将先进的光纤光栅传感技术与无线传感网络技术相结合,提出并实现了一种可进行多种参量及多维传感测量的光纤光栅无线传感器网络系统。具有测量精度高、抗电磁干扰、组网灵活、网络规模大、集总式控制等点。所设计的系统，由光纤光栅无线传感器节点、中心节点和控制中心组成。光纤光栅无线传感器节点采用电池供电，采用低功耗设计，电池单次工作寿命可达100天。传感器节点间采用无线方式通信。通信半径可达150米。传感器节点可以感测温度、压力、应变、位移、振动等参量。并在控制中心实时显示。整个系统具有数据融合、分析、报警等功能

当前土壤湿度传感器最先进的有美国的EC-3型土壤湿度传感器售价约1500元，误差3%。而国产的土壤湿度传感器在280元至500元不等，误差5%以上。本技术的土壤湿度传感器制造成本在15元以下，计算模具等其它成本、人力成本和合理利润的情况下售价在50元之下，误差4%左右。 另外，本技术的土壤湿度传感器自身功耗极低，测试结果为：工作状态5mA，休眠状态6-8uA，实际系统使用时4节5号干电池可连续使用1年以上。 本技术的土壤湿度传感器在某智能浇灌系统实际使用已经超过3年，各

基于事件驱动方式的仿生视觉图像传感器，用于高速场景的拍摄 一、项目分类 关键核心技术突破、显著效益成果转化 二、成果简介 随着虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合虚拟增强现实（MR）技术、自动驾驶、物联网以及机器视觉等领域的飞速发展，对图像传感器的采集速度提出了更高的要求。传统基于“帧”扫描形式的CMOS 或 CCD 图像传感器较难满足高速运动物体的拍摄需求，若提高相机的图像采集帧率，则需要采用高性能且结构复杂的模数转换器，大量的图像会带来较大的数据冗余，此外，也会面临功耗高的问题。 相比于传统的光电和图像传感器，生物视网膜具有许多不可比拟的优势。视网膜中的光感受器可根据外界光强的变化自适应调节增益，能够感知超过 180dB 的光强范围。另外，视网膜基于事件驱动式的采集方式，仅输出场景中光强发生变化的信息，因而，能够滤除低频信息带来的冗余。在信号处理和传输上，采用异步通信的方式，通过神经节细胞将光强信息转换为时空脉冲信号，实现低功耗。 受到生物视网膜的启发，研究人员提出了基于事件驱动方式的仿生视觉图像传感器，用于高速场景的拍摄。该类传感器多采用对数像素电路作为光强探测单元，因其动态响应范围宽，可随机读取。然而，对数电路在弱光环境下灵敏度低，几乎没有光响应，即仍然无法模仿视网膜弱光下的高灵敏度，除此之外，其输出受到 (Fixed Pattern Noise，FPN)的影响，降低了图像质量。 我们提出了一种兼容 CMOS 工艺的光敏二极管体偏置场效应晶体管器件(PD- body biased MOSFET，简称 PD-MOS)，其结构图和等效电路如图 1所示。 利用 PD 的感光特性以及 MOSFET 的正向衬底偏置效应实现集成光强探测及信号放大于一体的光电器件。该器件可解决对数电路在弱光下灵敏度低的问题，并且提出了一种明暗传感器的方案以降低噪声。设计成像测试方案并搭建静态图像采集测试系统，实现静态显示，通过 MTALAB 进行图像恢复从而实现动态图像显示功能。   图 1 (a) PD-MOS 器件结构及其 (b) 等效电路图 经过商用 180nm CMOS 工艺流程制备后的器件概貌如图 2 所示，图 (a) 为三种不同像素设计的芯片实物图，从上至下分别为环形结构、条形结构及对数像素电路，将其中的环形结构在显微镜下放大观察可看到图 (b) 所示的形貌，图 (c) 为4个像素的显微图。   图 2 (a) PD-MOS 成像阵列芯片的实物图，(b) 环形结构芯片在显微镜下的放大图以及 (c) 环形结构像素放大图 上位机实时显示效果如图3所示，可以明显看出两根头发相交。子图 (a) 为暗态时的 100 帧平均灰度图，子图 (b) 为暗态时的曲面图，子图 (c) (e) (g) (i) 为光态下的图，子图 (d) (f) (h) (j) 为光态下的图像数据减去暗态下图像数据的降噪图，可以发现在30nw/cm2 辐照度下已经出现头发的轮廓，当辐照度继续增加，头发的轮廓越来越清晰，当辐照度达到 3mw/cm2，仍然可以看到头发的轮廓。   图 3 阵列芯片采集的图像 不同于传统计算机视觉系统的图像采集方式，生物视觉系统的成像由视野场景中发生的事件触发，且生物视网膜具有宽动态响应范围、超低功耗以及异步传输等特点，这为仿生视觉系统的研究提供了全新的思路。随着物联网、自动驾驶以及安防等领域的快速发展，它们对高速动态图像传感器的需求也日益提升。近些年，针对这些需求，研究人员提出了一种用于采集高速动态信息的类视网膜相机，成为了一大热点研究方向。类视网膜相机的工作原理模拟了生物视网膜事件驱动型的采集方式及异步型的传输模式，为动态视觉成像提供了硬件基础。综上，该类传感器的研究具有十分重要的科研意义和深远的经济价值。

研究提出了一种测量环境数据的新思路，即通过“机会感知（opportunistic sensing）”的策略，从原本与环境监测无关的安防摄像头所拍摄到的视频中，提取实时的降雨信息。该研究团队利用计算机视觉技术，开发出了一种降雨视频雨纹提取和分割算法，结合几何光学和雨滴谱特征分析，实现降雨量的高频定点估算。

1. 针对人机交互和人体感知场景开发智能微波感知识别技术，实现基于手势识别和动作识别技术的交互控制应用、基于人体定位跟踪、呼吸心跳测量、跌倒检测和身份识别技术的存在检测、健康监护和安防监测应用。 2. 采用小尺寸的集成毫米波雷达芯片，精简硬件设计，缩小模组尺寸，软硬件联合优化减低功耗，集成针对人机交互和人体感知场景设计的多种功能算法，打造小尺寸、低成本、低功耗、多功能的新型通用传感器。

柔性传感器由柔性材料（基材）制成，兼具柔韧性和延展性，是柔性电子领域的关键元件之一。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 上海索夫特电子有限公司 企业法人 王保余 注册时间 2021.9.3 注册所在省市 上海市 组织机构代码 9130112MA7AH2J59Y 经营范围 技术服务、技术开发、电子专用材料销售、电力电子元器件制造、新材料技术研发 企业地址 上海市闵行区景联路389号9幢1层 获投资情况 团队投资50万元整 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 唐桤泽 物理学院/光电信息科学与工程 2020.9.1/2024.7.1 王保余 材料学院/复合材料与工程 2018.9.1/2022.7.1 潘一 材料学院/复合材料与工程 2018.9.1/2022.7.1 赵珩宇 材料学院/新能源材料与器件 2018.9.1/2022.7.1 杨扬 物理学院/应用物理学 2020.9.1/2024.7.1 曾剑涛 物理学院/应用物理学 2020.9.1/2024.7.1 范世昌 物理学院/光电信息科学与工程 2020.9.1/2024.7.1 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 张震 物理学院/物理化学 无/讲师 功能纳米材料的可控制备及其在印刷电子领域的应用 五、项目简介 柔性传感器由柔性材料（基材）制成，兼具柔韧性和延展性，是柔性电子领域的关键元件之一。项目通过开发功能型电子墨水，以印刷电子技术为手段，推动高精度柔性传感器增材制造，有效解决高精度和高阈值相悖、多模态信号串扰等技术痛点，助力柔性可穿戴电子发展，更好服务人类智能生活。 自主研发的高精度柔性传感器具有三大核心技术：①设计多级微结构、模块化传感电路，解决模态间的串扰，实现精度、阈值、模态以及稳定性的协同提高；②针对不同传感电路，开发温敏、压敏以及湿敏电子墨水，在填料组成、结构以及复配方面提升其信号响应性能；③采用喷墨打印、点胶打印和丝网印刷等高精度、高效率、节能的制备工艺，实现多模态柔性传感器的逐层叠印生产，同时提升多模态传感电路的印刷精度。所开发三模态柔性传感器实现温度、湿度、压力的同时采集，模态串扰率≤3%，成本降低70％，性能和逐层印制工艺国际领先，已发表4篇发明专利、1篇SCI论文和5项软著。 团队已与上中下游厂商建立良好合作关系，柔性温敏传感器完成中试、小规模试产（120万片），产值120万；温度、湿度双模态传感器应用于柔性红光面膜仪，与厦门银方签订意向订单；三模态传感器工艺较成熟，预计2023年实现量产。

本发明属于生物电化学检测技术领域，具体为一种基于同轴结构的柔性纤维传感电极及其制备方法。本发明柔性纤维传感电极包括银/氯化银参比电极，工作电极，碳材料对电极，聚合物绝缘层；四者关于纤维的几何对称轴为同轴关系，并且同轴结构可以有多种形式；同轴结构可以提高空间利用率，简化电极识别与电路连接工作；电极模量与生物软组织相匹配，有助于形成稳定的器件/组织界面，实现对体内信号的长期监测；纤维形状和电极排布的体积微型化，对外膜的稳定性友好，与生物组织的界面更稳定，可增加使用寿命，具有良好的应用前景。

成果与项目的背景及主要用途：该项目是天津市科技发展计划项目，通过了科委组织的专家验收。项目组采用自顶向下的设计方法，完成了 CMOS 图像传感器 1024×768 像素阵列的版图设计，通过了仿真验证，结果达到了设计要求。在 Chartered 公司0.35um 工艺线上成功试制了关键模块和小规模完整的 CMOS 图像传感器样片。样片工作正常，能够正确的拍摄运动物体，各项指标均满足设计要求。 背景：CMOS 图像传感器是当前已广泛用于民用、工业、科技和国防领域的各类图像摄取系统，近年来民用电子产品领域发展迅猛，如照相手机、PC 机、像机等。该成果主要用于图像摄取系统的核心部件—CMOS 图像传感器设计中。 技术原理与工艺流程简介：CMOS 图像传感器利用成熟的 CMOS 工艺制作光敏像素单元，因此可以把光电接收器和信号处理电路集成在单个芯片上。 主要设计内容包括：像素阵列、消噪放大电路、模数转换器、时序控制电路和测试系统设计。采用自顶向下的设计方法，首先根据功能要求对系统进行架构设计，将系统分为时序控制电路部分（数字电路实现）和从像素阵列到 AD 转换的信号处理部分（模拟电路实现）。版图设计完成后，导出 GDSII 文件，在新加坡 Chartered 公司 0.35um 工艺线进行流片，然后进行封装。根据芯片工作对外界的要求设计 PCB电路板，搭建测试系统，对芯片功能和各项电学指标进行测试分析。  技术水平及专利与获奖情况：技术水平属国内先进。 应用前景分析及效益预测：该项目取得了 CMOS 图像传感器的核心设计技术，可用于各种CMOS图像传感器设计中，中国CMOS图像传感器市场需求庞大，年复合成长率达到 60%，因此有着广阔的应用前景。目前国外同类产品的销售价格远远高于芯片的开发成本，因此存在很大的利润空间，将产生很好的经济效益。功能上可完全兼容、并替代进，通过合作根据市场需求，随时调整产品种类和指标，使经济效益最大化。 应用领域：CMOS 图像传感器广泛应用于消费类、工业和科技等各个领域。 民用领域：拍照手机、数码相机、可视门镜、摄像机、汽车防盗等；工业领域：生产监控、安全监控等。

产品详细介绍PCT-SH-S高精度数字倾角传感器产品特点：1)单、双轴倾角量测2)量程±1～±90°3)宽电压输入9～36V4)输出接口RS485、RS232、RS422、TTL或CAN 2.0B可选5)宽温工作-40～+85℃6)IP67防护等级7)高抗振性能>2000g8)高分辩率0.001°9)体积90×50×28mm产品应用：工程车辆调平               桥梁与大垻监测          高空平台安全保护  医疗设备角度控制           地下钻机姿态导航        盾构顶管应用 基于倾角的方向测量         地质设备倾斜监测        定向卫星通讯天线的俯仰角测量矿业机械、石油钻井设备     设备水平控制            对准控制、弯曲控制单位：长沙平川公司联系方式：15387560104网址：www.pchuangroup.com  邮箱：pchuangroup@163.com

一、产品简介        MXY5001光纤传感原理及应用综合实训平台是我司专为各种光纤传感器的学习与研究而开发的。该实训平台是在光纤传感领域中的光纤透射技术、反射技术及微弯反射技术等基本原理的基础上开发而成的。本实训平台从简单到复杂，从基础到应用，系统的介绍了光纤传感器的基本原理，实验方法以及实际应用的实例。学生可以根据所提供的可搭建设计组件开展各种实验，或者根据仪器所提供的元件进行二次搭建。这不仅丰富了大学实验的教学内容，拓宽了学生的知识面，而且可以进一步调动学生学习本专业的积极性，对理工科院校学生将所学知识的工程应用化具有积极的意义。 二、实验内容 LD光源P-I、V-I特性曲线测试设计实验 光纤微弯传感系统设计实验 光纤位移传感系统设计实验 光纤烟雾报警系统设计实验 光纤温度传感系统设计实验 光纤液位测量系统设计实验 光纤压力传感测量系统实验 光纤导光照明系统设计实验 光纤传感角度测量设计实验 三、主要技术参数 1、光源： 650nm点状半导体激光器；650nm光纤激光器；1W红光LED；3W全彩LED； 2、功率计探头： 光电池型号SL248R；开路电压0.3V；短路电流8µA；暗电流1nA；光谱响应范围550nm-750nm，峰值波长650nm；功率范围：0-5mw 3、显示屏：     LCD1602液晶显示屏，单排16针接口；8位双向数据总线；可与8位单片机或控制器直接相连；管脚高电平为+5V；可显示2行；每行16个字符。 4、51系列单片机：     STC89C52，新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期可任意选择，最新的D版本内部集成max810专用复位电路。 5、光纤微弯称重： 光源：650nm光纤激光器；多模光纤跳线：纤芯直径62.5µm，长度1m；液晶显示光功率值； 砝码：10g、20g、50g、100g、200g； 6、光纤位移传感： 光源：650nm光纤激光器；反射式光纤传感器：纤芯直径φ1长度80cm；液晶显示光功率值； 7、光纤烟雾报警及浓度显示： 光源650nm光纤激光器；多模光纤跳线：纤芯直径φ1长度50cm；液晶显示光功率值及烟雾浓度；光线透过率小于80%（即烟雾浓度大于20%）报警； 8、光纤温度传感： 对射式光纤传感跳线：纤芯直径62.5µm，长度1m；PT100温度传感器：测温范围：0~90°； 温控仪：额定电压180V～220V，50Hz；电源功耗<5W；量程0～400℃；准确度0.5；分辨率1℃；环境温度0～50℃；相对湿度35%～85%；风扇：DC-12V直流风扇；液晶显示光功率值 9、光纤液位测量： 多模光纤跳线：纤芯直径62.5µm，长度1m；光纤准直透镜：近距离，焦距可调；烧瓶：具备入水口及出水口；液晶显示光功率值，水位小于设定值时报警。 10、压力传感测量： 气泵：ACO-001；功率20W；电源220VAC/50Hz；排气量20L/min；压力传感器：测量范围20～250KPa；相应的输出电压为0.2V～4.9V；工作温度范围为-40℃～+125℃； 11、导光照明光纤：端点发光、体发光两种； 12、调整架：轴向位移调节采用了精密螺纹副调节，运动平滑； 四、配置设施 光纤传感应用综合实训平台主机、导轨及支架组件、位移组件、微弯形变装置、 压力组件、温度组件、液位测量组件、照明光纤、光纤跳线、法兰盘，实验指导书及实验录像光盘等。