Cảm biến khí là gì? Các công bố khoa học về Cảm biến khí

Cảm biến khí là thiết bị thiết yếu để phát hiện, đo lường nồng độ khí trong môi trường nhất định, ứng dụng nhiều trong công nghiệp và thương mại như giám sát chất lượng không khí, phát hiện rò rỉ khí. Chúng hoạt động dựa trên nguyên lý hóa học, quang học hoặc thay đổi điện trở. Các loại bao gồm cảm biến điện hóa, hồng ngoại, bán dẫn và xúc tác. Ứng dụng phong phú từ ngành công nghiệp, y tế, đến gia dụng và môi trường. Mặc dù phát triển mạnh, nhưng vẫn còn các thách thức như độ nhạy và tuổi thọ để tiếp tục cải thiện. Cảm biến khí góp phần quan trọng trong quản lý môi trường và phát triển công nghệ.

Giới thiệu về Cảm Biến Khí

Cảm biến khí là thiết bị chuyên dụng được thiết kế để phát hiện và đo lường nồng độ của các loại khí khác nhau trong một môi trường cụ thể. Chúng là một phần quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và thương mại, từ giám sát chất lượng không khí trong nhà máy sản xuất đến phát hiện rò rỉ trong các hệ thống ống dẫn khí đốt.

Nguyên Tắc Hoạt Động

Cơ chế hoạt động của cảm biến khí phụ thuộc vào loại cảm biến. Một số cảm biến hoạt động dựa trên sự thay đổi trong dẫn điện khi tiếp xúc với khí mục tiêu. Các loại khác có thể sử dụng phương pháp quang học, đo lường sự hấp thụ ánh sáng qua một buồng chứa khí.

Các Loại Cảm Biến Khí

  • Cảm biến điện hóa: Sử dụng phản ứng hóa học khi khí phát hiện tiếp xúc với một điện cực, tạo ra một dòng điện tỉ lệ với nồng độ khí.
  • Cảm biến hồng ngoại: Phát hiện khí bằng cách sử dụng ánh sáng hồng ngoại để đo lường sự hấp thụ ánh sáng của khí.
  • Cảm biến bán dẫn: Thay đổi điện trở khi tiếp xúc với khí, sử dụng vật liệu như oxit kim loại.
  • Cảm biến xúc tác: Đốt cháy khí để phát hiện, thường được sử dụng để phát hiện khí dễ cháy.

Ứng Dụng của Cảm Biến Khí

Cảm biến khí được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

  • Ngành công nghiệp: Giám sát và kiểm soát chất lượng không khí trong các nhà máy, xưởng sản xuất, và đảm bảo an toàn lao động.
  • Y tế: Theo dõi khí thở trong các thiết bị hỗ trợ cuộc sống.
  • Gia dụng: Các cảm biến carbon monoxit trong nhà để phát hiện rò rỉ khí độc.
  • Môi trường: Theo dõi ô nhiễm không khí và mức độ các khí nhà kính.

Thách Thức và Triển Vọng

Mặc dù cảm biến khí đã tiến bộ đáng kể, chúng vẫn còn đối mặt với một số thách thức như độ nhạy, độ chính xác, và tuổi thọ. Nghiên cứu và phát triển tiếp tục tập trung vào việc cải thiện các yếu tố này. Với sự phát triển của công nghệ vi mạch và vật liệu mới, cảm biến khí hứa hẹn sẽ ngày càng nhỏ gọn, năng động và hiệu quả hơn.

Kết Luận

Cảm biến khí đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và giám sát môi trường, cải thiện chất lượng cuộc sống và tạo động lực cho sự phát triển công nghệ trong tương lai. Việc tiếp tục cải tiến và ứng dụng những cảm biến này sẽ mang lại lợi ích to lớn cho nhiều ngành công nghiệp và cộng đồng toàn cầu.

Danh sách công bố khoa học về chủ đề "cảm biến khí":

Chế tạo và đặc tính cảm biến khí ethanol của cảm biến khí ZnO nanowire Dịch bởi AI
Applied Physics Letters - Tập 84 Số 18 - Trang 3654-3656 - 2004

Dựa trên thành tựu của việc tổng hợp các nanowire ZnO trong sản xuất hàng loạt, các cảm biến khí nanowire ZnO đã được chế tạo bằng công nghệ hệ thống vi cơ điện tử và đặc tính cảm biến ethanol đã được nghiên cứu. Cảm biến cho thấy độ nhạy cao và thời gian phản hồi nhanh đối với khí ethanol ở nhiệt độ làm việc 300 °C. Kết quả của chúng tôi cho thấy tiềm năng ứng dụng của nanowire ZnO trong việc chế tạo các cảm biến khí có độ nhạy cao.

Hệ thống máy bay không người lái trong cảm biến từ xa và nghiên cứu khoa học: Phân loại và những điều cần cân nhắc khi sử dụng Dịch bởi AI
Remote Sensing - Tập 4 Số 6 - Trang 1671-1692

Các hệ thống máy bay không người lái (UAS) đã phát triển nhanh chóng trong thập kỷ qua, chủ yếu nhờ vào các ứng dụng quân sự, và đã bắt đầu có chỗ đứng trong số các người dùng dân sự cho mục đích trinh sát cảm biến trái đất và thu thập dữ liệu khoa học. Trong số các UAS, những đặc điểm hứa hẹn bao gồm thời gian bay dài, độ an toàn trong nhiệm vụ được cải thiện, khả năng lặp lại chuyến bay nhờ vào việc nâng cấp hệ thống lái tự động, và giảm chi phí vận hành so với máy bay có người lái. Tuy nhiên, những lợi thế tiềm năng của một nền tảng không người lái phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như loại máy bay, loại cảm biến, mục tiêu của nhiệm vụ, và các yêu cầu quy định hiện hành dành cho hoạt động của nền tảng cụ thể. Các quy định liên quan đến việc vận hành UAS vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và hiện tại tạo ra rào cản đáng kể cho người dùng khoa học. Trong bài viết này, chúng tôi mô tả nhiều loại nền tảng, cũng như khả năng của các cảm biến, và xác định những lợi thế của mỗi nền tảng liên quan đến các yêu cầu của người dùng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Chúng tôi cũng sẽ thảo luận ngắn gọn về tình trạng hiện tại của các quy định ảnh hưởng đến hoạt động của UAS, với mục đích thông báo cho cộng đồng khoa học về công nghệ đang phát triển này, mà tiềm năng cách mạng hóa quan sát khoa học tự nhiên tương tự như những biến đổi mà GIS và GPS đã mang lại cho cộng đồng hai thập kỷ trước.

#Hệ thống máy bay không người lái #cảm biến từ xa #nghiên cứu khoa học #quy định UAS #công nghệ khoa học.
Sự ức chế HDAC6 khôi phục các khiếm khuyết vận chuyển trục trong các nơron vận động từ bệnh nhân FUS-ALS Dịch bởi AI
Nature Communications - Tập 8 Số 1
Tóm tắt

Bệnh xơ cứng teo cơ một bên (ALS) là một rối loạn thoái hóa thần kinh tiến triển nhanh chóng do mất chọn lọc các nơron vận động (MNs). Các đột biến trong gen hòa nhập sarcoma (FUS) có thể gây ra cả ALS khởi phát ở tuổi thiếu niên và khởi phát muộn. Chúng tôi đã tạo ra và xác định các tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSCs) từ bệnh nhân ALS có các đột biến FUS khác nhau, cũng như từ các đối chứng khỏe mạnh. Các nơron vận động lấy từ bệnh nhân thể hiện đặc điểm bệnh lý FUS điển hình trong bào tương, giảm tính hưng phấn, cũng như các khiếm khuyết trong vận chuyển trục diễn tiến. Các khiếm khuyết trong vận chuyển trục được cứu chữa thông qua việc chỉnh sửa di truyền bằng CRISPR/Cas9 đối với đột biến FUS trong các iPSCs lấy từ bệnh nhân. Hơn nữa, những khiếm khuyết này được tái tạo bằng cách biểu hiện FUS đột biến trong các tế bào gốc phôi người (hESCs), trong khi việc giảm biểu hiện FUS nội sinh không có tác động, xác nhận rằng những thay đổi bệnh lý này phụ thuộc vào FUS đột biến. Sự ức chế dược lý cũng như sự làm im lặng di truyền của histone deacetylase 6 (HDAC6) làm tăng acetyl hóa α-tubulin, sự chồng chéo giữa mạng lưới nội chất (ER) và ty thể, và khôi phục các khiếm khuyết trong vận chuyển trục ở các nơron vận động lấy từ bệnh nhân.

#ALS #tế bào gốc đa năng cảm ứng #đột biến FUS #nơron vận động #HDAC6
Bối Cảnh Quan Trọng Đối Với Học Tập Xã Hội - Cảm Xúc: Xem Xét Sự Biến Động Trong Tác Động Của Chương Trình Theo Các Chiều Kích Của Khí Hậu Trường Học Dịch bởi AI
American Journal of Community Psychology - Tập 56 Số 1-2 - Trang 101-119 - 2015
Tóm tắt

Bài báo này xem xét liệu ba chiều của khí hậu trường học—lãnh đạo, trách nhiệm và an toàn/tôn trọng—có làm trung gian tác động của chương trình INSIGHTS đến các kết quả xã hội-cảm xúc, hành vi và học tập của học sinh hay không. Hai mươi hai trường học đô thị và N = 435 học sinh thiểu số chủng tộc/dân tộc có thu nhập thấp đã tham gia vào nghiên cứu và nhận các dịch vụ can thiệp trong suốt 2 năm, ở cả lớp mẫu giáo và lớp một. Tác động của can thiệp đến thành tích toán và đọc viết lớn hơn ở những học sinh tham gia vào các trường có mức độ lãnh đạo, trách nhiệm và an toàn/tôn trọng tổng thể thấp hơn tại thời điểm đầu vào. Tác động của chương trình đến hành vi gây rối lớn hơn ở những trường có mức độ trách nhiệm thấp hơn tại thời điểm đầu vào; tác động đến sự chú ý lâu dài lớn hơn ở những trường có mức độ an toàn/tôn trọng thấp hơn tại thời điểm đầu vào. Các hệ quả cho việc triển khai, sao chép và mở rộng chương trình Học Tập Xã Hội - Cảm Xúc được thảo luận.

Phương pháp hàm phổ trong bài toán cảm biến Doppler lidar trong bầu khí quyển phân lớp Dịch bởi AI
IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium - Tập 6 - Trang 3605-3607 vol.6
Phương trình ước lượng độ dịch Doppler được xây dựng cho phương pháp hàm phổ. Độ chính xác của phép đo được phân tích cho các cấu trúc gió trung bình và thực tế ở các phân lớp bầu khí quyển khác nhau.
#Laser radar #Bầu khí quyển #Hạt bụi #Tốc độ gió #Nhiễu Gaussian #Tự tương quan #Phương trình #Tán xạ hạt #Cảm biến quang học #Khu vực 8
Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn đánh giá hoạt động của cảm biến áp suất không khí sử dụng cho vật thể bay cỡ nhỏ
Thiết bị bay cỡ nhỏ (MAV) đang thu hút nhiều chú ý trong cả nghiên cứu và sản xuất. Chúng được ứng dụng nhiều cho các thiết bị giám sát trong vùng làm việc có hạn chế về không gian. Sự phát triển này đòi hỏi cần có nhiều linh kiện linh hoạt và phù hợp với các thiết bị bay loại này. Trong các thành phần đó, cảm biến áp suất là thành phần quan trọng trong MAV. Do đó, nghiên cứu tập trung trình bày thiết kế và phân tích phương pháp đặc tính hoạt động của cảm biến áp suất không khí dựa trên kỹ thuật phân tích phần tử hữu hạn (FEM). Trước hết, thiết kế chi tiết của một cảm biến áp suất không khí sử dụng trong MAV được mô tả. Mô hình phân tích đặc tính hoạt động của loại cảm biến này được xây dựng dựa trên các kỹ thuật phân tích FEM nâng cao. Hơn nữa, các kết quả mô phỏng được so sánh với đo đạc thực nghiệm nhằm chứng minh được sự hữu hiệu trong mô phỏng FEM của cảm biến áp suất không khí đã thiết kế.
#Cảm biến áp suất #thiết bị bay cỡ nhỏ #phân tích phần tử hữu hạn
Hệ thống đo lường và giám sát chất lượng không khí từ xa ứng dụng nền tảng kết nối vạn vật
Ô nhiễm môi trường không khí là một vấn đề cấp thiết cần được giải quyết. Nghiên cứu này đề xuất và thực nghiệm hệ thống ứng dụng nền tảng kết nối vạn vật (Internet of Thing – IoT) nhằm đo lường và giám sát từ xa chất lượng môi trường với thông số nhiệt độ, độ ẩm, bụi mịn 2,5µm và nồng độ khí CO. Hệ thống được thiết kế phù hợp có tính mở rộng qui mô giám sát để có thể triển khai trong các tòa nhà và trong một phạm vi rộng ngoài trời nhờ ứng dụng nền tảng mạng cảm biến không dây tương ứng như Wi-Fi và LoRa. Sự thay đổi các thông số môi trường có thể được giám sát và điều chỉnh từ xa thông qua ứng dụng được thiết kế và xây dựng trên nền tảng hệ điều hành Android. Dựa trên các thông số môi trường được đo lường, chỉ số chất lượng không khí được tính toán và và đưa ra các cảnh báo đến người dùng. So sánh với các thiết bị thương mại, kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống có độ chính xác cao.
#hệ thống giám sát chất lượng không khí; #bụi mịn 2.5; #cảm biến khí CO; #ESP-8266; #mạng LoRa
ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN ARDUINO VÀ CẢM BIẾN LỰC ĐỂ CHẾ TẠO BỘ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN THẲNG CÓ DÒNG ĐIỆN
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu nhằm chế tạo một bộ thí nghiệm cho phép khảo sát lực do từ trường của một nam châm điện chữ U tác dụng lên dòng điện chạy trong các đoạn dây của một cạnh khung dây hình chữ nhật bằng cách sử dụng cảm biến lực và vi điều khiển Arduino. Bộ thí nghiệm có khả năng đo đạc giá trị lực tương tác từ tự động, liên tục với độ sai biệt giữa giá trị tính theo lí thuyết và giá trị đo thực nghiệm nhỏ hơn 10%. Vi điều khiển Arduino được lập trình để thay đổi góc hợp bởi từ trường và dòng điện một cách tự động. Tuy nhiên, sai số của phép đo còn lớn khi giá trị lực từ nhỏ hơn 2,5mN và việc ghi nhận số liệu thực nghiệm chưa được hoàn toàn tự động hoá. Nếu khắc phục được hạn chế này, bộ thí nghiệm có thể được sử dụng để giúp giáo viên phát triển năng lực vật lí cho học sinh về phần lực từ trong môn Vật lí 1 2 thuộc Chương trình giáo dục phổ thông 2018 .  
#tương tác từ #dòng điện thẳng #Arduino #cảm biến lực #thiết bị thí nghiệm
ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRÊN ĐỊA BÀN XÃ CAM ĐƯỜNG, THÀNH PHỐ LÀO CAI, TỈNH LÀO CAI
Tạp chí Khoa học Trường Đại học Tân Trào - Tập 2 Số 4 - Trang 78-86 - 2016
Biến đổi khí hậu đã, đang và sẽ xảy ra làm tăng cường độ, tần suất của các thiên tai cũng như các hiện tượng thời tiết cực đoan từ đó làm trầm trọng thêm các áp lực cho thành phố Lào Cai nói chung và xã Cam Đường - một trong năm xã ngoại thị của thành phố Lào Cai nói riêng. Lũ quét và sạt lở đất là hai loại hình thiên tai chính xảy ra trên địa bàn xã trong những năm qua. Ngoài ra, người dân trên địa bàn xã còn phải đối mặt với một số loại hình thiên tai khác: gió lốc, rét đậm rét hại, nắng nóng kéo dài... ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống sinh hoạt và sản xuất. Nhóm cộng đồng sản xuất nông nghiệp và tái định cư là hai nhóm đối tượng chính nằm trong diện bị tổn thương nhiều nhất do tác động của biến đổi khí hậu. Hai nhóm đối tượng này chủ yếu là những hộ gia đình có thu nhập thấp, hạ tầng cơ sở còn yếu kém, nên khả nảng thích ứng với biến đổi khí hậu còn rất hạn chế. Mức độ dễ bị tổn thương của các cộng đồng và các hệ thống hạ tầng của xã Cam Đường hiện tại và trong tương lai không chỉ phụ thuộc vào cường độ và tần suất của các loại hình thiên tai mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: Mức độ hiểu biết và nhận thức; thu nhập của người dân; chất lượng cơ sở hạ tầng, các dịch vụ xã hội; sự thay đổi về cơ cấu dân số, các thành phần kinh tế.
#climate change; natural disasters; community
Tổng số: 107   
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 10