压电式传感器 应用 压电式声学传感器：柔性，自供电，应用前景广！

压电式声学传感器：柔性、自供电、应用前景广！

近日，韩国科学技术院（KAIST）的团队模仿人类耳蜗中的基底膜，制造出一种柔性压电薄膜，进一步开发出基于机器学习、自供电、高灵敏度的声学传感器，可用于识别说话的人。

背景

声学传感器，作为人类与机器之间一种最直观的双向通信设备，受到了广泛关注。然而，传统声学传感器采用电容式设备来测量两个导电层之间的电容，导致出现了灵敏度低、识别距离短以及说话人识别率低的问题。

创新

为了克服上述问题，近日韩国科学技术院（KAIST）的团队，在该校材料科学与工程系教授 Keon Jae Lee 的领导下，开发出一种基于机器学习的声学传感器，用于识别说话的人。

（图片来源：参考资料【2】）

技术

该研究团队模仿人类耳蜗中的基底膜，制造出一种柔性压电薄膜。梯形压电薄膜的不同区域以不同谐振频率振动，通过高灵敏度、自供电的声学传感器将声音转化为电信号。

模仿人类耳蜗的柔性压电式声学传感器（图片来源：韩国科学技术院）

采用机器学习算法进行说话人识别（图片来源：韩国科学技术院）

价值

相比于传统声学传感器，多通道压电式声学传感器的灵敏度要高两倍，并且含有更多语音信息。此外，声学传感器通过机器学习算法，可达到97.5%的说话人识别率，比作为参考的麦克风的错误率要低75%。

对于未来个性化定制服务来说，人工智能的说话人识别是下一个大事件。可是，传统技术却尝试通过软件升级来提升识别率，导致说话人识别率有限。团队用创新型的柔性压电式声学传感器取代现有硬件，改善了说话人识别系统，并进一步改善压电式声学传感器的软件，显著提升了不同环境中的说话人以及语音识别率。

Lee 教授表示：“高度灵敏、自供电、识别说话人的声学传感器，可用于个性化的语音服务，例如智能家电、人工智能秘书、始终在线的物联网、生物识别、金融科技（FinTech）。”

关键字

声学、自供电、传感器、物联网、人工智能

参考资料

【1】https://www.kaist.ac.kr/_prog/_board/?mode=V&no=86741&code=ed_news&site_dvs_cd=en&menu_dvs_cd=0601&list_typ=B&skey=&sval=&smonth=&site_dvs=&GotoPage=

【2】https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128551830613X?via%3Dihub#f0025

压电式压力传感器的特点及应用领域

压电式压力传感器是一种利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号的一种传感器，它应用的范围是很广泛的，在多个领域当中都有很重要的应用。大家对于压电式压力传感器的知识了解多少呢，今天小编就来介绍一下非常重要的压电式压力传感器的特点及应用领域吧。压力变送器是一种以输出标准信号的压力传感器。

在安装使用压力变送器前应详细阅读产品样本及使用说明书，安装时压力接口不能泄露，确保量程及接线正确。压力传感器及变送器的外壳一般需接地，信号电缆线不得与动力电缆混合铺设， 传感器及变送器周围应避免有强电磁干扰。传感器及变送器在使用中应按行业规定进行周期检定。

1、安装前仔细阅读产品仿单，准确接线，留意产品不得发生接线错误。

2、变送器应安装在透风、干燥、无蚀、阴凉及温度变化较小之处。如露天安装应加防护罩，避免阳光直照和雨淋，以避免产品机能降低或泛起故障。

3、严禁随意摔打、冲击、拆卸、强力夹持或用尖利的用具捅引压孔或金属膜片。

4、留意保护产品引出电缆，电缆线接头处务必密封，以免进水或潮气影响整机机能及寿命，变送后端子引线要保证和大气良好导通。

5、安装时应在变送器和介质之间加载压力截止阀，以便检验和防止取压口堵塞而影响丈量精度，在压力波动范围大的场合还应加装压力缓冲装置。

6、丈量蒸汽或其它高温介质时，留意不要使变送器的工作温度超限，必要时，加引压管或其它冷却装置连接。

7、在丈量液体介质时，在加压前一定要用截止阀排净管道内的空气，防止因为压缩空气所产生的高压导传感器过载。

8、禁止超指标过载，超指标过载造成的敏感膜损坏不在三包范围。

9、隔爆型变送器在危险场所使用时，变送器的壳盖必须拧紧，为确保使用安全，应严格遵守安全规程，绝对不答应在通电时打开变送器壳盖。

10、本质安全型变送器必须配用安全栅才能在有爆炸性混合物的危险场所使用。

相关问答

[最佳回答]压电式传感器piezoelectrictypetransducer基于压电效应的传感器.是一种自发电式和机电转换式传感器.它的敏感元件由压电材料制成.压电材料受力...

压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号输出,其核心是要解决微弱信号的转换与放大,得到足够强的输出信号。压电式传感器是基于压...

压电式压力传感器的原理主要是压电效应,它主要的压电材料是:磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。压电式压力传感器的应用领域很广泛:电声学、生物医学和工程力学等...

[最佳回答]压电式传感器基于压电效应的传感器.是一种自发电式和机电转换式传感器.它的敏感元件由压电材料制成.压电材料受力后表面产生电荷.此电荷经电荷放大...

压电效应:机械作用(应力与应变)引起了晶体介质的极化,压电晶体中的质点在某方向上的投影,电偶极矩为零。正压电效应用于信号拾取,逆压电效应可以用于信号...

压电半导体是一种能够将机械能转换为电能的材料,它在许多领域都有广泛的应用。以下是一些压电半导体的应用:1.传感器:压电半导体可以用来制作传感器,例如...

金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象,称为金属电阻的应变效应压电此案料可以分为三大类:压电...

给一个压力,会产生电荷,叫压电效应,但对静态和缓慢变化的信号是不行的,因为介电常数比较低,会漏电,也就是信号不能保持。给一个压力,会产生电荷,叫压电效应,...

[回答]有加速度传感器,听诊,传感器组,病床监护,婴儿呼吸监控仪,呼吸热电监测等应用方面。对于透明薄膜的检测是可以用光传感器来进行du检测的,下面举个例...

[回答]当你拉伸或弯曲一片压电聚偏氟乙烯PVDF高分子膜(压电薄膜),薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号(电荷或电压),并且同拉伸或弯曲的形变成比例。...