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- 精密傳感器深入研究指紋
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2019/1/1
通過在表面上重復(fù)步驟和圖像捕獲測(cè)量的日本十日元硬幣的接近電容圖像。可清楚地看到導(dǎo)電銅材料的表面圖案的細(xì)節(jié)。
指紋可用作識(shí)別以訪問鎖定的門等，但是當(dāng)前的掃描儀可以偽造甚至類似的指紋。由于日本的合作研究團(tuán)隊(duì)，這可能很快就會(huì)改變。
該小組開發(fā)了一種新的接近電容成像傳感器，具有如此高的靈敏度和分辨率，指紋掃描顯示的不僅僅是指尖的漩渦 - 它可以檢測(cè)脊之間的汗孔。
原型傳感器于12月首次在加利福尼亞州舊金山舉行的2018年IEEE國(guó)際電子器件會(huì)議上展出。描述傳感器細(xì)節(jié)的論文發(fā)表在2018年國(guó)際電子器件會(huì)議的技術(shù)摘要中。最近，作者在日本圖像信息和電視工程師協(xié)會(huì)（ITE）組織的一次會(huì)議上介紹了該研究的新材料和結(jié)果。
“開發(fā)的傳感器最重要的一點(diǎn)是它的高電容靈敏度，”造紙作者Shigetoshi Sugawa說道，他是東北大學(xué)工程研究生院的教授。
許多觸摸屏電話和計(jì)算機(jī)跟蹤板使用不太靈敏的電容傳感器，其中傳感器和導(dǎo)電工具（例如手指）之間的電特性差異允許設(shè)備對(duì)滾動(dòng)或雙擊做出反應(yīng)。當(dāng)物體靠近時(shí)電容增加 - 雙擊與較輕的滾動(dòng)相比。
Sugawa表示，這種電容傳感器的高靈敏度源于新引入的降噪技術(shù)。
傳感器芯片包含用于檢測(cè)樣品和檢測(cè)電極之間的電容的像素。每個(gè)像素具有附接到其上的一個(gè)檢測(cè)電極，其與地線電容耦合。這些電信號(hào)被轉(zhuǎn)換成樣本的圖像。以前，由于像素的電子元件的可變性，信號(hào)會(huì)拾取背景噪聲，例如熱噪聲和噪聲，這導(dǎo)致較低質(zhì)量的圖像。
為了解決這個(gè)問題，研究人員將復(fù)位開關(guān)應(yīng)用于檢測(cè)電極，并使用電壓脈沖產(chǎn)生一個(gè)可以跟隨噪聲源的電路。復(fù)位開關(guān)允許系統(tǒng)檢測(cè)在檢測(cè)電極處產(chǎn)生的噪聲。在復(fù)位開關(guān)關(guān)閉后，電壓脈沖交替兩個(gè)電壓電平，有效地抵消和消除系統(tǒng)中的噪聲。
這相當(dāng)于將沒有信號(hào)輸入的白色和黑色雪從電視中移除到平滑的灰色屏幕中。在固體背景上感知任何偏差要容易得多。
“這一發(fā)展對(duì)大眾來說非常重要，因?yàn)樗梢蕴岣唠娮庸I(yè)，認(rèn)證，生命科學(xué)，農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的分析和控制效率，”Sugawa說。
接下來，Sugawa和研究人員計(jì)劃針對(duì)特定應(yīng)用優(yōu)化傳感器，例如印刷電路板和平板的非接觸式檢測(cè)設(shè)備以及帶有開發(fā)的傳感器芯片的便攜式相機(jī)系統(tǒng)。
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