摘要 人们对利用超声 (US) 换能器进行非侵入性神经调节治疗,包括低强度经颅聚焦超声刺激 (tFUS) 的兴趣迅速增长。用于 tFUS 的最广泛展示的超声换能器是体压电换能器或电容式微机械换能器 (CMUT),它们需要高压激励才能工作。为了推动超声换能器向小型便携式设备的发展,以便大规模安全地进行 tFUS,人们对具有光束聚焦和控制能力的低压超声换能器阵列很感兴趣。这项工作介绍了使用 1.5 µ m 厚的 Pb(Zr 0.52 Ti 0.48)O3 薄膜(掺杂 2 mol% Nb)的 32 元件相控阵压电微机械超声换能器 (PMUT) 的设计方法、制造和特性。电极/压电/电极堆栈沉积在绝缘体上硅 (SOI) 晶片上,硅器件层厚度为 2 µ m,用作弯曲模式振动的被动弹性层。制造的 32 元件 PMUT 的中心频率为 1.4 MHz。演示了超声波束聚焦和控制(通过波束成形),其中阵列由 14.6 V 方波单极脉冲驱动。PMUT 在焦距为 20 mm 时产生的最大峰峰值聚焦声压输出为 0.44 MPa,轴向和横向分辨率分别为 9.2 mm 和 1 mm。最大压力相当于 1.29 W/cm 2 的空间峰值脉冲平均强度,适用于 tFUS 应用。
创新、小巧、快速、精确。并且具有一定的节能效果。这些是许多先进技术和微型部件所需的要素。为了继续快速的技术进步,弗劳恩霍夫光机电系统研究所还向小型企业提供其研究组合、最先进的技术和设备以及 200 毫米和 300 毫米洁净室。 200 毫米晶圆上的 MEMS 技术和设备 在弗劳恩霍夫光机电系统研究所,MEMS 技术的技术开发和支持贯穿整个价值链:从单个工艺到技术模块再到完整技术,以及洁净室设备的工艺技术支持。i. 成功开发后,该研究所提供试生产或技术转让支持。弗劳恩霍夫光机电系统研究所涵盖的技术成熟度 (TRL) 为 3 至 8。因此,初创企业、中小型企业和没有自己工厂的公司尤其可以从低投资成本中受益。在传感器和执行器领域,弗劳恩霍夫光机电系统研究所开发了电容式超声波传感器等产品。这些是作为快速客户定制化调整的平台提供的。这为中小型公司提供了经济高效的高科技访问方式。对客户来说,另一个重要方面是:一种简单且经济高效的方法来测试其应用中的最新开发成果。为此,Fraunhofer IPMS 提供了评估套件。借助这些现成的设置,客户可以例如
Soli 是一种用于 HCI 的新型手势感应技术,具有许多潜在用例。与电容式感应或基于视觉的感应相比,它旨在克服遮挡、照明和嵌入式感应问题。它还旨在支持 3D、距离和微动作,以实现新颖的交互形式。Soli 结合了硬件架构、信号处理、软件抽象、UX 范例和手势识别的视图,适用于嵌入式硬件和最终产品。Soli 技术与硬件无关,这意味着传感技术可以与不同的雷达芯片配合使用。事实上,该团队已经开发了两个完全集成的雷达芯片(图 1)、一个调频连续波 (FMCW) SiGe 芯片和一个直接序列扩频 (DSSS) CMOS 芯片。有四个接收 (Rx) 和两个发射 (Tx) 天线。Rx 天线间距设计用于最佳波束形成,而 Rx/Tx 间距设计用于获得隔离。雷达原型是一款定制的 57-64 GHz 雷达,配有多个窄波束喇叭天线。在 60 GHz 频段,FCC 将带宽限制为 7 GHz(40 至 82 dBm EIRP),这导致分辨率比 Microsoft Kinect 传感器分辨率低约 2cm。如今,Soli 雷达的中心频率为 60 GHz,波长为 5mm,探测范围为 0.05 -15m,视野为 180 度。alpha 开发套件(图 2)使用 FMCW 版本,带有集成开发板,允许通过 USB 与主机连接。
传统的有线电力传输方法是电气时代进步的基石,因其可靠性而被广泛采用。通过传输电缆,来自重要来源的能源为各行各业提供能源。然而,随着技术的进步和人类生活方式的演变,传统有线传输的缺点变得越来越明显:刚性、兼容性问题(例如与植入式医疗设备)和偶尔的安全风险。因此,人们越来越迫切地希望使用无线电力传输 (WPT) 来消除充电过程中对物理连接的需要。无线电力传输 (WPT) 正沿着两条主要途径发展:近场技术,如电容式电力传输 (CPT) 和电感式电力传输 (IPT),以及远场技术,如太阳能卫星 (SPS) 概念。SPS 最初由美国国家航空航天局 (NASA) 在 20 世纪 70 年代提出,被设想为太空中的太阳能转换器,将电力传输到地球。在长距离电力传输中,SPS 技术可以采用各种策略。日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 已开展了大量实际应用研究。与激光电力传输 (LPT) 相比,微波电力传输 (MPT) 系统在传输和接收方面通常具有更高的效率,且大气衰减更低。本文主要关注对微波电力传输 (MPT) 系统的全面回顾。印度电网的输配电损耗居全球首位,世界资源研究所 (WRI) 估计为 27%,而印度各政府部门报告的数字超过 40%。这些损失源于电网的技术效率低下和普遍存在的盗窃行为。利用最先进的技术为这一紧迫问题提供了可行的解决方案。
摘要 本研究将讨论低通滤波器这一主题。研究范围将包括研究人员在整个实验过程中获得的数据、低通滤波器的样本图、理论和背景介绍以及数据和结果的分析。此外,研究还将研究一个名为 Multisim 的软件程序,以更准确地观察低通滤波器的行为。选择这个主题是因为这是研究人员最熟悉的滤波器类型。此外,这种类型的滤波器用于许多音频应用中,它可以消除背景噪音、消除数据分析中的特定频率、无线电调谐等等。因此,这种类型的滤波器被称为高切或高音切滤波器。这种熟悉是每个小组成员在整个课程中的先前经验和学习的结果。关键词:低通滤波器、截止频率、RC 低通滤波器、RL 低通滤波器、频率响应。1. 简介低通滤波器是只接受低频信号通过并阻止高频信号的滤波器 [1]。低频信号被定义为频率值低于截止频率的信号 [2]。此外,它分离输入信号,并根据频率值接受或拒绝信号。此外,它由与电感器或电容器连接的电阻器组成。只有两种类型的低通滤波器,即电感式和电容式低通滤波器 [3,4]。电容滤波器是电阻器和电压源串联连接。电容器两端的阻抗与频率成反比关系,而电容器的阻抗会随着频率值的增加而减小 [5]。这意味着电容器对低频具有高电阻,从而阻止其通过电容器。它对高频信号的电阻也很低。高频信号将通过电容器,因为它对它的电阻很低,而电容器将拒绝低频信号。因此,它将通过输出电压。由于电容器的反应性,电容器倾向于将高频信号与低频信号分开 [6]。
摘要 智能传感器越来越多地集成到自主系统中,尤其是在物联网的背景下,这需要全面、更安全、适应性强且可靠的解决方案。在复杂环境中对它们的动态行为进行建模仍然是一项挑战。本研究适合这些领域,并通过计算建模电容式和电感式皮肤传感器,以确保强大的功能和无缝的物联网集成。本研究引入了一种物联网集成多传感器的强大模型,展示了它们将环境中的电容变化转换为电流信号并对其进行整形以用于控制目的的能力,这对于智能皮肤传感器系统至关重要。间隔计算用于优化集成传感器的参数。该分析强调了它们对触摸和环境条件的敏感性,这对于开发此类系统更安全、更智能的响应至关重要。它展示了传感器与物体距离的变化如何影响集成传感器行为的优化,这对于管理实际应用中的不确定性、确保可靠和一致的性能至关重要。作者提出了一种将智能皮肤传感器与自主物联网系统集成的模型。该模型在小型化、与纳米发电机集成和可扩展性方面表现出巨大潜力,特别适合物联网应用。该研究证实了这些模型在设计智能自主传感器阵列方面的实用性,这些传感器阵列能够在复杂、动态且安全至关重要的物联网环境中稳定无故障地运行。
目标和范围AI模型近年来在各种应用中不断显示出非凡的性能,包括计算机视觉,自然语言处理,大语言模型等。精确驱动的AI模型体系结构在很大程度上增加了模型尺寸和计算,尤其是要求高密度存储器存储。处理引擎与片上/芯片内存之间的频繁通信导致高能消耗,这成为AI硬件加速器设计的瓶颈。为了克服此类挑战,内存计算(IMC)和近存储计算(NMC)已被视为能效体AI加速度的有希望的方案。权重存储在存储单元中,并在内存阵列内或附近执行点产品或其他操作。关于IMC/NMC方案的内存技术,SRAM已经成熟,但挥发性很大,消耗了大面积(例如,8T/10T bitcells)和CMOS设备中的泄漏功率。这种缺点促进了非易失性记忆(NVM),作为基于区域有效的IMC/NMC AI加速度的有吸引力的解决方案。NVM包括电阻随机访问记忆(RRAM),相变内存(PCM),自旋转移 - 转移磁性磁随机访问记忆(STT- MRAM),铁电场效果记忆(FERAM,FEFET),FEFET,FEFET,FEFET),铁电容式设备等。值得注意的是,包括英特尔,TSMC,三星和Globalfoundries在内的铸造公司已商业化或原型构造单一集成的NVM技术,例如rram,mram,feram/fefet等。
摘要:本文介绍了一个单户房屋的案例研究,该房屋的几个光伏微设置以不同的方向为导向,在该方向上,能量电力存储系统已经运行了几个月。在房屋中,热源是与热缓冲区配合的空气水泵。第一个光伏安装是在2016年安装的,在随后的五年中,使用微型逆变器扩展了。来自光伏的最终能量覆盖了建筑物的能源需求的50%。提出了处理技术和经济方面的程序,使我们能够确定在能源价格,设备效率和价格的给定条件下以及政府支持的给定条件下是否要安装储能。本文介绍了设计和构建的家庭能源管理系统的影响,该系统主要是通过对光伏系统的自我消费以及最终成本的影响来监督热量和电池中的储能。使用需求侧管理进行比较计算,这决定了瞬时能源成本。注意获得高自我消费的可能性,但经济计算表明,这并不总是有益的。在安装电气存储系统后,每年的自我消费增加了大约六分之一,从使用家庭能源管理系统开始时,增加了三分之一。同时,通过在热量和电池中利用储能,在最便宜的多区域关税中消耗了几乎95%的能源。还提出了逆变器和电池充电系统对电网的影响。通常,当活动能接近零时,电容式反应能是显着的。
摘要:智能纺织品可用作创新解决方案,为患有痴呆症或其前身轻度认知障碍 (MCI) 的养老院居民提供娱乐、有意义的参与、舒适、娱乐、刺激,并全面改善其生活质量。本概念论文介绍了一种智能纺织品原型,用于娱乐和监控/评估相关客户的行为。该原型包括用于播放音乐和简单交互的物理计算组件,此外还包括游戏和数据记录系统,以确定活动和交互的基线。该研究使用微电子、发光二极管 (LED) 和电容式触摸传感器编织成织物,通过在患者与纺织品的不同区域互动时结合光和声音效果作为反馈,展示了在传统非智能活动围裙的正常操作上可能实现的增强类型。数据记录系统将记录患者的行为模式。这将包括患者在不同纺织区域内活动的位置、频率和时间。纺织品将被放在居民的腿上,然后居民会玩弄它,从而通过游戏化的认知测试来开发行为特征。这篇概念论文概述了原型传感器系统的开发,并强调了在养老院环境中使用它所面临的挑战。这项研究通过一种新颖的架构实现了广泛的功能,该架构涉及松散耦合,并将工件集中在顶层,将技术集中在底层。松散耦合系统中的组件可以用提供相同服务的替代实现来替换,因此这为解决方案提供了最大的灵活性。文献表明,现有的强耦合架构导致难以在不产生大量成本的情况下对不同的个体进行建模。
配置,这对于集成应用程序很方便。此外,由于其高Q值和高功率能力,它们具有广泛的应用。在参考文献13中,设计了TM01模式单片介电滤波器,该滤光滤光片结合了使用带有低二电恒定恒定支撑的U形金属探针实现的负耦合。在参考文献14中,使用深层盲孔来基于介电波导结构实现负耦合。在参考文献15中分析了波导滤波器电容电容式负耦合理论。但是,这些类型的耦合需要高加工精度,并且需要一次成型,这不利于质量生产。这项研究涉及基于介电波导腔的一种正耦合结构的建议以及负耦合结构。该结构涉及一种集成的设计,可以通过简单地通过二线波导中的孔或盲孔来实现。在预期的位置钻孔或盲孔发射并模压滤波器的介电波导后,并且介电波导的表面完全金属化并同时涂层,这对于制造和调试非常方便。以四阶带通滤波器为例,本研究涉及一种介电波 - 导向器交叉耦合过滤器的设计。正耦合使用两个浅盲孔在对称的上方和下方的两个浅盲孔中,而中间通过一个连接两个盲孔的孔。负耦合是使用对称上方和下方的两个浅盲孔实现的。分析了正耦合设计理论,并阐明了过滤器的正向设计过程。制成的过滤器的总尺寸为27×27×5 mm,中心频率为3.5 GHz。带宽为5%,插入损失小于0.5 dB,带内的返回损耗大于15 dB,并且在3.25和3.65 GHz时产生了两个带外的传输零。