重点专项2021年度项目报告指南：触及仪器仪表及传感器

克日，科学技能部公布国度重点研发打算 “制造底子技能与要害部件”重点专项2021年度项目报告指南。

“制造底子技能与要害部件”重点专项2021年度项目报告指南中明白提到，本重点专项根据财产链摆设创新链的要求，从底子前沿技能、共性要害技能、树模应用三个层面，围绕要害底子件、底子制造工艺、先辈传感器、高端仪器仪表和底子技能保障五个偏向摆设实行。

在2021年度拟启动项目研究偏向中，与仪器仪表、传感器相干的如下：

一、共性要害技能

1、转动轴承底子物理参数检测技能(青年科学家项目)

研究内容：研究转动轴承润滑性能检测道理与技能；研究转动轴承扭转组件温度检测道理与技能；研究转动轴承内部游隙及受力状态检测道理与技能；开展转动轴承底子物理参数检测技能验证。

稽核指标：研制出真实工况条件下轴承的油膜厚度与漫衍、扭转组件温度、轴承内部游隙及受力状态的检测装置；油膜厚度丈量范畴0.1~300μm，辨别率优于0.1μm；运转条件下轴承表里套圈、连结架的温度丈量范畴 RT~180℃，精度优于±0.5℃，丈量转速不低于30000r/min；运行状态下力丈量范畴不小于轴承额定动载荷的30%，精度优于±1%FS；申请发明专利≥3项。

2、高性能液压阀性能在线监测与智能操纵(青年科学家项目)

研究内容：研究液压阀口的冲蚀磨损及阀芯卡滞机理与演化纪律；创建多维融合感知的液压阀性能阑珊与猜测模子；研究电液操纵阀服役历程的及时赔偿技能，开辟具有性能监测和妨碍诊断功效的可编程集成操纵器；开展相干试验验证。

稽核指标：高可靠智能型电液操纵阀样机2种以上；操纵精度<0.1%，典型故障检测类型≥5类，识别率≥80%；具备IO-link总线通讯接口的位置轴控精度不低于1%FS；申请发明专利≥3项。

3、齿轮传动体系多维信息感知及智能运维(青年科学家项目)

研究内容：研究传动/感知/操纵等深度融合的智能化齿轮传动体系，探究传动体系全生命周期内轮齿伤害(如点蚀、磨损、胶合、断齿)、应力、温度、振动等多维信息监测新要领；研究齿轮传动体系多维信息的妨碍自诊断及自顺应调控等智能运维机制；研究齿轮传动体系服役性能及渣滓寿命的智能猜测要领。

稽核指标：齿轮传动体系智能感知及智能运维验证体系1台/套；具备传动体系内部应力、温度、振动及轮齿伤害等监测功效，监测精度优于5%；具备智能运维功效，妨碍自诊断精确率不低于80%；申请发明专利≥3项。

4、基于二维质料的柔性应变传感器阵列(青年科学家项目)

研究内容：研究基于二维质料的柔性应变传感器敏感质料的性能调控要领和微观机理；研究与微纳加工、印刷工艺兼容的应变敏感质料、传感器布局、可靠性及封装技能，以及柔性应变传感器阵列的加工要领；在产业某人体表皮举行恒久一连监考试证。

稽核指标：传感器应变系数≥500，拉伸性≥50%，最低检测限≤0.08%，轮回稳健性≥50000次@5%应变，相应时间≤50ms；阵列性能分离性≤5%；研制应变传感可穿着集成体系原型，申请发明专利≥3项，订定技能范例或尺度≥1项。

5、高敏锐磁电阻传感器(青年科学家项目)

研究内容：研究高敏锐磁电阻传感器敏感质料、道理和布局；研究低噪声磁性多层膜布局质料；研究磁电阻—微机电和磁电阻—超导一体化调制效应的影响机理；研究高敏锐磁传感器芯片制造工艺；研究传感器的噪声按捺、磁通汇聚、三维集成、封装等要害技能；研究传感器ASIC芯片设计；研制原型器件，并在产业现场试验验证。

稽核指标：磁传感器敏锐度优于200mV/V/Oe，量程≤±100μT，功耗≤100mW，本底噪声≤1pT/[email protected]；申请发明专利≥3项。

6、高敏锐MEMS三维电场传感器(青年科学家项目)

研究内容：研究高敏锐MEMS三维电场传感器的敏感机理和布局；研究三重量电场耦合滋扰按捺要领及高精度丈量要领；研究传感器制备工艺、抗外貌电荷积累封装等要害技能；研究传感器弱信号检测要领，研制出传感器原型，并在产业现场试验验证。

稽核指标：传感器丈量范畴0~100kV/m；单重量电场辨别力优于1V/m；轴间耦合度<5%；准确度优于5%；传感器敏感结构尺寸≤12mm×12mm；申请发明专利≥3项，制定技术规范或标准≥1项。

7、产业测控高精度硅基压力传感器要害技能

研究内容：研究差压、表压和绝压高精度压力传感器芯片设计制造要害技能；研究硅基MEMS加工应力操纵要领与传感器高可靠封/组装技能；研究宽温区温度赔偿校准要领，实现基于自主开辟压力敏感芯片的系列化压力传感器在流程产业、装备产业等重点范畴应用验证。

稽核指标：差压传感度量程0.015MPa，非线性偏差0.3%FS，迟滞0.05%FS，事情温度-40~85℃；表压传感度量程0.5MPa，非 线性偏差0.2%FS，迟滞0.05%FS，事情温度-40~85℃；绝压传感度量程3MPa，正确度 0.02%FS，事情温度-40~85℃；高温压力传感度量程2MPa，正确度0.25%FS，事情温度-55~250℃，相应频率≥400kHz；压力变送器正确度0.05%FS；申请发明专利≥5项。

8、产业呆板人减速器状态监测传感器要害技能

研究内容：研究薄膜应变传感器在呆板人减速器部件外貌上的原位集成工艺、设计制造及可靠性技能；研究顺应减速器内部情况的无线应变传感器设计制造及丈量技能；研究MEMS薄膜声放射传感器设计制造及可靠性技能；研制的传感器在谐波减速器和RV(扭转矢量)减速器应用验证。

稽核指标：谐波减速器应变传感器敏锐度因子≥1.5，TCR(电阻温度系数)≤110ppm，线宽≤10μ[email protected]曲率半径62.5μm基底；RV减速器无线应变传感器测试范畴0~1000με，偏差≤±1%；声放射传感器事情频率范畴 40~400kHz，敏锐度优于60dB；申请发明专利≥3项。

二、树模应用

1、动力体系要害传感器开辟及树模应用

研究内容：研究集成式多路电压传感器设计、崎岖压可靠断绝、高压切换开关及高精度模数转换技能；研究宽量程电传播感器芯片设计及可靠性技能；研究高精度电机位置传感器薄膜质料工艺、设计及制造技能，开辟信号调治电路；开辟传感器及模块应用技能，在电动汽车等范畴树模应用。

稽核指标：多路电压传感器最高检测电压≥1000V，电压检测精度优于0.5%，采样率≥1MHz，辨别率≥12 Bit；电传播感器直流量程±1000A，精度优于0.1%；电机位置传感器转速范畴0~30000r/min，辨别率≥16 Bit(360度角度范畴)，体系延时≤2μs；检测高压母线电流，功效宁静品级ASIL B；传感器可靠性程度餍足差别电动汽车用户单元要求。

2、动力电池组操纵宁静传感器开辟及树模应用

研究内容：研究动力电池组单体电压与温度检测要领，高速高精度模数转换及多芯片扩展技能；研究电池热失控的压力、VOC(挥发性有机化合物)、气溶胶等传感器设计制造技能；开辟传感器及模块应用技能，在电动汽车等范畴树模应用。

稽核指标：单体直流电压监测范畴±5V，丈量精度优于±2.5mV；热失控监测传感器压力丈量范畴50~250kPa，偏差≤±1.5kPa，相应速率≥100ms；VOC传感器检测气体身分包罗：CO、CO2、C2H4、CH2O 有机挥发物，丈量范畴0~5000ppm，偏差≤±15%；气溶胶传感器丈量范畴200~5000μg/m3，偏差≤±15%；整机宁静：防备搭客仓动怒ASIL D，防备职员触电ASIL D；传感器可靠性程度餍足差别用户单元要求。

3、医疗影像装备要害传感器开辟及树模应用

研究内容：研究SiPM(硅基光电倍增管)辐射传感器设计制造；研究磁栅位置传感器设计制造及抗辐照技能；研究强磁场配景下高辨别磁场传感器设计制造技能；研究传感器敏感元件与相干抗辐照调治电路设计；研制的传感器在CT(断层扫描仪)、PET(正电子放射断层成像)、RT(影像指导放疗)或MR(磁共 振)等医疗影像装备树模应用。