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美安特磁翻板液位計
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淺析磁翻板液位計開發面臨的挑戰

返回列表發布日期:2019-12-05 11:29:36    |    

    磁翻板液位計是能夠檢測并響應從物理環境1獲取的某種類型的輸入的設備,模塊或子系統。感知到的輸入范圍包括光,熱運動,濕氣,壓力和在儀器周圍環境中經常發生的各種其他物理現象。

    然后,磁翻板液位計發送已接收的信息,并隨后提供輸出作為常規信號。然后將該信號轉換為人類可讀的顯示器,或者在某些情況下,可以通過網絡進一步以電子方式傳輸信息以進行讀取或進一步處理。

    我們通常看到的最簡單的磁翻板液位計示例是運動磁翻板液位計1。運動磁翻板液位計通過以微波,超聲波或光束的形式傳輸能量來發揮作用。然后,當能量流被進入其路徑1的物體中斷時,磁翻板液位計會檢測到該能量。

    圖像磁翻板液位計的發展
    由于半導體工業2內不斷發展的進步,已經實現了許多類型的音頻和視頻電子設備的發展。例如,現代數碼相機增強的內存和高速數據處理能力可以直接歸因于半導體行業的進步,該行業在過去的幾十年中已經改變了電子和工程領域。從1969年在貝爾實驗室發明電荷耦合器件(CCD)的那一刻起,數個行業和實驗室就將這種技術納入了數碼相機2的使用。

    CCD磁翻板液位計在使攝像機尺寸最小化方面做出了巨大貢獻,同時還提供了更小的像素尺寸,更高的分辨率和出色的圖像質量。盡管取得了明顯的進步,但是圖像磁翻板液位計的趨勢已慢慢轉向互補金屬氧化物半導體(CMOS)磁翻板液位計,這是因為該磁翻板液位計能夠通過高清(HD)為用戶提供更快的捕獲速度和更高的質量圖片2。技術的這種轉變導致了數碼相機市場的繁榮。例如,在當前的智能手機中,CMOS磁翻板液位計目前被廣泛使用以捕獲照片。此外,CMOS磁翻板液位計還導致了小型高清攝像機2的發展。
 


    圖像磁翻板液位計開發的挑戰
    雖然基于CMOS磁翻板液位計技術的數碼相機為用戶帶來了系統集成,低功耗和易用性等巨大好處,但它們確實表現出某些缺點,其中一些缺點包括噪聲增加和靈敏度降低2。由于大多數現代智能手機,攝像機和D-SLR攝像機都基于CMOS磁翻板液位計,因此這些圖像磁翻板液位計中的最大挑戰歸因于需要克服CMOS磁翻板液位計的缺點并開發超出人類視覺的攝像機。

    使用細的銅(Cu)線而不是鋁(Al)可以使CMOS磁翻板液位計以更有效的方式捕獲光,同時也便于使用更高的變焦鏡頭2。二維(2D)材料(例如石墨烯)將來也可以用作半導體,以創建下一代圖像磁翻板液位計。一旦針對這些特定應用發生了向2D材料的過渡,則圖像磁翻板液位計和電子設備的開發將具有更大的可能性。

    石墨烯電子磁翻板液位計的潛在應用
    由于石墨烯出色的物理化學和電子特性,該材料可在包括生物,機械和化學磁翻板液位計3在內的各種磁翻板液位計的開發過程中使用。用這種材料開發的一些基于石墨烯的生物磁翻板液位計包括:

?    基于還原氧化石墨烯的葡萄糖磁翻板液位計
?    DNA磁翻板液位計可用于對核堿基,核苷酸和單鏈DNA(ssDNA)和雙鏈DNA(ds DNA)的超高靈敏度和選擇性
?    用于檢測DNA分子的石墨烯FET(GEFT)磁翻板液位計
?    蛋白質檢測磁翻板液位計
?    細胞檢測和定量磁翻板液位計。

    基于石墨烯的機械磁翻板液位計的其他示例包括應變磁翻板液位計和基于石墨烯的化學磁翻板液位計,例如那些能夠檢測給定區域3中是否存在可燃,可燃和有毒氣體的磁翻板液位計。

    石墨烯基磁翻板液位計的挑戰
    為了在合適的環境中更好地使用磁翻板液位計,將磁翻板液位計集成到基于磁翻板液位計的系統中至關重要。盡管如此,目前石墨烯主要用于磁翻板液位計中,而不是用于傳感系統或智能磁翻板液位計3中。石墨烯的非凡性能使其成為理想的候選材料,可以用作多用途磁翻板液位計,例如同時測量應變,壓力和磁場3所需的單個磁翻板液位計。這些類型的基于石墨烯的多用途磁翻板液位計和傳感系統的開發有望具有廣泛的消費應用。

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