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傳感器和儀表元器件的現狀與發展

2018-12-26      185

傳感器和儀表元器件是儀器儀表與自動化系統基礎元器件之一。傳感器和儀表元器件具有服務面廣、品種繁多、需求量大等特點,其技術水平和産品質量的提高,将為我國制造業信息化奠定基礎。

現狀與問題

我國傳感器和儀器儀表的技術和産品,經過發展,有了較大的提高。全國已經有1600多家企事業單位從事傳感器和儀表元器件的研制、開發、生産。但與國外相比,我國傳感器和儀表元器件的産品品種和質量水平,尚不能滿足國内市場的需求,總體水平還處于國外上世紀90年代初期的水平。存在的主要問題有:

(1)科技創新差,核心制造技術嚴重滞後于國外,擁有自主知識産權的産品少,品種不全,産品技術水平與國外相差15年左右。

(2)投資強度偏低,科研設備和生産工藝裝備落後,成果水平低,産品質量差。

(3)科技與生産脫節,影響科研成果的轉化,綜合實力較低,産業發展後勁不足。

戰略目标

到2020年,傳感器及儀表元件領域應争取實現三大戰略目标:

以工業控制、汽車、通訊、環保為重點服務領域,以傳感器、彈性元件、光學元件、專用電路為重點對象,發展具有自主知識産權的原創性技術和産品;

以MEMS工藝為基礎,以集成化、智能化和網絡化技術為依托,加強制造工藝和新型傳感器和儀表元器件的開發,使主導産品達到和接近國外同類産品的先進水平;

以增加品種、提高質量和經濟效益為主要目标,加速産業化,使國産傳感器和儀表元器件的品種占有率達到70%-80%,産品達60%以上。

發展重點

傳感器技術

(1)MEMS工藝和新一代固态傳感器微結構制造工藝:深反應離子刻蝕(DRIE)工藝或IGP工藝;封裝工藝:如常溫鍵合倒裝焊接、無應力微薄結構封裝、多芯片組裝工藝;新型傳感器:如用微矽電容傳感器、微矽質量流量傳感器、航空航天用動态傳感器、微傳感器,汽車專用壓力、加速度傳感器,環保用微化學傳感器等。

(2)集成工藝和多變量複合傳感器微結構集成制造工藝;工業控制用多變量複合傳感器,如:壓力、靜壓、溫度三變量傳感器,氣壓、風力、溫度、濕度四變量傳感器,微矽複合應變壓力傳感器,陳列傳感器。

(3)智能化技術與智能傳感器信号有線或無線探測、變換處理、邏輯判斷、功能計算、雙向通訊、自診斷等智能化技術;智能多變量傳感器,智能電量傳感器和各種智能傳感器、變送器。

(4)網絡化技術和網絡化傳感器,使傳感器具有工業化标準接口和協議功能。

儀表元器件

(1)彈性元件開發和完善新型成型工藝:電沉積成型工藝,焊接成型工藝;重點開發航空、航天用的低剛度、大位移、長壽命的微小型精密波紋管,高溫高壓閥用波紋管;研制波紋管成型工藝設備和性能檢測儀器。

(2)光學元件開發先進工藝:非球面光學元件設計、制造技術、光學多層測射鍍膜技術和新型離子輔助鍍膜技術。

開發光纖通訊和數字成像用新型光學元件,如:微型變密度濾光片、超窄帶濾光片,微透鏡陣列、大面積偏振元件、非球面玻-塑混合透鏡。

(3)專用電路提高專用電路集成度和個性化服務的設計技術和制造工藝;

應用軟件固化技術,開發适合智能化、網絡化傳感器和儀表的信号變換、補償、線性化、通訊、網絡接口等專用電路。

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