中科院：研發(fā)具有高刺激分辨能力和分辨率的柔性應(yīng)變-溫度雙模態(tài)傳感器

傳感新品

【中科院：研發(fā)具有高刺激分辨能力和分辨率的柔性應(yīng)變-溫度雙模態(tài)傳感器】

人體活動(dòng)所產(chǎn)生包括應(yīng)變和溫度等大量的生理信號(hào)是醫(yī)療健康、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)的重要數(shù)據(jù)來(lái)源，利用柔性可穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)應(yīng)變和溫度的感知意義重大。柔性傳感器是柔性可穿戴設(shè)備的核心部件，其發(fā)展趨勢(shì)是集成化和多功能化。發(fā)展柔性應(yīng)變-溫度雙模態(tài)傳感器，實(shí)現(xiàn)應(yīng)變和溫度等信號(hào)的監(jiān)測(cè)以及區(qū)分，并同時(shí)兼具高的分辨率仍是一個(gè)難點(diǎn)。

Co基磁性非晶絲具有優(yōu)異的軟磁性能和巨磁阻抗效應(yīng)（GMI），可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁場(chǎng)的高靈敏探測(cè)，是發(fā)展柔性多功能傳感器的理想材料之一。前期，中科院磁性材料與器件實(shí)驗(yàn)室柔性磁電功能材料與器件團(tuán)隊(duì)李潤(rùn)偉研究員和劉宜偉研究員基于磁性非晶絲設(shè)計(jì)與發(fā)展了仿生觸覺傳感器與自供電彈性應(yīng)變傳感器，并在機(jī)器人假肢的觸覺感知、運(yùn)動(dòng)捕捉的智能服裝方面實(shí)現(xiàn)應(yīng)用（Science Robotics. 2018, 3, eaat0429；Nano Energy, 2022, 92, 106754）。在此基礎(chǔ)上，以磁性非晶絲為敏感材料，通過(guò)設(shè)計(jì)具有管狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)的雙模態(tài)傳感器實(shí)現(xiàn)了單一傳感器對(duì)應(yīng)變和溫度的靈敏監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)區(qū)分。該傳感器具有獨(dú)立的應(yīng)變和溫度感知機(jī)制。一方面，結(jié)合磁彈性體的磁彈效性和Co基非晶絲的巨磁阻抗效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)變靈敏探測(cè)；另一方面，用于阻抗輸出的熱電偶線圈具有顯著的塞貝克效應(yīng)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)。基于獨(dú)立的感應(yīng)機(jī)制，溫度和應(yīng)變信號(hào)之間不存在相互耦合，后續(xù)通過(guò)信號(hào)讀取電路可實(shí)現(xiàn)溫度和應(yīng)變信號(hào)的實(shí)時(shí)區(qū)分和輸出。

圖2 雙模傳感器的應(yīng)變感知性能

該研究中雙模態(tài)傳感器的應(yīng)變-磁轉(zhuǎn)換單元中具有磁彈效應(yīng)的磁彈性體提供隨應(yīng)變而變化的磁場(chǎng)，通過(guò)內(nèi)置的Co基磁性非晶絲，能夠靈敏感知微小變化的磁場(chǎng)，從而輸出變化的阻抗，實(shí)現(xiàn)應(yīng)變的感知。此外，該工作巧妙地設(shè)計(jì)了具有雙功能的Cu-CuNi熱電偶線圈，不僅可以實(shí)現(xiàn)阻抗的輸出，而且本身具有的塞貝克效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的感知。進(jìn)一步地，通過(guò)調(diào)控應(yīng)變-磁轉(zhuǎn)換單元的不同區(qū)域的相對(duì)模量，即磁彈性管和非磁性彈性管的相對(duì)模量，可以控制磁場(chǎng)變化快慢，從而能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)變靈敏度的可調(diào)。該傳感器可實(shí)現(xiàn)0.05%的應(yīng)變和0.1 ℃的低探測(cè)極限，5.29和54.9 μV/℃的較高應(yīng)變和溫度感知靈敏度。此外，該研究也從模擬和實(shí)驗(yàn)上對(duì)該雙模傳感器的應(yīng)變-溫度信號(hào)輸出的耦合和相互干擾進(jìn)行了驗(yàn)證。分別測(cè)試了雙模傳感器在不同應(yīng)變下的溫度輸出信號(hào)和不同溫度下的應(yīng)變輸出信號(hào)，發(fā)現(xiàn)該傳感器具有的管狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)能夠有效避免應(yīng)變對(duì)溫度的干擾，且磁性非晶絲和磁粉的磁性能在低于居里溫度下具有的良好的溫度穩(wěn)定性可以確保溫度對(duì)應(yīng)變感知幾乎沒有影響。

圖3 雙模傳感器的溫度感知性能

圖4 雙模傳感器對(duì)應(yīng)變和溫度刺激的獨(dú)立感知

最后，該研究將所設(shè)計(jì)的管狀線型雙模傳感器與織物集成，可以同時(shí)用于人體微小應(yīng)變的探測(cè)，比如呼吸和吞咽等檢測(cè)，也可用于膝蓋彎曲等較大應(yīng)變的探測(cè)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)體溫或環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在健康監(jiān)測(cè)、智慧醫(yī)療以及人機(jī)交互領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

圖5 雙模傳感器的應(yīng)用

傳感動(dòng)態(tài)

【歐洲HEROIC項(xiàng)目為下一代紅外傳感器生產(chǎn)戰(zhàn)略電子產(chǎn)品】

法國(guó)紅外探測(cè)器供應(yīng)商Lynred日前宣布啟動(dòng)HEROIC，這是歐洲國(guó)防基金的一個(gè)項(xiàng)目，旨在開發(fā)高度先進(jìn)的電子元件用于下一代紅外（IR）傳感器，同時(shí)整合歐洲這些最先進(jìn)產(chǎn)品的供應(yīng)鏈。

該項(xiàng)目由Lynred牽頭的10個(gè)歐洲合作伙伴共同參與。HEROIC（高效讀出集成電路）是一個(gè)為期四年的項(xiàng)目，預(yù)算約為1900萬(wàn)歐元，其中歐洲國(guó)防基金貢獻(xiàn)了1800萬(wàn)歐元。

該項(xiàng)目的主要目標(biāo)是增加使用歐洲衍生的先進(jìn)CMOS技術(shù)的機(jī)會(huì)和靈活性，該技術(shù)為開發(fā)下一代高性能紅外傳感器提供了關(guān)鍵能力——這些傳感器將具有更小的像素和先進(jìn)的國(guó)防應(yīng)用功能。一個(gè)總體目標(biāo)是使歐洲在生產(chǎn)高性能紅外傳感器方面獲得技術(shù)主權(quán)。

聯(lián)盟成員包括三個(gè)IR制造商：AIM（德國(guó)）、Lynred（法國(guó)）和Xenics（比利時(shí)）；四個(gè)系統(tǒng)集成商：Indra（西班牙）、Miltech Hellas（德國(guó)）、Kongsberg（挪威）和PCO SA（波蘭）；一家元器件供應(yīng)商：Ideas，一家IC 開發(fā)商（挪威），以及兩家研究機(jī)構(gòu)：CEA-Leti（法國(guó)）和塞維利亞大學(xué)（西班牙）。

紅外傳感器用于在夜間以及惡劣天氣和操作條件下檢測(cè)、識(shí)別物體或目標(biāo)。它們是多種防御應(yīng)用的核心：熱成像儀、監(jiān)視系統(tǒng)、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和觀測(cè)衛(wèi)星。

下一代紅外系統(tǒng)將需要更長(zhǎng)的檢測(cè)、識(shí)別和識(shí)別范圍，并提供更大的視野和更快的幀速率。這將需要更高分辨率的格式，包括進(jìn)一步減小像素間距尺寸，從今天的標(biāo)準(zhǔn)15微米和10微米降至7.5微米及以下。這將需要在不增加IR傳感器的小尺寸的情況下獲得，從而保持合理的系統(tǒng)成本和機(jī)械/電氣接口。這些要求使得必須對(duì)新的CMOS技術(shù)進(jìn)行鑒定，才能在IR傳感器級(jí)別實(shí)現(xiàn)更高的性能。

HEROIC項(xiàng)目起源于2019年歐洲防務(wù)局IR技術(shù)工作組會(huì)議，會(huì)議認(rèn)為有必要加強(qiáng)歐洲IR制造商之間關(guān)鍵技術(shù)的供應(yīng)鏈。Lynred公司主動(dòng)提議了一個(gè)歐洲范圍的項(xiàng)目，并創(chuàng)建了一個(gè)聯(lián)盟來(lái)鞏固歐洲的IR生態(tài)系統(tǒng)。

為了提高紅外探測(cè)器的質(zhì)量、降低功耗和冷卻需求并增加探測(cè)范圍，在過(guò)去幾年中，用作熱像儀傳感器的焦平面陣列（FPA）開始發(fā)展，最明顯的變化是像素尺寸的減小。

為了應(yīng)對(duì)這種發(fā)展并在FPA領(lǐng)域取得突破，需要一種與那些新的高級(jí)紅外（IR）探測(cè)器兼容的卓越CMOS技術(shù)。不僅如此，歐洲還必須在高性能紅外傳感器方面獲得技術(shù)主權(quán)，并鞏固這一戰(zhàn)略領(lǐng)域的供應(yīng)鏈，從而獨(dú)立于其他地區(qū)的供應(yīng)商。

在2021年歐洲國(guó)防基金（EDF）計(jì)劃中，HEROIC，即高效讀出集成電路屬于光電和雷達(dá)類別，EDF文件描述如下：“高效讀出電路（HEROIC）項(xiàng)目將使歐洲紅外傳感器供應(yīng)商能夠可持續(xù)地設(shè)計(jì)下一代歐盟讀出集成電路（ROIC）用于國(guó)防應(yīng)用的紅外傳感器。ROIC提供每個(gè)單獨(dú)的檢測(cè)器像素及其相關(guān)讀出電路之間的電氣接口。HEROIC將提高與各種紅外檢測(cè)器技術(shù)和2D/3D架構(gòu)兼容的通用先進(jìn)完全歐盟ROIC供應(yīng)鏈可用性的安全性。”

【重磅！寶馬與安森美簽訂長(zhǎng)期協(xié)議】

據(jù)eeNews報(bào)道，雖然特斯拉似乎打算減少SiC組件在其動(dòng)力總成中的份額，但其他汽車制造商繼續(xù)依賴節(jié)能的SiC技術(shù)。例如，寶馬計(jì)劃為其下一代電動(dòng)汽車配備來(lái)自安森美的EliteSiC器件。

這家巴伐利亞制造商已與安森美半導(dǎo)體簽署了長(zhǎng)期供應(yīng)合同。根據(jù)協(xié)議，安森美將采用EliteSic die 750 V M3作為寶馬400伏動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的全橋功率模塊，提供高達(dá)數(shù)百千瓦的功率。就在今年1月，大眾汽車還與這家美國(guó)功率半導(dǎo)體供應(yīng)商簽署了類似的采購(gòu)合同。

寶馬汽車制造商在電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)和集成過(guò)程中的戰(zhàn)略合作使安森美能夠提供差異化和特定應(yīng)用的芯片解決方案，包括優(yōu)化的尺寸和布局以及高性能和可靠性。增強(qiáng)的電氣和機(jī)械特性可提高效率并降低總體損耗，同時(shí)提供最高的系統(tǒng)級(jí)性能。

這些公司最初沒有提供有關(guān)單位數(shù)量和交付價(jià)值的更多細(xì)節(jié)，但眾所周知，寶馬打算大幅增加電動(dòng)汽車在其車隊(duì)中的份額。

安森美電源解決方案事業(yè)部高級(jí)副總裁兼高級(jí)電源事業(yè)部總經(jīng)理Asif Jakwani表示：“最大續(xù)航里程是購(gòu)買電動(dòng)汽車的首要考慮因素，安森美為寶馬所有電動(dòng)汽車優(yōu)化性能的系統(tǒng)方法提供了關(guān)鍵的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，”“此外，我們能夠通過(guò)不斷提升我們穩(wěn)健、垂直整合的SiC供應(yīng)鏈的所有生產(chǎn)步驟，來(lái)支持對(duì)寶馬高端電動(dòng)汽車快速增長(zhǎng)的需求?！?/p>

【聲學(xué)巨頭歌爾股份副總裁吉永和良因個(gè)人原因辭職】

藍(lán)鯨TMT頻道3月7日訊，歌爾股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“歌爾股份”）發(fā)布公告成，董事會(huì)于2023年3月7日收到公司副總裁吉永和良的書面辭職報(bào)告，吉永和良因個(gè)人原因辭去公司副總裁職務(wù)。

辭職后，吉永和良不再擔(dān)任歌爾股份及其子公司其他任何職務(wù)。截止本公告日，吉永和良未直接持有公司股份。

實(shí)際上，歌爾股份已經(jīng)在最近1年半的時(shí)間內(nèi)未發(fā)布高管辭職公告了。而在近半年，歌爾股份丟掉了境外客戶的一筆大單。

該公司于2022年10月28日披露了《2022年年度業(yè)績(jī)預(yù)告》，預(yù)計(jì)2022年度歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)區(qū)間為盈利40.61億元–47.02億元，比上年同期增長(zhǎng)-5%-10%；扣除非經(jīng)常性損益后的凈利潤(rùn)區(qū)間為盈利36.41億元–40.24億元，比上年同期增長(zhǎng)-5%-5%。

但值得注意的是，歌爾股份于2022年12月3日發(fā)布2022年度業(yè)績(jī)預(yù)告修正公告，將業(yè)績(jī)預(yù)期進(jìn)行了大幅下調(diào)。

歌爾股份表示，于2022年11月9日的《歌爾股份有限公司風(fēng)險(xiǎn)提示性公告》中披露了關(guān)于收到境外某大客戶的通知暫停生產(chǎn)其一款智能聲學(xué)整機(jī)產(chǎn)品的事項(xiàng)。在上述事項(xiàng)發(fā)生后，公司管理團(tuán)隊(duì)積極應(yīng)對(duì)，與客戶保持緊密溝通，推動(dòng)相關(guān)事項(xiàng)的后續(xù)解決?；谀壳斑M(jìn)展情況，該款產(chǎn)品預(yù)計(jì)在2022年度內(nèi)無(wú)法恢復(fù)正常生產(chǎn)發(fā)貨。

受此影響，該公司本年度營(yíng)業(yè)收入減少不超過(guò)33億元，與之相關(guān)的直接損失約9億元（包括直接利潤(rùn)減少和停工損失等）。

鑒于該公司與該客戶就該款產(chǎn)品在后續(xù)恢復(fù)生產(chǎn)、市場(chǎng)份額、訂單數(shù)量等仍在進(jìn)行溝通，存在不確定性，根據(jù)《企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則》要求，歌爾股份對(duì)該產(chǎn)品固定資產(chǎn)、存貨等相關(guān)資產(chǎn)進(jìn)行清查評(píng)估，重新估計(jì)可收回金額并進(jìn)行減值測(cè)試。

經(jīng)過(guò)與會(huì)計(jì)師事務(wù)所進(jìn)行溝通后，充分考慮該事項(xiàng)影響并基于謹(jǐn)慎性原則，該公司擬增加計(jì)提資產(chǎn)減值準(zhǔn)備，確認(rèn)資產(chǎn)減值損失。上述減值損失預(yù)計(jì)約11-15億元（其中存貨跌價(jià)損失約7-9億元，固定資產(chǎn)減值損失約4-6億元）。

綜上，受該事項(xiàng)影響，該公司直接損失和資產(chǎn)減值損失約20-24億元，對(duì)2022年度經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)產(chǎn)生顯著影響。經(jīng)調(diào)整后的2022年度歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)17.1億元–21.37億元，同比降低50%-60%。

歌爾股份表示與該客戶除該款產(chǎn)品之外的其他零組件和整機(jī)業(yè)務(wù)合作均在正常開展中。

【SIA：1 月份全球半導(dǎo)體銷售額，同比下降 18.5%】

3 月 8 日消息，根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）近日公布的數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體行業(yè)在 2023 年 1 月的銷售額為 413 億美元，這個(gè)數(shù)字比 2022 年 12 月的 436 億美元減少了 5.2%，比 2022 年 1 月的 507 億美元減少了 18.5%。

SIA 的總裁兼首席執(zhí)行官 John Neuffer 表示，“雖然 2022 年全年的銷售額達(dá)到了歷史新高，但是下半年開始全球半導(dǎo)體市場(chǎng)出現(xiàn)了明顯的下滑，這種情況在 2023 年第一個(gè)月還在持續(xù)。目前半導(dǎo)體市場(chǎng)正經(jīng)歷一個(gè)短暫的周期性低迷，但是由于芯片在各種關(guān)鍵技術(shù)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，半導(dǎo)體市場(chǎng)長(zhǎng)期來(lái)看仍然有很大的潛力。”

從各個(gè)地區(qū)來(lái)看，歐洲在 1 月份實(shí)現(xiàn)了微弱的環(huán)比增長(zhǎng)（0.6%），而日本（-2.1%）、亞太 / 所有其他地區(qū)（-2.7%）、美洲（-7.9%）和中國(guó)（-8.0%）則都出現(xiàn)了環(huán)比下降。同比來(lái)看，歐洲（0.9%）和日本（0.7%）也有所增長(zhǎng)，而美洲（-12.4%）、亞太 / 所有其他地區(qū)（-19.5%）和中國(guó)（-31.6%）則都有所減少。

傳感財(cái)經(jīng)

【3月7日傳感財(cái)經(jīng)分析：測(cè)試儀概念報(bào)跌，東華測(cè)試領(lǐng)跌；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念報(bào)跌，潤(rùn)建股份領(lǐng)跌；MEMS傳感器概念報(bào)跌，潤(rùn)欣科技領(lǐng)跌】

3月7日盤后，測(cè)試儀概念報(bào)跌，東華測(cè)試 (45.97，-2.32，-4.8%)領(lǐng)跌，科威爾(57.22，-2.52，-4.22%)、華力創(chuàng)通(8.17，-0.27，-3.2%)、優(yōu)利德(38.79，-1.22，-3.05%)等跟跌。

3月7日盤后，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念報(bào)跌，潤(rùn)建股份(46.29，-2.21，-4.56%)領(lǐng)跌，航天科技(10.36，-0.49，-4.52%)、風(fēng)華高科(16,8，-0,67，-3,84%)、查有科技(16,88，-0,67，-3.82%)等跟跌。

3月7日盤后，MEMS傳感器概念報(bào)跌，潤(rùn)欣科技(7.28，-0.42，-5.45%)領(lǐng)跌，通富微電(22.21，-1.09，-4.68%)、長(zhǎng)電科技(27.6，-1.31，-4.53%)、萬(wàn)訊自控(10.56，-0.5，-4.52%)等跟跌。

相關(guān)MEMS傳感器概念股

(1)、潤(rùn)欣科技:

3月7日消息，潤(rùn)欣科技開盤報(bào)價(jià)7.7元，收盤于7.270元。3日內(nèi)股價(jià)下跌6.33%，總市值為36.7億元。潤(rùn)欣科技公司2021年實(shí)現(xiàn)總營(yíng)業(yè)收入18.58億，同比增長(zhǎng)33.96%;凈利潤(rùn)5777.7萬(wàn)，同比增長(zhǎng)26.57%，毛利率11.82%,凈利率3.11%。

公司分銷的產(chǎn)品主要用于實(shí)現(xiàn)通訊連接及傳感功能，具體包括無(wú)線連接芯片、wiFi及網(wǎng)絡(luò)處理器芯片、傳感器芯片、微處理器芯片等產(chǎn)品。

(2)、通富微電:

3月7日晚間復(fù)盤消息，通富微電開盤報(bào)價(jià)23元，收盤于22.210元。5日內(nèi)股價(jià)下跌3.92%，總市值為336.09億元。公司2021年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入158.12億元，同比增長(zhǎng)46.84%;凈利潤(rùn)9.57億元，同比增長(zhǎng)182.69%; 毛利率17.16%。公司成功開發(fā)并量產(chǎn)汽車用MEMS、霍爾傳感器、MCU和新一代電子點(diǎn)火模塊。

(3)、長(zhǎng)電科技:

3月7日消息，長(zhǎng)電科技開盤報(bào)價(jià)28.78元，收盤于27.600元。3日內(nèi)股價(jià)下跌6.99%，總市值為491.16億元。公司2021年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入305.02億元，同比增長(zhǎng)15.26%:歸屬干上市公司股東的凈利潤(rùn)29.59億元，同比增長(zhǎng)126.83%;歸屬于上市公司股東的扣除非經(jīng)常性損益的凈利潤(rùn)24.87億元，同比增長(zhǎng)161.22%。

(4)、萬(wàn)訊自控:

3月7日晚間復(fù)盤消息，萬(wàn)訊自控今年來(lái)漲幅上漲9.86%，最新報(bào)10.450元，成交額1.18億元2021年報(bào)顯示，萬(wàn)訊自控實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入9.48億元，凈利潤(rùn)9254.14萬(wàn)元，毛利率51.97%。2019年12月16日公司在互動(dòng)平臺(tái)稱，公司有自主開發(fā)的壓力傳感器和氣體傳感器等

(5)、華伍股份:

3月7日晚間復(fù)盤消息，華伍股份今年來(lái)漲幅上漲5.2%，截至15點(diǎn)收盤，該股跌4.2%，報(bào)9.810元，總市值為41.21億元,

PE為24.37。2021年公司營(yíng)業(yè)總收入14.35億，同比增長(zhǎng)9.18%，近五年復(fù)合增長(zhǎng)為20.54%;凈利潤(rùn)為1.35億，近五年復(fù)合增長(zhǎng)為29.87%。

公司表示，西人馬作為行業(yè)領(lǐng)先的EMS與高端傳感器芯片研發(fā)企業(yè)，在該領(lǐng)域具有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

審核編輯黃宇