研究动态

• 高炉风口巡检机器人控制系统设计与实现

  李岩;彭诚;马义德;

  针对钢铁行业中高炉风口设备人工巡检存在的效率低下、图像数据采集质量差等问题，设计并实现了一种基于机器人的自动化巡检控制系统，旨在提升检测效率并保障设备安全稳定运行。系统采用HollySys嵌入式平台作为核心控制器，并基于机器人操作系统SCADA构建软件平台。通过集成红外热成像、视觉采集、煤气检测和声音监测等传感器，实现了对高炉风口区域的实时监控和数据采集。利用ModBus TCP协议，实现了机器人与远程管理平台的高效通信。通过图像算法处理，图像清晰度和亮度显著提升，导航定位精度达到10 mm级别，且巡检周期缩短至10 min，时间效率较人工巡检提升3倍。

  2024年09期 v.30;No.351 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K]
  

• 磁致伸缩式引张线仪的研制

  毛良明;冯波;赵永恒;

  引张线仪是水工建筑物水平位移监测的重要仪器，传统测量方法主要包括光电式和电容感应式测量法，由于工作环境恶劣，均存在局限性，测值可靠性并不理想。文中介绍了一种新型引张线仪，采用独特的结构设计，把磁致伸缩位移传感器引入测量系统中，可靠解决了工作环境恶劣难题，实现了引张线的高精度，长期可靠工作。在实验室环境中，对样机进行了全面的测试，多次正反行程的数据一致性非常好，验证了其良好的线性度和重复性。在实验验证基础上，将引张线仪投入重庆某工程现场，经过为期半年的连续试运行，进一步验证了其长期可靠性。

  2024年09期 v.30;No.351 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1258K]
  

技术与应用

• 电容补偿型硬标签质检技术设计与实现

  盛庆元;蔡汉良;张西良;许林煜;

  合格的硬标签是电子商品防盗系统(Electronic Article Surveillance，EAS)可靠工作的基础。此类标签电路由线圈和电容串联而成，其组成的LC谐振频率F是硬标签关键参数。在研制全自动硬标签生产设备中，对其在线质检技术尤为关键。针对现有单、双线圈检测标签F存在的不足，设计了电容补偿型非接触单线圈式硬标签F检测技术。基于Proteus软件频率分析功能，对此检测方法的等效电路模型进行仿真，验证了方法的可行性。同时，设计MSP430F149处理器为核心的硬标签F测量的软硬件，对其信号处理单元电路的功能也进行Proteus仿真验证，达到预期效果。此检测技术的实测效果表明，测量硬标签F误差在±15 Hz内，为下一步将此技术用于全自动标签生产设备中提供了技术支持。

  2024年09期 v.30;No.351 12-17+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K]
  

• 包装生产线检测自动化系统研究

  李碧玉;

  包装盒组装过程中，漏放、错放、多放等问题难以避免。为了避免客户投诉、索赔等不良影响，文章通过功能分析法对人工检视、购置视觉检测系统和自建低成本自动化检测处理系统3种方案进行比选，综合推荐自建低成本自动化处理系统。设计中，充分利用包装线已有电子秤、电脑等，在电子秤中嵌入单片机系统，完成包装盒定位、称重、自动判断是否合格、报警、分拣功能，同时配合自编电脑Access数据库完成采集、存储、数据查询、异常实时报警、分类信息统计、过程追踪等功能。多轮单机和现场调试、完善后，自动化系统在为期一周的现场正式测试中分拣出了所有不合格包装盒。

  2024年09期 v.30;No.351 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1004K]
  

• 新型压电加速度传感器结构设计及性能研究

  李照;刘威;朱颖;周妤;

  随着汽车工业、航空航天、工业制造等应用领域的快速发展，对安全监测过程压电加速度传感器的性能要求越来越高。为了提高传感器长时间工作的可靠性和稳定性，设计了一款安全监测用的新型压电加速度传感器。该传感器采用3组对称的扇形惯性质量块结构，其中，剪切型压电陶瓷片位于每组质量块的中心位置，从而实现了新型压电加速度传感器的研制。通过优化内部结构，提高了传感器整体性能，解决了之前传感器响应速度慢、信号弱、易干扰等问题，还提高了传感器的稳定性、可靠性，并且在长期工作测试后，传感器无信号衰减现象。

  2024年09期 v.30;No.351 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1532K]
  

• 高灵敏度声表面波温度传感器设计及制造

  朱赛宁;陈少康;陈培仓;王涛;

  针对无线无源声表面波温度传感器灵敏度差的问题，设计制作了一款中心频率为434.8 MHz的谐振式声表面波温度传感器。基于声表面波温度传感器的工作原理，以Y-X切型石英材料为衬底，设计了传感器芯片结构及工艺制备流程，通过圆片级丝网印刷方式涂覆吸声油墨降低旁瓣信号，有效提高了传感器的测试灵敏度和精准度。最后，对封装完的传感器性能进行研究分析，结果表明，通过对温度传感器结构及工艺优化，研制出的中心频率为434.8 MHz的谐振式声表面波温度传感器灵敏度达到 9.18 kHz/℃，非线性度达到0.003% FS，满足温度传感器的应用要求。

  2024年09期 v.30;No.351 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K]
  

信号与系统

• 基于声音信号融合特征的电气设备故障诊断

  高施杰;游超;吴晓翠;张明彪;朱波;来国红;廖宇;

  在电气设备的日常监测和维护中，准确识别异常声音对于设备运行状态的评估和故障排除至关重要。传统的方法除了依靠人工现场经验处理外，主要基于频域序列建模，但这种方法忽略了时域信息的重要性。近年来，基于机器学习和深度学习的声音识别算法在电气设备领域得到广泛应用。然而，许多现有算法在捕捉异常声音的时域特征方面仍存在一些困难。为解决这一问题，文章提出了一种创新的基于时间-频谱融合的故障检测优化模型，它不仅结合了频域特征，还充分考虑了时域特征。通过在公共数据集上进行实验证明，与目前最佳方法相比，平均曲线下面积提高了4.96%。这一创新性的声音融合特征识别模型为电气设备的日常监测和维护提供了重要的支持，有望在实际应用中发挥巨大的潜力。

  2024年09期 v.30;No.351 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1140K]
  

业界动态_行业资讯

• 第4届中国智能传感大会在上海举办

  <正>2024年9月10日，以“感智无界，芯传未来”为主题的第4届中国智能传感大会在上海嘉定举办。第4届中国智能传感大会汇集传感器产业链上下游，聚焦技术革新、应用创新，内容涵盖智能传感器技术以及汽车芯片、新能源、物联网、机器人、通信等领域发展趋势。大会吸引了来自集成电路和智能传感器领域的知名专家、学者、企业领导等超过500人现场参会，有力推动产业链交流合作，共寻传感器创新机遇，共谋产业发展新格局。

  2024年09期 v.30;No.351 38-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K]
  

• 第4届可持续发展大数据国际论坛在京开幕

  <正>2024年9月6日，第4届可持续发展大数据国际论坛（FBAS 2024）在京隆重召开，论坛旨在研讨数字技术推进落实《2030年可持续发展议程》的创新解决方案，分享应对可持续发展目标（SDGs）数据挑战的实践经验，助力加速推进2030年议程后半程进度。来自中国科学院、科学技术部、国家自然科学基金委员会的领导以及联合国系统相关机构的官员出席开幕式。

  2024年09期 v.30;No.351 38页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K]
  

• 固定污染源废气NH₃-CEMS、CH₄/N₂O-CEMS首批仪器适用性检测工作在上海启动

  <正>近日，中国环境监测总站生态环境监测仪器质量监督检验中心（以下简称总站质检中心）在上海宝山钢铁股份有限公司炼铁厂焦炉烟囱排口组织开展了首批固定污染源废气氨（NH_3）排放连续监测系统、固定污染源废气（CH_4、N_2O）排放连续监测系统适用性检测工作（以下简称NH_3-CEMS、CH_4/N_2OCEMS）。

  2024年09期 v.30;No.351 39页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
  

• 美军研发清除生化污染机器人

  <正>美国正致力于研制一种名为“自主设备净化系统”的军用机器人，其能利用摄像头和移动平台识别污染区域并进行清洁。该系统有望替代士兵清洁受生化污染的车辆，保障他们的安全。在工作时，该系统首先派遣配备摄像头的无人地面车辆对受污染车辆的表面进行全方位扫描，摄像头环绕车辆，将收集到的污染数据实时传输给计算机操作员。随后，机器人手臂根据这些数据精准地将特殊的清洁溶液喷洒在识别出的热点区域。这种方法不仅可以保护士兵免受危险生化污染物的威胁，还能大幅减少高价值净化剂的使用。

  2024年09期 v.30;No.351 39页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
  

业界动态_科研资讯

• 研究人员开发出配备“人造肌肉”的机器人腿 可灵活跳跃

  <正>2024年9月9日，苏黎世联邦理工学院与马克斯·普朗克智能系统研究所合作发表了最新研究成果——受动物生物学和人体解剖学启发的人造静电驱动肌肉。人造肌肉由混合电动液压系统提供动力。除了能根据所走过的路面自动调节外，这种腿还能比标准化的电动腿移动得更快，跳得更高，而且不需要额外的传感器或控制装置。

  2024年09期 v.30;No.351 39-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 863K]
  

• 醋蒸法可提升紫外线传感器响应速度

  <正>澳大利亚麦考瑞大学科学家开发了一项新技术，将紫外线传感器的响应速度提高了128 000倍。该成果有望催生更高效、更灵活的可穿戴设备。相关论文发表于新一期Small杂志。研究团队指出，通过让基于氧化锌纳米粒子的传感器“沐浴”在醋蒸气中，传感器表面相邻的氧化锌粒子会融合在一起，搭建起一条条电子高速通道，从而形成一座座可传导能量的“桥梁”。

  2024年09期 v.30;No.351 40页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K]
  

• 基于多声腔光声光谱的多组分温室气体同时探测

  <正>中国科学院合肥物质院安光所高晓明研究员团队在光声光谱多组分温室气体探测方面取得新进展，2024年9月1日，相关研究成果以《基于多声腔光声光谱的多组分温室气体同时探测》为题发表在Analytical Chemistry上。温室气体探测在气候研究和工业应用中扮演着重要角色。光声光谱通过探测气体吸收光能后通过无辐射跃迁产生的声信号而实现对目标气体的探测，具有零背景、不受波段限制、大动态测量范围等优势。

  2024年09期 v.30;No.351 40页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K]
  

精品推介

• TMF8806型号dToF传感器

  <正>艾迈斯欧司朗发布新一代单区直接飞行时间（dToF）传感器TMF8806，可以用于家用与工业机器人提供障碍物检测与防撞解决方案。新款传感器进一步扩充艾迈斯欧司朗的dToF产品线。该系列产品已被50余款旗舰智能手机、自主电器及智能家居设备广泛采用，展现出卓越性能与更高通用性。全新的TMF8806采用超低功耗设计，可在测量间隙完全关闭，预装固件实现迅速启动，确保即时响应各类事件。

  2024年09期 v.30;No.351 41-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K]
  

• MLX90834压力传感器芯片

  <正>Melexis推出专为电动汽车热管理等严苛汽车应用精心打造的MLX90834压力传感器芯片，进一步丰富其Triphibian~(TM)系列产品线。这款可靠的、经过出厂校准的MEMS解决方案可在气体和液体介质中精确测量2～70 bar的压力。其数字SENT输出可提供绝对压力、诊断和温度信息，助力系统实现更高的性能和可靠性。

  2024年09期 v.30;No.351 41页 [查看摘要][在线阅读][下载 611K]
  

• MH-Z9041A激光甲烷气体传感器

  <正>MH-Z9041A激光甲烷气体传感器是一个家用型甲烷传感器，基于可调谐激光气体吸收技术（TDLAS）对甲烷气体进行检测，内部采用对射光路结构，具有优异的气体选择性、无氧气依赖性、抗水汽，抗中毒、寿命长等特点；内置了控温算法、温度补偿算法，实现对甲烷气体的精确测量；具有串口输出接口，方便使用。

  2024年09期 v.30;No.351 42页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K]
  

• SWIR图像传感器

  <正>TriEye推出130万像素SWIR图像传感器TES200。TES200基于TriEye创新的CMOS图像传感器技术，可使用CMOS制造工艺实现SWIR功能，是其Raven产品系列中发布的首款商用产品。TriEyeRaven图像传感器系列专为新兴的机器视觉和机器人应用而设计，采用了最新的SWIR像素和封装技术。TES200在700～1650nm波长范围内工作，具有高灵敏度和130万像素分辨率。

  2024年09期 v.30;No.351 42页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K]
  

发明与专利

• 一种MEMS压阻式压力传感器及其制备方法

  <正>申请号:202410867038.2【申请日】2024.07.01【公开号】CN118392382A【公开日】2024.07.26【分类号】G01L9/06;G01L1/18【申请人】东南大学【发明人】兰之康;黄晓东;侯赛雅;张鹏飞;张佳【摘要】本发明公开了一种MEMS压阻式压力传感器及其制备方法。

  2024年09期 v.30;No.351 44页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
  

• 激光气体传感器的标定装置及激光气体传感器的标定方法

  <正>申请号:202410870219.0【申请日】2024.07.01【公开号】CN118392823A【公开日】2024.07.26【分类号】G01N21/39;G01N21/01【申请人】合肥清芯传感科技有限公司【发明人】王琪;李烁【摘要】本发明公开了一种激光气体传感器的标定装置及激光气体传感器的标定方法，涉及气体传感器标定技术领域。

  2024年09期 v.30;No.351 44页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
  

• 反常霍尔效应传感器、装置及线性磁场传感器系统

  <正>申请号:202410873560.1【申请日】2024.07.02【公开号】CN118409253A【公开日】2024.07.30【分类号】G01R33/07;G01R33/00【申请人】大连理工大学【发明人】王译;刘鑫娜;孟凡毓;李鹏振【摘要】本发明公开一种反常霍尔效应传感器、装置及线性磁场传感器系统，涉及霍尔传感器领域。

  2024年09期 v.30;No.351 44页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
  

• 一种电子设备、图像传感器、像素电路及控制方法

  <正>申请号:202410917678.X【申请日】2024.07.09【公开号】CN118474557A【公开日】2024.08.09【分类号】H04N25/59;H04N25/47;H04N25/63【申请人】武汉楚兴技术有限公司【发明人】赵嘉铖【摘要】本发明公开了一种电子设备、图像传感器、像素电路及控制方法，涉及图像传感器技术领域。

  2024年09期 v.30;No.351 44页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
  

• 一种磁控传感器壳体加工设备

  <正>申请号:202410926301.0【申请日】2024.07.11【公开号】CN118492705A【公开日】2024.08.16【分类号】B23K26/21;B23K26/08;B23K26/70【申请人】艾礼富电子（深圳）有限公司【发明人】王金成;兰昱旻;代敬敏;罗小良【摘要】本发明公开了一种磁控传感器壳体加工设备，涉及传感器壳体加工技术领域。包括焊接平台，所述焊接平台上设置有用于传感器壳体对位的撑圆夹持组件；所述撑圆夹持组件包括驱动套管以及三个环形杆，每个环形杆上环形设置有若干个撑圆支架

  2024年09期 v.30;No.351 45页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
  

• 一种一体型侵入式生物传感器组件

  <正>申请号:202410913172.1【申请日】2024.07.09【公开号】CN118490217A【公开日】2024.08.16【分类号】A61B5/145;A61B5/1473;G01N27/30【申请人】深圳刷新生物传感科技有限公司【发明人】颜丹;张哲;庄福平;李强华;李冠华【摘要】本发明公开了一种一体型侵入式生物传感器组件，涉及生物传感器技术领域。

  2024年09期 v.30;No.351 45页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
  

• 一种大量程多分量传感器校准设备及方法

  <正>申请号:202410942296.2【申请日】2024.07.15【公开号】CN118464286A【公开日】2024.08.09【分类号】G01L25/00;G01C9/00;G01B11/00;G01B11/02【申请人】德森特（深圳）传感系统工程有限公司【发明人】张宝存;闫洲洋【摘要】本发明公开了一种大量程多分量传感器校准设备及方法。

  2024年09期 v.30;No.351 45页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
  

• 室温声表面波甲基膦酸二甲酯传感器及其制备方法和应用

  <正>申请号:202410962476.7【申请日】2024.07.18【公开号】CN118501253A【公开日】2024.08.16【分类号】G01N29/02;C23C14/10;C23C14/34【申请人】湖南大学【发明人】周剑;张津搏;文圣渝;段辉高;刘侃【摘要】本发明公开了一种室温声表面波甲基膦酸二甲酯传感器及其制备方法和应用，属于气体传感器技术领域。

  2024年09期 v.30;No.351 45页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
  

展会集锦

• 2024年展览会及学术研讨会预报

  <正>展会名称：2024第8届河北国际工业博览会召开时间：2024年10月15—17日召开地点：石家庄国际会展中心展会亮点：河北国际工业博览会专注于深耕工业制造业全产业链，立足于行业发展，紧贴行业需求，旨在打造华北及周边区域工业制造产业链商贸交流专业平台。展会将在以往经验基础上全面升级，大力扩大宣传，增加招展力度。

  2024年09期 v.30;No.351 46页 [查看摘要][在线阅读][下载 622K]
  

• 见证万物智联，释放传感引力 SENSOR CHINA 2024传感大展澎湃启幕

  <正>2024年9月11—13日，中国(上海)国际传感器技术30 000 m2的展览空间里，600多家传感器上下游企业齐聚一堂。特设的五大特色展区全方位展现传感器的前沿探索、应用创新、产学研联动的丰硕成果以及区域产业生态的布局画卷。这场传感技术盛宴不仅有琳琅满目的产品和方案展示，还有20多场主旨演讲，超过500位行业大咖到场助阵，共同探讨压力传感、气体传感、MEMS等前沿技术，激发出激烈的思维碰撞与创新灵感。

  2024年09期 v.30;No.351 47-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
  

• 诚邀投稿

  <正>1.本刊只接受电子邮件投稿。除文章外，同时请提供图片源文件、中英文摘要、关键词、参考文献、所有作者的简介（包括工作单位、技术职称及研究方向），第一作者或通信作者的联系方式（地址、邮编、电话、E-MAIL）。外文译稿请附原文及原作者授权书。2.作者对文章责任自负。学生论文应保证其导师知悉。3.本刊有权对已录用的文章酌情修改、删节，不愿本刊修改、删节者请投稿时注明。

  2024年09期 v.30;No.351 32页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
  
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