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新型温度传感器将增强可穿戴设备能效
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日期:2017-07-13 11:28:37来源:中国气象局 点击:518
核心提示:近日,加州大学圣迭戈分校的科学家研制出一种新型“近乎零损耗”的温度传感器,仅需113皮瓦(百亿分之一瓦)的功率就可以运作。这意味着,新型温度传感器仅需要少量的电能就可以正常运行。该研究结果刊登在《科学报告》期刊上。工程师相信该传感器可以增强可穿戴设备、植入装置以及其他环境监测技术的能效。新型传感器促使此...

近日,加州大学圣迭戈分校的科学家研制出一种新型“近乎零损耗”的温度传感器,仅需113皮瓦(百亿分之一瓦)的功率就可以运作。这意味着,新型温度传感器仅需要少量的电能就可以正常运行。该研究结果刊登在《科学报告》期刊上。

工程师相信该传感器可以增强可穿戴设备、植入装置以及其他环境监测技术的能效。新型传感器促使此类设备从仪器本身和周围环境创造的能源中专门提取电能。

圣迭戈分校雅各布工程学院电子工程学教授、该研究的主要负责人帕特里克·梅西埃说:“我们希望可穿戴设备能够变得不引人注意,让人们都意识不到佩戴了这些设备。终有一天这项新技术可以使我们不再需要更换电池。”

新型传感器的功率比现在能效最高的利用温度监控技术的传感器(如医疗植入设备和智能自动调温器)低628倍。研究员还表示,许多研究人员都试图解决栅漏电流的问题,而该研究却利用栅漏电流构造了一种超低能耗电流源晶体管。

研究人员开发出一种低耗电量的转化方式。电阻器对温度做出反应,电阻电压受到影响。最后会将电压转化为相应的温度值。新型传感器利用两个低耗电量的电流,其中一个与温度同步,另一个与时间同步。电子反馈回路通过改变对温度敏感的电流电容器大小,确保两种电流同步流动。随着温度下降,电流速度会变慢。因此,反馈回路使电容器大小降低,来确保电流的同步性。这一电容器的改变会把温度变化记录在一个小型芯片上。

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考虑到综合能效问题,新型传感器的响应速率只能每秒一次更新温度,这比现有的温度传感器稍慢。不过对于可穿戴设备、智能家居等对变化速度要求不高的场合,该响应时间是足够的。


出处:中国气象局
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