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國產(chǎn)微型傳感器中的三大代表性傳感器

時間:2021-05-15 點擊次數(shù):

感應(yīng)器具有許多實際應(yīng)用,幾乎覆蓋了各行各業(yè)。而且,幾乎所有工業(yè)都在向更小的設(shè)備外觀要素和更小的傳感器尺寸方向發(fā)展。本論文主要介紹了三種微型傳感器:生物傳感器、氣體傳感器、加速度計及其實際應(yīng)用。他們顯示出在電子產(chǎn)品日益小型化的今天,小型、低功耗傳感器正在發(fā)展的趨勢。

IBM指甲傳感器

雖然許多傳感器在結(jié)構(gòu)上是小型化的(比如,在硅中使用縮小了的特征尺寸),但I(xiàn)BM研究人員設(shè)計了這種指甲傳感器,它利用人工智能和無線技術(shù),利用可穿戴設(shè)備(如蘋果智能手表)處理傳感器讀數(shù)。

手指的握力可以很好地用來測量疾病,比如帕金森病。PD是IBM公司的主要目標(biāo),但是在進(jìn)一步的研究后,IBM公司發(fā)現(xiàn)指尖握力還可以用在其他方面,包括心臟健康和認(rèn)知能力。為測量指尖的強(qiáng)度,將小應(yīng)變片固定在指甲上,通過無線傳輸應(yīng)變片的讀數(shù)到蘋果智能手表。由此,人工智能軟件處理數(shù)據(jù)可以確定其相關(guān)性。

根據(jù)IBM公司的說法,電子安裝在皮膚上的一個障礙是粘性(傳感器和皮膚之間的超粘性出于各種原因并不適合),但是使用指甲可以解決這個問題。與皮膚不同的是,指甲非常堅硬,通常比皮膚堅硬,不會移動,而且由于不會掉下來,也不會長得太快,所以可以長期使用。

以指甲取代皮膚的另一個好處是,像帕金森病這樣的疾病幾乎都會發(fā)生在皮膚過于脆弱而無法安裝傳感器的老年人身上。人工智能的使用使得傳感器不僅能夠記錄信息,還能夠識別佩戴傳感器的個人環(huán)境,當(dāng)與AI結(jié)合時,傳感器的數(shù)據(jù)可用于發(fā)現(xiàn)指甲缺陷的細(xì)微變化,其中包括隨意運(yùn)動和強(qiáng)度的逐漸降低。

這個氣敏元件是世界上最小的。

納諾茲的氣敏元件絕對是世界上最小的,尺寸只有1.8mmx1.8mm,高度只有0.45mm。

以金屬氧化物技術(shù)為基礎(chǔ),傳感器不僅可以探測多種氣體,還可以探測二氧化碳、一氧化碳、甲烷、苯系物和二氧化氮等多種氣體。

納諾茲稱,這種氣敏元件是目前市場上能耗最低的金屬氧化物設(shè)備,它的可靠性最高,制造成本最低。這樣,Nanoz傳感器就可以用于大規(guī)模的移動和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序,讓日常使用智能手機(jī)的用戶更好地監(jiān)測他們的周圍環(huán)境。

盡管這種傳感器技術(shù)的集成對于工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的工程師和工人來說有著明顯的優(yōu)勢,但是在日常的智能手機(jī)中,將傳感器集成到個人安全方面可能會改變游戲規(guī)則。使用者可將智能手機(jī)用作備用煙霧探測器,以防止主探測器失靈或便攜式報警器漏氣。

小型BMA400加速表

BMA400是12位加速器,安裝在一個只有2mmx2mmx0.95mm的微型集成電路封裝中。在睡眠模式(800nA)下,BMA400具有低噪音功能,用戶可以在25Hz到800Hz范圍內(nèi)選擇輸出數(shù)據(jù),這將大大降低功耗。

該加速度計可在三個不同的平面上測量加速度,其偏移量為80毫克,范圍為2克,4克,8克和16克,溫度系數(shù)為1毫克/克。

BMA400也有活動識別(跑步,步行等),活動變化,方向,分接/雙分接,兩次常規(guī)中斷,1kBFIFO緩沖。具有SPI與I2C接口的BMA400,工作電壓介于1.7V與3.6V之間,低功耗,小尺寸的12針LGA封裝及多種嵌入功能,可用于物聯(lián)網(wǎng)和移動應(yīng)用。

隨著對最小傳感器支持力度的增加,制造商們不斷研究新的半導(dǎo)體材料、封裝和編程環(huán)境,使得傳感器越來越小,這符合行業(yè)趨勢。

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