本月《传感器技术》增刊传感器供应商指南展示以下类别领先制造商： 加速度/振动 化学/气体 电/磁 编码器/解析器 流量 力/应变/负载/扭矩 工业/物联网 激光雷达/雷达 MEMS 运动 位置/位移 压力 接近 温度/湿度 视觉/光学 可穿戴 其他 探索目录并阅读以下公司企业简介： AIRMAR Technology Corporation Arnold Magnetic Technologies Excelitas Technologies® Corp. Massa Products Corporation Micro-Epsilon USA OFS PCB Piezoelectron

对许多人，测量听起来平凡，像尺子刻度或读温度计刻线。是一段数据。他们倾向认为改进测量就是尺子上更精细刻度。但新测量远不止尺子更精细刻度。测量即理解，拆解看其如何运作。新测量能解锁科学家起步时从未想过的可能性。或许没有比光学频率梳更好例子。简单说，这设备是光的标尺。但它远不止标尺。 电磁频谱鸿沟 无线电波、微波、可见光、X射线、红外都是电磁频率频谱一部分。它们都是波，以光速传播，但波峰间距可相差千米（如某些无线电波）或纳米（如可见光紫外）。 1970年代，美国国家标准技术研究院（NIST）科学家陷入困境。他们想要更精确准确原子钟，基于原子电子跃迁释放光的极高光学频率，而非当时用的较低微波频率。更

长久以来真理：想研究单个原子运动行为，电子显微镜能给你X射线给不了的。X射线擅长穿透样品——如看电池充放电内部——但历史上空间成像精度不如电子。 但科学家们在努力提升X射线技术图像分辨率。X射线断层扫描可实现材料内部无损成像。若想绘制微电路复杂结构或追踪大脑神经元而不破坏材料，需X射线断层扫描，分辨率越高，能用X射线束追踪越小现象。 为此，由美国能源部（DOE）阿贡国家实验室牵头的科学家小组创建新方法提升硬X射线纳米断层扫描分辨率。（纳米断层扫描是纳米级X射线成像。对比，人类头发平均10万纳米宽。）团队利用先进光子源（APS）强大X射线束构建高分辨率X射线显微镜，创建新计算机算法补偿微小尺度遇

查尔默斯理工大学研究人员开发出一种光放大器，预期将彻底改变太空和光纤通信。新放大器高性能，紧凑到可集成在仅几毫米大小的芯片上，关键是不产生额外噪声。 光通信意义 光通信使信息极远距离传输成为可能。技术用于太空通信和海底光纤互联网流量等广泛应用。 基于光而非无线电波通信，我们可如从火星快速发送高分辨率图像。信息由激光束携带，可从行星发射器高速发送至地球或月球接收器。光通信也让我们用互联网环游世界——无论信号在海底光纤电缆传输还是无线传输。 核心难题与突破 因携带信息的光在两点间传输中损耗功率，需要大量光放大器。无放大器，光纤电缆中高达99%信号将在100公里内消失。 光通信著名难题：放大器增加额

FREETOUCH Darren David, Suzanne Hitchcock, Joe Kotas, Josh Wagoner, Stephan Winokur, Julie Yamato Freetouch 旧金山，加州 HP工作站奖得主 COVID-19大流行催生新触控规避客户群，担忧共享触摸屏和自助终端安全。2020年超700万面向公众触摸屏受病原体共享表面传播担忧影响。这只是全球部署8500万可触控互联显示器中可实现无触控交互的一小部分。 随COVID-19传播率上升，共享触摸屏持续成健康安全担忧。近乎每个主要行业领域现有共享显示器安全使用急需即时解决方案。包括银行金融、销售点自

与NASA共创未来 当宇航员不是太空唯一酷事。实习生运用创造力和创新从事影响NASA任务项目，如重返月球。NASA实习生与顶尖专家合作，在研究和任务项目中获得宝贵经验。 NASA已开始接受2022年春季实习申请。实习面向高中至研究生。申请人须为美国公民。 了解更多并申请此处。 Techbriefs.com最新动态 Jonathan Blutinger和哥伦比亚大学团队能制作令人印象深刻的层叠全麦饼干蛋糕。据Blutinger主厨说，甜点虽美味，但也因制作工具引人注目：激光和3D打印机。访问techbriefs.com/blog看我们离数字化烹饪、激光进厨房有多近。发送评论建议至[邮箱]。

多功能生物纳米复合水果涂层 Sylvia Jung, Nancy Cui, Neethu Pottackal, Pulickel M. Ajayan, Muhammad M. Rahman 莱斯大学，休斯顿，德克萨斯 HP工作站奖得主 饥饿和慢性营养不良影响全球8亿多人，而全球三分之一粮食被浪费。鲜活农产品尤甚，近40-50%农作物浪费。减少浪费潜力巨大，即使减少15%也可多养活2500万人。 商业技术中，保鲜易腐农产品最常用方法是打蜡——涂覆基于脂肪酸防腐剂的人工涂层。但其不可水洗和潜在有毒化合物对人类健康和环境构成不良影响风险。 此处描述的解决方案是多功能、蛋白基、共形纳米复合涂层，源自易

导电聚合物使柔性轻量电子元件成为可能，如有机生物传感器、太阳能电池、发光二极管、晶体管、电池。导电聚合物电学性能可通过“掺杂”调节。此法向聚合物添加各种掺杂分子改变其性质。视掺杂剂，掺杂聚合物可通过带负电电子运动（n型导体）或带正电空穴运动（p型导体）导电。 目前最常用导电聚合物是p型导体PEDOT:PSS。它有高导电性、优异环境稳定性、最重要是作为水分散体商业化可得。但许多电子器件需p型和n型结合才能工作。目前尚无等同PEDOT:PSS的n型材料。 研究人员现开发出空气和高温稳定的导电n型聚合物墨水。新聚合物配方称BBL:PEI。PEDOT:PSS与BBL:PEI结合为开发稳定高效电子电路

HALO窥阴器——女性发明，为女性设计 Dr. Tamatha Fenster 康奈尔医学院，纽约Mitchell Tung OneWorld设计制造集团，新泽西州沃伦JJ Lees Artisan医疗器械，新泽西州梅德福 HP工作站奖得主 窥阴器历史回溯1840年代，“妇科学教父”Marion Sims用向后弯的勺子在无麻醉下对被奴役女性做数十次手术。今天检查用的窥阴器与原始模型仅相差几毫米。 为何用上下开合鸭嘴形，而女性阴道口是环状开口？为何用冰冷坚硬金属，而女性阴道极敏感？为何只有一种基本形状，而体型和妊娠会改变患者解剖结构？ Halo窥阴器由包覆软性硅胶套的柔性手术钢片和医用尼龙手柄组

Dylan Drotman 加州大学圣地亚哥分校 HP工作站奖得主 这款四足软体机器人无需电子器件即可工作——仅需恒定压缩空气源驱动其所有功能，包括控制和运动系统。应用包括电子设备无法工作环境中的机器人，如MRI机器或矿井。软体机器人因易适应环境、在人类附近安全运行而备受关注。 大多数软体机器人由压缩空气驱动并由电子电路控制；但这需要电路板、阀门、泵等复杂组件，常在机器人本体外。相比之下，新机器人由轻量低成本气动电路系统控制，由机载管道和软阀组成。机器人可按命令行走或响应环境感知信号。 机器人计算能力大致模仿哺乳动物脊髓驱动神经反射而非大脑。为模仿这些反射，创建阀门系统作为一组振荡器，控制压缩

研究团队从机械发光素领域构建新型染料分子。得益于此分子，塑料组件不同大小应力可通过颜色变化连续可视化。 此类染料概念不新，但大多数先前机械发光素仅能指示塑料中应力有无。新分子实现不同量级应力区分。这对绘制宏观塑料组件应力分布、持续监测材料完整性至关重要。团队正开发这种变形损伤分析形式，使其更接近实际应用。 将分子设计染料与合适非脆性塑料结合，宏观力可下降至分子尺度。这些作用力如外部压力或张力。染料分子从而“感知”塑料组件内作用力，持续通过颜色加深变化指示力变化。若外部载荷移除，染料分子回原始状态——分子弹簧随外部张力伸缩。 相比现有通过变色转换塑料应力的分子开关，新技术优势在于不同量级力的无级

适用人群 可穿戴设备将手指触摸转化为小型电子设备和传感器的电源。可用于任何涉及触摸的日常活动：例如工作、居家、看电视、进食时的正常动作。 原理 薄柔性条带可戴在指尖，当手指出汗或按压时产生少量电力。即使佩戴者睡眠或静坐也能发电，无需运动或物理输入。可穿戴能量收集器从轻度手指按压产生额外电力——打字、发短信、弹钢琴等活动成为能量来源。碳泡沫电极垫吸收汗液转化为电能。电极配备酶触发汗液中乳酸和氧分子化学反应发电。电极下方是压电材料芯片，按压时产生额外电能。穿着者出汗或按压条带时，电能存储在小电容器中，需要时释放给其他设备。 研发机构 加州大学圣地亚哥分校 意义 贴片可作为随时随地电源，无太阳能电池

“创造未来”设计大赛由SAE Media Group（《Tech Briefs》出版商）于2002年发起，表彰造福人类、环境、经济的工程创新。年度大赛吸引全球工程师、学生、企业家提交产品设计。由COMSOL和Mouser Electronics赞助，2021大赛在七个类别奖励创新：航空航天与国防、汽车/运输、消费产品设计、电子/传感器/物联网、制造/机器人/自动化、医疗、可持续技术/未来能源。本专栏介绍大奖得主及七类别获奖者和荣誉提名，来自55个国家提交的新产品创意。颁奖通过直播活动宣布。在线观看活动此处。了解所有参赛作品此处。 赞助商 查看今年大奖得主及所有类别获奖者和荣誉提名。 大奖得

研究人员创建低成本方法，使柔性可变形机器人检测从拍打、拳击到拥抱的一系列物理交互，完全不依赖触觉。相反，位于机器人内部的USB相机捕捉手势在机器人皮肤上的阴影运动，并用机器学习软件分类。 触觉缺失痛点 触觉是大多数生物体重要交流模式，但在人机交互中几乎缺失。原因之一是全身触觉曾需要海量传感器，因此不切实际实施。 ShadowSense技术起源 ShadowSense技术源于开发充气机器人以在紧急疏散中引导人们安全。此类机器人需在极端条件下与人类沟通。想象机器人在嘈杂烟雾走廊中通过检测人手压力物理引导某人。 团队采取反直觉方法：不安装大量接触传感器（会增加重量复杂布线，难嵌入变形皮肤），而是用视

交流（AC）驱动伺服系统不再是工业运动控制唯一可靠选择，直流（DC）步进和伺服电机及驱动器的进步提供了强有力的替代方案。虽然许多传统低压直流驱动器无法应对恶劣工厂环境的严苛要求，但现代高性能驱动器正在改善这一局面。 步进与伺服差异 比较交流直流系统前，需了解步进电机和伺服电机几个重要差异。步进和伺服电机驱动器的应用差距正快速缩小，步进驱动器精度进步大幅提高其可用性。但关键性能差异仍排除步进电机在最苛刻应用中的使用。 最显著：步进电机低速提供高扭矩，但随速度增加大幅下降。伺服电机则在整个电机转速范围内保持恒定扭矩，使其非常适合执行安全功能，如带主动制动的安全限制扭矩（SLT）和速度（SLS）。

作为SHEARLESS桅杆的姊妹产品，双稳态可折叠管状桅杆（Bi-CTM）桅杆在圆柱鼓上紧凑存储，展开具有闭合管状横截面的复合材料桅杆，对于薄壳结构质量而言，具有无与伦比的弯曲和扭转刚度。Bi-CTM也可扩展用于长桅杆，鉴于其承载能力。 Bi-CTM的两个欧米伽形复合材料薄壳形成粘合闭合截面，可卷绕到相对紧凑的鼓上用于紧凑发射包装，展开时提供无与伦比的刚度质量比。当桅杆用作以压缩载荷为主的梁柱结构时，该比率决定结构组件的结构质量效率，使Bi-CTM在具有更高载荷需求的轻量化可展开结构索具中表现卓越。Bi-CTM闭合截面形状和低热膨胀系数材料提供的改进尺寸和热稳定性，使桅杆技术可用于要求恶劣环

开发出利用导电纳米管线将功能编织进普通服装的智能服装。纤维缝制进运动服监测心率并持续记录穿着者心电图（EKG）。纤维导电性堪比金属线但可水洗、舒适，且身体运动时不易断裂。 性能优势 实验中衬衫采集数据优于标准胸带监测实时测量。与商用医疗电极监测器匹配时，碳纳米管衬衫给出略好EKG。衬衫需紧贴胸部；未来研究将探讨更密集碳纳米管线斑块以增加皮肤接触面积。 纳米管纤维柔软灵活，融入其衣物可机洗。纤维可像标准线一样机缝入面料。之字缝纫模式允许面料拉伸而不断裂纤维。 纤维不仅提供与穿着者皮肤稳定电接触，还作为电极连接蓝牙发射器等电子设备传输数据至智能手机，或连接可放用户口袋的Holter监测仪。原始纳米

我们喜爱夏日阳光温暖射线，享受冷饮或清凉游泳降温。我们珍视他人温暖触感，享受冬日热茶或壁炉取暖。我们能感知温度，但肉眼无法“看见”它。 热成像仪使隐藏在我们眼睛不可见的电磁波谱部分可见。因环境中几乎每个物体都发射热辐射，热成像仪甚至在绝对黑暗中也能生成周围环境图像。用于安防监控时，热成像仪几乎无所遁形。 全辐射定标热成像仪不仅能显示温度差异，还能提供绝对温度测量。配备VGA传感器和60Hz帧率的热成像仪，每秒可提供超过1840万个单独温度测量点。 小型化与性能优化 生产简单可视化热量的热成像仪（即检测并将场景相对热分布转换为显示图像）不再是最先进技术。你可以用不到200美元给iPhone配热成

机器人和机器人辅助手术的目标是让外科医生以更高精度执行复杂、以前不可用的手术，从而缩短手术和恢复时间，降低患者风险。机器人手术在前列腺切除、肾切除、子宫切除结直肠手术等许多应用中产生重大影响。随技术最新进展，开发中的机器人应用比以往任何时候都多。 照明系统关键性 为改善手术工作流、部位进入、恢复时间，新创新出现在手术机器人架构所有子系统中。通过精准一致的可视化提升图像质量，让外科医生在手术中做出更明智决策。手术视觉系统将大视场相机与光纤或LED照明组件匹配。但在产品开发中，照明系统的性能要求和设计往往获得的时间和资源远少于相机。 要获得成功产品，必须考虑所有提供高质量照明所需的子系统。具体例子

无人机行业近年显著发展。随之而来的是配备越来越先进红外成像系统的无人机和无人机开发，探测器尺寸增大、像素尺寸缩小，给无人机光学带来挑战。 核心要求：SWaP 透镜质量必须提升以最大化成像性能，匹配探测器能力，实现高分辨率视觉。确保光学组件适合无人机的三个关键因素称为SWaP——尺寸、重量、功耗。即光学必须紧凑、轻量、低功耗，以实现最长飞行时间。 挑战落在光学制造商身上：设计生产全变焦范围内清晰干净图像、调制传递函数（MTF）接近衍射极限的光学，同时满足严格SWaP要求。光学还须承受国防等各类无人机应用相关的恶劣环境条件。 背景 无人机行业快速增长，Teal Group分析师估计未来十年全球无人