傳感新品

【北京大學(xué)：研發(fā)小型化的無線植入式傳感系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁性植入器件所處環(huán)境信息的無線傳感】

新型植入式傳感器具備監(jiān)測(cè)人體內(nèi)多種變量的能力，包括電生理學(xué)、生物力學(xué)、神經(jīng)遞質(zhì)和其他生物標(biāo)志物的濃度等信息，有助于預(yù)防和治療各種疾病。傳統(tǒng)的植入式傳感器通常使用經(jīng)皮導(dǎo)線將信號(hào)傳輸至體外。然而，為了更廣泛地應(yīng)用于健康監(jiān)測(cè)，理想的植入式傳感器應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：（i）無線傳輸信號(hào)至體外，避免導(dǎo)線引起的感染和炎癥；（ii）在體外使用小型設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，無需大型設(shè)備，實(shí)現(xiàn)院外或居家健康監(jiān)測(cè)。然而，現(xiàn)有解決方案主要依賴商用芯片電路，如藍(lán)牙或近場(chǎng)通信（NFC）芯片，但是植入電路在微創(chuàng)、生物兼容性和能源供給等方面面臨挑戰(zhàn)。盡管基于LC諧振、超聲、光學(xué)與磁場(chǎng)等原理的無源可植入式傳感器具有小尺寸、無需能源供給的特點(diǎn)，但是大多需要較大的外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備，無法滿足穿戴/便攜的應(yīng)用場(chǎng)景。

圖1. 小型化傳感系統(tǒng)工作原理

小型化的無線傳感系統(tǒng)包括毫米級(jí)別的磁性植入器件與厘米級(jí)別的可穿戴設(shè)備。可穿戴設(shè)備能夠激勵(lì)磁性植入物器件上的微型磁鐵進(jìn)行大幅度的振動(dòng)，并通過可穿戴設(shè)備內(nèi)的隧穿磁阻傳感器(TMR)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)。通過對(duì)振動(dòng)信號(hào)特征的提取分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁性植入器件所處環(huán)境信息的無線傳感。

圖2. 小型化傳感系統(tǒng)的物理生化變量傳感原理及雙變量傳感。

穿戴式設(shè)備通過磁場(chǎng)無線激勵(lì)磁性植入器件，并檢測(cè)其振動(dòng)信號(hào)。通過分析振動(dòng)信號(hào)的衰減速率，可實(shí)現(xiàn)對(duì)粘稠度的無線傳感，粘稠度越大，衰減越快；分析空腔磁性植入器件的振動(dòng)頻率，可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓強(qiáng)的無線傳感，壓強(qiáng)越大，頻率越高；通過表面特異性化學(xué)修飾與開放空腔結(jié)構(gòu)，分析振動(dòng)頻率可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定生物標(biāo)志物的無線傳感，生物標(biāo)志物濃度越高，頻率越低。通過器件設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)分頻傳感，通過區(qū)分振動(dòng)頻段可實(shí)現(xiàn)多變量傳感。

圖3. 在體驗(yàn)證：基于衰減系數(shù)的無線粘稠度傳感。

在大鼠顱內(nèi)植入器件，并通過穿戴式設(shè)備進(jìn)行激勵(lì)與監(jiān)測(cè)。通過升溫改變其植入部位腦脊液的粘稠度，對(duì)升溫前、升溫后以及冷卻后的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行提取分析。結(jié)果顯示，在高溫度情況下，粘稠度較低，振動(dòng)衰減速率較慢；相反，在相對(duì)低溫情況下，粘稠度較高，振動(dòng)衰減速率較快。

圖4. 在體驗(yàn)證：基于振動(dòng)頻率的無線壓強(qiáng)與葡萄糖傳感。

植入空腔器件后，通過腹部按壓改變大鼠顱內(nèi)壓，對(duì)振動(dòng)信號(hào)的頻率進(jìn)行分析，能夠無線傳感顱內(nèi)壓的改變。該系統(tǒng)與商用壓力導(dǎo)管輸出相匹配，并保持一定的輸出穩(wěn)定性。經(jīng)過化學(xué)修飾的開放空腔器件植入后，注射高濃度葡萄糖溶液可觀測(cè)到振動(dòng)頻率逐漸下降，實(shí)現(xiàn)對(duì)葡萄糖含量的無線傳感。

傳感動(dòng)態(tài)

【綿陽光研院首批氮氧化鋯低溫溫度傳感器成功交付 廣泛用于能源開發(fā)】

3月23日，記者從綿陽科技城光子技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱“綿陽光研院”）獲悉，首批氮氧化鋯低溫溫度傳感器成功交付。該傳感器以其獨(dú)特的負(fù)溫度系數(shù)電阻特性、低磁阻、高靈敏度及高可靠性，在低溫設(shè)備、超導(dǎo)磁體、大型科學(xué)裝置以及航空航天等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。特別是在氫能源領(lǐng)域，其潛力巨大，為未來的能源開發(fā)提供有力支持。

氮氧化鋯低溫溫度傳感器

據(jù)了解，氮氧化鋯低溫溫度傳感器的制備過程極為復(fù)雜，敏感單元組分的精準(zhǔn)控制難度極大，制備工藝復(fù)雜，“傳感器”和“低溫閥門”并列為我國(guó)低溫工程全面國(guó)產(chǎn)自主可控的兩大核心關(guān)鍵點(diǎn)，具有典型的“硬骨頭、卡脖子、替代難”特點(diǎn)，使得其供應(yīng)渠道長(zhǎng)期被美國(guó)公司所壟斷，限制了國(guó)內(nèi)低溫工程行業(yè)的發(fā)展。

面對(duì)這一困境，綿陽光研院依托其強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和共建單位的支持，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，成立了低溫傳感器科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化項(xiàng)目，致力于實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。通過精心組織和高效運(yùn)營(yíng)，他們成功搭建起一支專業(yè)的產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)，并建立了年產(chǎn)萬支深低溫傳感器的自動(dòng)化生產(chǎn)線。

“在與客戶簽訂訂單后，我們順利完成了首批氮氧化鋯低溫溫度傳感器的生產(chǎn)，并按時(shí)交付給了用戶。”綿陽光研院負(fù)責(zé)人說，這一成就的取得，不僅展現(xiàn)了綿陽光研院在傳感器領(lǐng)域的專業(yè)實(shí)力，也為我國(guó)低溫工程行業(yè)的自主可控發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力。

下一步，綿陽光研院將繼續(xù)深耕低溫傳感器領(lǐng)域，不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的產(chǎn)品和服務(wù)。同時(shí)，他們也將加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外同行的合作與交流，共同推動(dòng)低溫傳感器技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

【廈門首家美商獨(dú)資企業(yè)柏恩氏扎根廈門30年，今年將擴(kuò)容汽車轉(zhuǎn)向傳感器產(chǎn)線】

對(duì)于美資企業(yè)柏恩氏位于廈門火炬高新區(qū)的生產(chǎn)基地廈門柏恩氏電子有限公司來說，2024年是一個(gè)特別的年份——今年9月，它將迎來30歲生日。1994年，廈門柏恩氏電子有限公司正式成立，它也是廈門首家美商獨(dú)資企業(yè)。

3月下旬，在廈門柏恩氏電子有限公司廠房?jī)?nèi)，第六代汽車轉(zhuǎn)向傳感器產(chǎn)線擴(kuò)容建設(shè)工作正緊鑼密鼓地推進(jìn)。公司總經(jīng)理賀洪武介紹說，得益于中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，轉(zhuǎn)向傳感器需求持續(xù)走高，柏恩氏作為轉(zhuǎn)向傳感器細(xì)分領(lǐng)域的頭部企業(yè)，與知名汽車系統(tǒng)供應(yīng)商建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系。新產(chǎn)線建成后，公司的第六代轉(zhuǎn)向傳感器產(chǎn)能將提升近70%。

柏恩氏成立于1947年，是總部位于美國(guó)加州的電子元器件企業(yè)。它與廈門的結(jié)緣頗有浪漫色彩：1993年，柏恩氏創(chuàng)始人Marlan Bourns和Rosemary Bourns夫婦來中國(guó)旅行，同時(shí)考察投資環(huán)境，當(dāng)來到廈門時(shí)，他們被這座美麗的海濱城市深深吸引，并很快做出投資辦廠的決定。次年，柏恩氏落戶廈門火炬高新區(qū)。

“落戶廈門三十年來，柏恩氏陸續(xù)在此三次增資，同時(shí)也購(gòu)買了生產(chǎn)車間，這無疑體現(xiàn)出公司對(duì)廈門營(yíng)商環(huán)境的認(rèn)可和對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的信心。”賀洪武說，廈門柏恩氏生產(chǎn)的產(chǎn)品主要服務(wù)中國(guó)市場(chǎng)，三十年來，伴隨中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公司持續(xù)發(fā)展壯大，員工已有八百多人，近20年產(chǎn)值提升了六倍多。

目前，廈門柏恩氏主要生產(chǎn)五大系列產(chǎn)品，包括可恢復(fù)式保險(xiǎn)絲、電池管理系統(tǒng)的磁性元件、轉(zhuǎn)向傳感器、速度和位置傳感器以及定制化先進(jìn)電子制造服務(wù)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)類電子以及汽車等。其中，用于汽車的轉(zhuǎn)向傳感器在新能源汽車?yán)顺钡膸?dòng)下，成為公司近年的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。

走進(jìn)廈門柏恩氏生產(chǎn)車間，只見工人在自動(dòng)化設(shè)備旁忙碌著，伴隨機(jī)器的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，一批批零部件從生產(chǎn)線上產(chǎn)出，產(chǎn)線旁的屏幕上則實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)信息。賀洪武說，電子元器件的小型化對(duì)產(chǎn)品可靠性提出了更高的要求，近年來公司在政策的鼓勵(lì)下，積極引入自動(dòng)化、數(shù)字化技術(shù)，提升生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)。

“公司三十年來成績(jī)的取得，還離不開廈門火炬高新區(qū)營(yíng)商環(huán)境的持續(xù)優(yōu)化。”賀洪武特別提到一個(gè)細(xì)節(jié)，公司幾次產(chǎn)線擴(kuò)增，高新區(qū)工作人員都第一時(shí)間幫忙協(xié)調(diào)了合適的場(chǎng)地，這讓企業(yè)感到很貼心。“放眼未來，我們將繼續(xù)扎根廈門火炬高新區(qū)這片熱土，實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的發(fā)展。”賀洪武告訴記者。

【湖北武漢一家深度傳感與微光成像芯片設(shè)計(jì)公司完成數(shù)千萬元新一輪融資】

近日，深度傳感與微光成像芯片設(shè)計(jì)研發(fā)商北極芯微完成數(shù)千萬元新一輪融資，本輪融資由廣大匯通、光谷金控和億宸資本共同投資。

2022 年 12 月，北極芯微完成近億元 Pre-A 輪融資，由普朗克創(chuàng)投、南山戰(zhàn)新投、大米創(chuàng)投、鷹盟資本以及君科丹木共同投資。

武漢北極芯微電子有限公司成立于 2021 年 4 月，憑借全堆棧 SPAD 技術(shù)和高速數(shù)字集成能力，構(gòu)建了 dToF 深度傳感和 PCI 微光成像兩大產(chǎn)品方向，賦能消費(fèi)電子、汽車電子、安防監(jiān)控、智能工業(yè)、智能家居等領(lǐng)域，是國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)基于 SPAD 的圖像傳感器商業(yè)化量產(chǎn)的公司。

北極芯微圍繞深度傳感和微光成像核心技術(shù)進(jìn)行深度布局，已在 SPAD 器件、核心算法、先進(jìn)工藝、系統(tǒng)集成等方向構(gòu)建了數(shù)十項(xiàng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)，竭力打造從底層技術(shù)、通用技術(shù)到應(yīng)用技術(shù)的全堆棧技術(shù)能力。

迄今為止，北極芯微已推出多款量產(chǎn)產(chǎn)品，包括 dToF 傳感器 DTS6012M、DTS6007M、DTS6004、DTS5018，微光成像傳感器 PCL7152，以及 LD 系列高性能激光位移傳感器機(jī)芯。

未來，北極芯微計(jì)劃將繼續(xù)擴(kuò)大其量產(chǎn)覆蓋面，加快規(guī)模化芯片產(chǎn)品的落地交付速度，持續(xù)投入關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，鞏固市場(chǎng)地位，為全球視覺感知領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程貢獻(xiàn)重要力量。

【華為芯片奠基人徐文偉退休：制造首款芯片打敗眾廠商成華為印鈔機(jī)】

3月25日消息，據(jù)國(guó)內(nèi)媒體報(bào)道稱，華為芯片奠基人、原海思總裁徐文偉在朋友圈宣布正式退休。

徐文偉在朋友圈表示：“熟悉的道路，長(zhǎng)久的懷念！33年，見證了一個(gè)偉大企業(yè)的發(fā)展和壯大，感恩、感謝和祝愿”。

據(jù)悉，他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的華為首款芯片，C&C08程控交換機(jī)曾打敗眾多國(guó)外交換機(jī)廠商，為華為賺得第一桶金。

1991年加入華為的徐文偉，先后主導(dǎo)完成了多個(gè)重要產(chǎn)品的研發(fā)，包括華為第一代C&C08數(shù)字程控交換機(jī)、第一顆ASIC芯片、第一套GSM系統(tǒng)以及第一臺(tái)云數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)等。

2004年，海思半導(dǎo)體正式成立，徐文偉兼任海思總裁一職。兩年后，他決定讓海思著手開發(fā)3G數(shù)據(jù)卡芯片。

C&C08程控交換機(jī)一度相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間成為華為的“印鈔機(jī)”

【如何選擇合適的傳感器？傳感器選型的要點(diǎn)】

如今生活中，隨著傳感器的出現(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)成為人們獲取各種信息的主要途徑與手段，在各個(gè)領(lǐng)域都有著十分廣泛的應(yīng)用。傳感器的類型各種各樣，甚至同一類型的傳感器之間的差別相差不大。那么如何根據(jù)自己的情況，選擇合適的傳感器呢？以下將列出傳感器選型要點(diǎn)。

1、根據(jù)測(cè)量對(duì)象與輸出條件確定類型

要進(jìn)行某個(gè)具體的測(cè)量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)椋昧髁坑?jì)舉例，有電磁流量計(jì)和渦街流量計(jì)還有超聲波流量計(jì)，我們需要針對(duì)具體目標(biāo)去選擇流量計(jì)，除此之外，還需要參考需要使用哪種輸出模式，比如說2線制還是四線制電流信號(hào)，0-20ma，4-20ma，0-10v電壓信號(hào)或者是某種協(xié)議的通訊。

2、依據(jù)靈敏度的選擇

通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少?gòu)耐饨缫氲母蓴_信號(hào)。

傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測(cè)量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

3、判斷頻率響應(yīng)特性

傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真。實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有一定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)越高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就越寬。在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)（穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等）響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過大的誤差。

4、根據(jù)傳感器的穩(wěn)定性

傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響。

5、傳感器的量程和精度

精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而傳感器精度卻受量程的制約，一般量程越大，精度越低，但高精度的傳感器很有可能量程不夠，因此也就導(dǎo)致了高精度大量程的傳感器非常昂貴。所以選擇的時(shí)候需要適當(dāng)調(diào)節(jié)它們的關(guān)系。各要點(diǎn)之間也并不是兼具的，如精度和量程之間是相互牽制的關(guān)系，都受到雙方的影響。在選擇傳感器時(shí)，我們很難找到一款面面俱到的傳感器，一是開發(fā)設(shè)計(jì)的成本大，二是資源的浪費(fèi)，我們只需要找到滿足自己需求的傳感器就可以了。

審核編輯 黃宇