动监测领域的研究现状
15
作者 艾丽 陈丽 +1 位作者 刘博文 雷鸣 《微纳电子技术》 CAS 2024年第3期45-58,共14页
分别对传统水凝胶的缺点及引入动态共价键的水凝胶的优点进行了阐述,同时简单阐述了自愈性水凝胶的两种不同自愈机制及其优缺点。首先总结了能够制成自愈性水凝胶的四种典型动态共价键类型及其特点,包括席夫碱键、二硫键、硼酸酯键和Die... 分别对传统水凝胶的缺点及引入动态共价键的水凝胶的优点进行了阐述,同时简单阐述了自愈性水凝胶的两种不同自愈机制及其优缺点。首先总结了能够制成自愈性水凝胶的四种典型动态共价键类型及其特点,包括席夫碱键、二硫键、硼酸酯键和Diels-Alder(D-A)反应。其次介绍了将动态共价键引入水凝胶中不仅可以提高水凝胶的自愈性能,还可以提高其响应能力、敏感性、力学性能和导电性。最后对基于动态共价键的水凝胶用于柔性电容式压力传感器、压电式应变传感器和电阻式应变传感器在运动监测领域的研究进展进行了介绍,并指出未来构建低成本、高性能的柔性传感器仍然是该领域的发展方向。 展开更多
关键词 自愈性水凝胶 柔性传感器 动态共价键 压电式应变传感器 电阻式应变传感器 运动监测
原文传递
面向工业传感器的多协议数据转换网关设计
16
作者 谭诚刚 许焕敏 傅强 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第1期70-75,共6页
针对RS485、CAN传感器数据传输方式单一的问题,设计了一种多协议数据转换网关。网关以STM32为核心,外围搭建多种通信接口电路,并建立数据缓存机制以实现RS485、CAN传感器与RS232、以太网、LoRa之间的数据传输。在RS485、CAN称重传感器... 针对RS485、CAN传感器数据传输方式单一的问题,设计了一种多协议数据转换网关。网关以STM32为核心,外围搭建多种通信接口电路,并建立数据缓存机制以实现RS485、CAN传感器与RS232、以太网、LoRa之间的数据传输。在RS485、CAN称重传感器与上位机的通信实验中,网关能及时准确地将传感器数据通过3种通信接口发送到上位机,验证了设计的可行性,解决了2类传感器数据传输渠道单一的问题。 展开更多
关键词 协议转换 RS485传感器 CAN传感器 LoRa 以太网 RS232
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一种基于S型电磁超材料的高温温度传感器设计
17
作者 张春丽 吴倩楠 +2 位作者 翟荣锭 刘雁飞 李孟委 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期389-395,共7页
针对目前超材料温度传感器存在的量程小且灵敏度较低的问题,设计了一种碳氮化硅基的S型超材料的高温传感器。通过CST电磁仿真软件对超材料温度传感器进行模拟仿真,在其他结构参数一定的情况下,对金属条的长度、宽度、厚度、条间隙及基... 针对目前超材料温度传感器存在的量程小且灵敏度较低的问题,设计了一种碳氮化硅基的S型超材料的高温传感器。通过CST电磁仿真软件对超材料温度传感器进行模拟仿真,在其他结构参数一定的情况下,对金属条的长度、宽度、厚度、条间隙及基板厚度等参数进行了设计与优化,确定了传感器结构的最佳尺寸,同时分析了传感器的谐振频率对温度的影响。结果表明,在28℃~1000℃下平均灵敏度可达5.674 MHz/℃。与之前报道的高温传感器相比,灵敏度提高了5倍,这种高灵敏度温度传感器可为航空发动机、武器装备等系统中的高温测试提供一种技术手段。 展开更多
关键词 温度传感器 电磁超材料 碳氮化硅 S型 高温传感器 高灵敏度
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金属氧化物半导体MEMS气体传感器研究进展
18
作者 尹嘉琦 沈文锋 +3 位作者 吕大伍 赵京龙 胡鹏飞 宋伟杰 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期30-43,共14页
随着物联网的快速发展,各领域对气体监测的需求越来越大,基于先进微机电系统(Micro-electro-mechanical systems, MEMS)技术的金属氧化物半导体(Metal oxide semiconductor, MOS)气体传感器在过去几十年里取得了很大发展。MEMS微热板的... 随着物联网的快速发展,各领域对气体监测的需求越来越大,基于先进微机电系统(Micro-electro-mechanical systems, MEMS)技术的金属氧化物半导体(Metal oxide semiconductor, MOS)气体传感器在过去几十年里取得了很大发展。MEMS微热板的多样化设计、MOSs纳米结构的多样化以及机器学习算法的出现为MEMS的传感性能以及智能传感系统的构建提供了很大助力。本文从MEMS气体传感器的分类、制备和应用以及传感器阵列的构建等方面综述了金属氧化物半导体MEMS气体传感器的最新研究进展,并对MEMS基气体传感器的发展前景进行了总结和展望。 展开更多
关键词 气体传感器 金属氧化物半导体 微机电系统 传感器阵列 智能传感系统
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凝胶复合材料柔性可穿戴传感器研究
19
作者 孙月静 李秋瑾 +1 位作者 巩继贤 张健飞 《针织工业》 北大核心 2024年第4期12-16,共5页
水凝胶和离子凝胶具有高可拉伸性和优异透明度,是一种理想柔性传感器制备原料,与导电材料复合后导电性能大大提高。凝胶复合材料具有较强形状可塑性,可通过改变表面微结构提高传感器件灵敏度。综述水凝胶和离子凝胶及复合材料研究现状,... 水凝胶和离子凝胶具有高可拉伸性和优异透明度,是一种理想柔性传感器制备原料,与导电材料复合后导电性能大大提高。凝胶复合材料具有较强形状可塑性,可通过改变表面微结构提高传感器件灵敏度。综述水凝胶和离子凝胶及复合材料研究现状,列举其在柔性可穿戴力学传感器、电化学生物传感器及温、湿度传感器等方面的应用,为后续在柔性通信设备、生物医疗监护等领域的应用提供参考。 展开更多
关键词 凝胶复合材料 离子凝胶 功能纺织材料 柔性传感器 可穿戴传感器
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具有多孔双微结构层的柔性电容式压力传感器
20
作者 孙翰轩 陈盛华 +1 位作者 徐策 王志华 《微纳电子技术》 CAS 2024年第4期105-113,共9页
电极和介电层的材料性能和表面结构是决定柔性电容式压力传感器性能的关键因素。将碳纳米管(CNT)与硅橡胶结合制备出拉伸性能优良的斜线型微结构电极层。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)/BaTiO_(3)/SrTiO_(3)复合材料制备多孔砂纸微结构介电层... 电极和介电层的材料性能和表面结构是决定柔性电容式压力传感器性能的关键因素。将碳纳米管(CNT)与硅橡胶结合制备出拉伸性能优良的斜线型微结构电极层。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)/BaTiO_(3)/SrTiO_(3)复合材料制备多孔砂纸微结构介电层。电极与介电层交界面构成双重微结构以提升电荷携带能力。场发射扫描电子显微镜与光学显微镜观测结果验证了上述微结构的存在。基于电容模型的分析表明,传感器灵敏度主要取决于多孔介电层的形变量。所制备的多孔双微结构层柔性电容式压力传感器最高灵敏度为2.681 kPa^(-1),在3~5 kPa的压力区间仍具有0.412 kPa^(-1)的灵敏度,响应时间和释放时间分别约为39和61 ms。该传感器能够检测出吞咽时咽部运动的微小压力,实验中测得的最小电容变化率为0.13%,能够识别0.53 Pa的微小压力,具有较低的检测限。进行6000次以上的压缩循环测试后,传感器加载-卸载曲线重合性好,同时对不同频率压力的响应良好,验证了传感器良好的可重复性。总之,所提出的传感器具有良好的压力感知性能,在生理信号监测、人机交互等领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 柔性电容式传感器 多壁碳纳米管 压力传感器 双微结构层 纳米钛酸钡
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