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精密传感器深入研究指纹
来源:赛斯维传感器网 发表于 2019/1/1

通过在表面上重复步骤和图像捕获测量的日本十日元硬币的接近电容图像。可清楚地看到导电铜材料的表面图案的细节。


指纹可用作识别以访问锁定的门等,但是当前的扫描仪可以伪造甚至类似的指纹。由于日本的合作研究团队,这可能很快就会改变。


该小组开发了一种新的接近电容成像传感器,具有如此高的灵敏度和分辨率,指纹扫描显示的不仅仅是指尖的漩涡 - 它可以检测脊之间的汗孔。


原型传感器于12月首次在加利福尼亚州旧金山举行的2018年IEEE国际电子器件会议上展出。描述传感器细节的论文发表在2018年国际电子器件会议的技术摘要中。最近,作者在日本图像信息和电视工程师协会(ITE)组织的一次会议上介绍了该研究的新材料和结果。


“开发的传感器最重要的一点是它的高电容灵敏度,”造纸作者Shigetoshi Sugawa说道,他是东北大学工程研究生院的教授。


许多触摸屏电话和计算机跟踪板使用不太灵敏的电容传感器,其中传感器和导电工具(例如手指)之间的电特性差异允许设备对滚动或双击做出反应。当物体靠近时电容增加 - 双击与较轻的滚动相比。


Sugawa表示,这种电容传感器的高灵敏度源于新引入的降噪技术。


传感器芯片包含用于检测样品和检测电极之间的电容的像素。每个像素具有附接到其上的一个检测电极,其与地线电容耦合。这些电信号被转换成样本的图像。以前,由于像素的电子元件的可变性,信号会拾取背景噪声,例如热噪声和噪声,这导致较低质量的图像。


为了解决这个问题,研究人员将复位开关应用于检测电极,并使用电压脉冲产生一个可以跟随噪声源的电路。复位开关允许系统检测在检测电极处产生的噪声。在复位开关关闭后,电压脉冲交替两个电压电平,有效地抵消和消除系统中的噪声。


这相当于将没有信号输入的白色和黑色雪从电视中移除到平滑的灰色屏幕中。在固体背景上感知任何偏差要容易得多。


“这一发展对大众来说非常重要,因为它可以提高电子工业,认证,生命科学,农业等领域的分析和控制效率,”Sugawa说。


接下来,Sugawa和研究人员计划针对特定应用优化传感器,例如印刷电路板和平板的非接触式检测设备以及带有开发的传感器芯片的便携式相机系统。

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