用于光谱仪应用的稳健3D喷墨打印电容式位置传感器特性研究

DOI:10.3390/s19030443 期刊:Sensors 出版年份:2019 更新时间:2026-01-09 18:48:22
摘要: 报道了一种采用全数字柔性传感器读取硬件的喷墨及3D打印电容式传感器系统。该系统能显著缩小光谱仪设备体积并降低成本。该传感器开发为3D打印铜制外壳上的多层喷墨打印电极结构。鉴于目标光谱仪对极高位置分辨率(resos < 50纳米)和宽测量范围(rm = 1000微米,偏移量d0 = 1000微米)的需求,开展了此项研究。读取硬件提供高达rs ≈ 10纳秒的采样率,并能无时滞生成触发信号(即镜面控制信号)。读取电路设计为载波频率系统,可灵活选择带宽和测量信号频率,从而实现与被测设备中其他耦合寄生频率的频域分离,使读取过程具备准噪声免疫特性。
作者: Lisa-Marie Faller,Hubert Zangl,Martin Lenzhofer,Christina Hirschl,Martin Kraft
AI智能分析
纠错
研究概述 实验方案 设备清单

开发一种微型化、坚固的电容式位置传感器,采用3D打印和喷墨打印技术,用于光谱仪应用中MEMS镜的高分辨率位置测量,旨在减小设备尺寸和成本,同时实现高位置分辨率和抗噪性。

所开发的印刷电容式传感器系统在高带宽(10 kHz)下实现了高达20纳米的高位置分辨率,并展现出强大的抗干扰能力,使其适用于微型光谱仪应用。快速原型技术的运用实现了具有成本效益的微型化,而通过智能信号处理和电极设计的进一步优化可降低测量误差。

系统对PWM信号的边缘陡度有限制,变化率高于25 V/µs的信号可能导致模拟放大器链饱和。此外,位置分辨率会随传感器距离增加而降低,且传感器的非线性特性需要高级信号处理才能实现精确测量。

SCI高频之选
查看全部>
  • ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex

    型号:ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex

    厂家:Carl Zeiss Microscopy GmbH

    智能分析: ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex是一款定位于高端科研机构的光谱成像系统,具有卓越的光谱分辨率和自动化功能,适用于复杂的生物、医学及材料科学实验。其高效的荧光标签分离能力和多功能自动化设计为用户提供了强大的实验支持。然而,高昂的价格和一定的学习曲线可能对中小型实验室构成挑战。总体而言,这是一款性能优越、适应性强的高端实验设备。
    获取实验方案
  • 智能分析: Evolution 300紫外可见分光光度计是一款性能卓越的实验室光谱仪,适用于生命科学、材料科学、制药和光谱分析等多种应用领域。其高精度光学设计和宽广的波长范围使其在精密实验中表现出色,同时快速启动和智能附件提升了使用便利性。然而,其设备重量和技术维护需求可能对使用环境有一定限制。总体而言,这是一款可靠且高效的光谱分析工具,适合高要求的实验室应用。
    获取实验方案
  • Nicolet iS50 FTIR Spectrometer

    型号:Nicolet iS50

    厂家:Thermo Fisher Scientific

    智能分析: Nicolet iS50 FTIR光谱仪是一款高性能的多功能材料分析工作站,适用于材料科学、制药、化学研究等领域。其多种模块化扩展和高光学性能使其在复杂应用中表现出色,但较高的重量和潜在的高成本可能对某些用户造成限制。总体而言,该产品具备强大的性能和灵活性,是高端光谱分析的理想选择。
    获取实验方案
  • Nicolet iS10 FTIR Spectrometer

    型号:Nicolet iS10

    厂家:Thermo Fisher Scientific

    智能分析: Nicolet iS10傅立叶变换红外光谱仪是一款高性能、多功能的红外光谱分析仪,适用于材料验证、质量控制、故障分析等多种应用场景。其高光谱分辨率、优异的信噪比以及广泛的样品兼容性使其成为实验室分析的不二之选。同时,自动化功能和卓越的数据安全性增加了用户的便利性和可靠性。然而,其高成本和一定的学习曲线可能对部分用户产生影响。综合来看,这是一款性能优越且可靠的光谱分析设备,非常适合对精度和效率要求较高的用户。
    获取实验方案
  • 智能分析: Cary 50分光光度计是一款由安捷伦科技公司推出的高性能光谱分析仪器,专注于实验室光谱分析、化学研究、生物领域等多种应用。其高精度检测能力、紧凑设计以及低功耗特性使其成为实验室的理想选择。然而,产品重量较重以及某些接口适配问题可能对运输和安装造成一定挑战。总体来说,Cary 50是一款性能优异、兼容性较强的分光光度计,适合对精确光谱分析有高需求的用户使用。
    获取实验方案
  • 智能分析: Lambda 25紫外可见分光光度计是PerkinElmer公司推出的一款高性能光谱分析仪器,特别适合对精度和稳定性要求较高的实验室应用。其采用双光束光学设计和高品质光学元件,具备良好的波长准确度、光度重复性和光学稳定性,适用于化学、生物医学、环境监测等领域。尽管其重量较大且带宽固定,但这些缺点可被其卓越的性能所弥补。总体而言,Lambda 25 是一款功能强大且可靠的光谱仪器,非常适合需要高精度分析的用户。
    获取实验方案
立即咨询

加载中....

论文纠错

您正在对论文“用于光谱仪应用的稳健3D喷墨打印电容式位置传感器特性研究”进行纠错

纠错内容

联系方式(选填)

设备询价

称呼

电话

+86

单位名称

用途

期望交货周期

产品预约

称呼

电话

+86

单位名称

用途

期望交货周期