許多數(shù)字化過程依賴于功能日益強大的傳感器以及其他測試和測量技術收集的數(shù)據(jù)。處理此數(shù)據(jù)時，它將提供有關操作環(huán)境的準確和可靠的信息。

當今數(shù)字時代的許多創(chuàng)新都依賴于將信息從現(xiàn)實世界傳輸?shù)綌?shù)字宇宙的能力，例如手勢識別，非接觸式材料測試和人工呼吸方面的進步。在此類應用中，傳感器和其他測試與測量系統(tǒng)可以等同于支持技術，因為許多新的開發(fā)都基于它們。在今年的Sensor + Test（全球該領域的領先論壇）上，弗勞恩霍夫（Fraunhofer）將再次展示構成其廣泛技術組合的許多領域的研究實例。

廣譜非接觸材料測試

太赫茲成像是一項新技術，正在越來越多地用于監(jiān)視工業(yè)過程和測試新材料。這種非接觸式方法可用于測量涂層厚度，分析聚合物復合材料的結構或檢測非導電材料中的缺陷。HHI的弗勞恩霍夫電信研究所，Heinrich Hertz研究所將展示下一代光纖耦合太赫茲收發(fā)器。集成的傳感器探頭允許垂直于測試樣品表面進行反射測量，并且可以與市售太赫茲測量系統(tǒng)結合使用而無需修改。

減少機器停機時間，制造缺陷和廢品率

弗勞恩霍夫數(shù)字媒體技術研究所IDMT將展示如何使用基于產(chǎn)品和過程參數(shù)的音頻傳感以及機器學習的非接觸，非破壞性測試方法來確保工件和組件的質(zhì)量。參觀者可以在一系列交互式展覽中了解有關此方法的更多信息，該方法可用于監(jiān)視生產(chǎn)過程和執(zhí)行最終產(chǎn)品測試。

為傳感器提供微小振動產(chǎn)生的能量

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的挑戰(zhàn)之一是如何為無線傳感器供電-弗勞恩霍夫集成電路研究所IIS通過開發(fā)能量收集解決方案正在解決這個問題。即使以60赫茲的頻率產(chǎn)生100毫克壓力的最輕微振動也足以使振動變壓器產(chǎn)生操作多個傳感器并每秒傳輸一次數(shù)據(jù)所需的電能。最大功率點跟蹤器提供了一種有效的方法來控制電荷轉換器，從而確保最大的發(fā)電量。能量收集解決方案可在設備運行時為電池充電，從而使IoT傳感器的設計具有無限的使用壽命，而無需使用電源線或更換電池。

用于低成本芯片尺寸光譜儀的CMOS光學濾波器

鑒于六波段多光譜傳感器的價格已經(jīng)很高，具有六個以上光譜帶的傳感器對于許多價格敏感市場的應用來說太昂貴了。Fraunhofer IIS開發(fā)的nanoSPECTRAL技術基于光學納米結構，可直接在CMOS半導體工藝中與光學傳感器元件一起以極具成本效益的方式單片生產(chǎn)所需的光學濾光片。展會上展示的芯片尺寸光譜儀已經(jīng)具有30多個光譜帶，因此適用于農(nóng)業(yè)應用，分析，食品分析和醫(yī)療應用。

根特勒人工呼吸

為了使患者的不適感最小化，用于施加人工通氣的設備必須根據(jù)所討論的患者迅速且精確地調(diào)節(jié)至多個參數(shù)。對于新生兒或嬰兒來說，這一點尤其重要，因為他們的肺是如此之細，以至于每次呼吸只能吸入幾毫升的空氣，而且如此脆弱，以至于任何過大的壓力都可能導致永久性傷害。這就是為什么呼吸機必須能夠在幾分之一秒內(nèi)響應自發(fā)性呼吸的第一個癥狀。弗勞恩霍夫工業(yè)工程與自動化研究所IPA開發(fā)了一種新技術，該技術使幾乎可以在沒有身體接觸的情況下立即檢測到自發(fā)性呼吸運動。這為高度靈活的呼吸輔助設備開辟了道路，

基于超聲波的手勢識別

弗勞恩霍夫州光子微系統(tǒng)研究所IPMS的一組研究人員正在使用一類新型的微機械超聲換能器，以可靠地檢測在500厘米范圍內(nèi)的三維距離變化，運動模式和手勢。小型化的元件價格便宜，可以產(chǎn)生并產(chǎn)生高聲壓，并具有頻率響應，可以將其調(diào)諧到距離和靈敏度之間的最佳平衡。非接觸式運動傳感器的應用包括自動化和安全系統(tǒng)，醫(yī)療設備，汽車工業(yè)，娛樂電子設備和家用電器。Fraunhofer IPMS將在Sensor + Test上展示其首批功能演示器之一。

袖珍實驗室，用于監(jiān)測水質(zhì)

高度選擇性和靈敏的自主測試系統(tǒng)能夠檢測廢水中痕量的預定義化學物質(zhì)（在微摩爾范圍內(nèi)）。這個袖珍實驗室的用途包括評估水體的質(zhì)量。它的主要組件是基于微流體技術的化學傳感器，因此其設計非常緊湊。通過將系統(tǒng)的尺寸減小到如此小的尺寸，它可以在原地運行而無需人工干預。由該歐盟資助的項目的11個合作伙伴財團包括弗勞恩霍夫可靠性與微集成研究所IZM和弗勞恩霍夫集成電路研究所IIS。

高性能氫傳感器

弗勞恩霍夫化學技術學院ICT與工業(yè)合作伙伴LAMTEC合作開發(fā)了一種極為靈敏的氫傳感器，這是一項公共資助的研究項目的一部分。低氫濃度測量傳感器（LHyCon）可以代替標準的基于氦氣的檢漏儀，具有很高的測量靈敏度，而且其成本要比具有同類性能的其他方法低得多。