近日，科學(xué)技術(shù)部發(fā)布國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 “制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件”重點(diǎn)專項(xiàng)2021年度項(xiàng)目申報(bào)指南。

“制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件”重點(diǎn)專項(xiàng)2021年度項(xiàng)目申報(bào)指南中明確提到，本重點(diǎn)專項(xiàng)按照產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈的要求，從基礎(chǔ)前沿技術(shù)、共性關(guān)鍵技術(shù)、示范應(yīng)用三個(gè)層面，圍繞關(guān)鍵基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)制造工藝、先進(jìn)傳感器、高端儀器儀表和基礎(chǔ)技術(shù)保障五個(gè)方向部署實(shí)施。

在2021年度擬啟動(dòng)項(xiàng)目研究方向中，與儀器儀表、傳感器相關(guān)的如下：

一、共性關(guān)鍵技術(shù)

1、滾動(dòng)軸承基礎(chǔ)物理參數(shù)檢測(cè)技術(shù)(青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：研究滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑性能檢測(cè)原理與技術(shù)；研究滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)組件溫度檢測(cè)原理與技術(shù)；研究滾動(dòng)軸承內(nèi)部游隙及受力狀態(tài)檢測(cè)原理與技術(shù)；開展?jié)L動(dòng)軸承基礎(chǔ)物理參數(shù)檢測(cè)技術(shù)驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：研制出真實(shí)工況條件下軸承的油膜厚度與分布、旋轉(zhuǎn)組件溫度、軸承內(nèi)部游隙及受力狀態(tài)的檢測(cè)裝置；油膜厚度測(cè)量范圍0.1~300μm，分辨率優(yōu)于0.1μm；運(yùn)轉(zhuǎn)條件下軸承內(nèi)外套圈、保持架的溫度測(cè)量范圍 RT~180℃，精度優(yōu)于±0.5℃，測(cè)量轉(zhuǎn)速不低于30000r/min；運(yùn)行狀態(tài)下力測(cè)量范圍不小于軸承額定動(dòng)載荷的30%，精度優(yōu)于±1%FS；申請(qǐng)發(fā)明專利≥3項(xiàng)。

2、高性能液壓閥性能在線監(jiān)測(cè)與智能控制(青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：研究液壓閥口的沖蝕磨損及閥芯卡滯機(jī)理與演化規(guī)律；建立多維融合感知的液壓閥性能衰退與預(yù)測(cè)模型；研究電液控制閥服役過程的實(shí)時(shí)補(bǔ)償技術(shù)，開發(fā)具有性能監(jiān)測(cè)和故障診斷功能的可編程集成控制器；開展相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：高可靠智能型電液控制閥樣機(jī)2種以上；控制精度<0.1%，典型故障檢測(cè)類型≥5類，識(shí)別率≥80%；具備IO-link總線通訊接口的位置軸控精度不低于1%FS；申請(qǐng)發(fā)明專利≥3項(xiàng)。

3、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多維信息感知及智能運(yùn)維(青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：研究傳動(dòng)/感知/控制等深度融合的智能化齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，探索傳動(dòng)系統(tǒng)全生命周期內(nèi)輪齒損傷(如點(diǎn)蝕、磨損、膠合、斷齒)、應(yīng)力、溫度、振動(dòng)等多維信息監(jiān)測(cè)新方法；研究齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多維信息的故障自診斷及自適應(yīng)調(diào)控等智能運(yùn)維機(jī)制；研究齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)服役性能及殘余壽命的智能預(yù)測(cè)方法。

考核指標(biāo)：齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)智能感知及智能運(yùn)維驗(yàn)證系統(tǒng)1臺(tái)/套；具備傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)力、溫度、振動(dòng)及輪齒損傷等監(jiān)測(cè)功能，監(jiān)測(cè)精度優(yōu)于5%；具備智能運(yùn)維功能，故障自診斷正確率不低于80%；申請(qǐng)發(fā)明專利≥3項(xiàng)。

4、基于二維材料的柔性應(yīng)變傳感器陣列(青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：研究基于二維材料的柔性應(yīng)變傳感器敏感材料的性能調(diào)控方法和微觀機(jī)理；研究與微納加工、印刷工藝兼容的應(yīng)變敏感材料、傳感器結(jié)構(gòu)、可靠性及封裝技術(shù)，以及柔性應(yīng)變傳感器陣列的加工方法；在工業(yè)或人體表皮進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：傳感器應(yīng)變系數(shù)≥500，拉伸性≥50%，最低檢測(cè)限≤0.08%，循環(huán)穩(wěn)定性≥50000次@5%應(yīng)變，響應(yīng)時(shí)間≤50ms；陣列性能離散性≤5%；研制應(yīng)變傳感可穿戴集成系統(tǒng)原型，申請(qǐng)發(fā)明專利≥3項(xiàng)，制定技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)≥1項(xiàng)。

5、高靈敏磁電阻傳感器(青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：研究高靈敏磁電阻傳感器敏感材料、原理和結(jié)構(gòu)；研究低噪聲磁性多層膜結(jié)構(gòu)材料；研究磁電阻—微機(jī)電和磁電阻—超導(dǎo)一體化調(diào)制效應(yīng)的影響機(jī)理；研究高靈敏磁傳感器芯片制造工藝；研究傳感器的噪聲抑制、磁通匯聚、三維集成、封裝等關(guān)鍵技術(shù)；研究傳感器ASIC芯片設(shè)計(jì)；研制原型器件，并在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：磁傳感器靈敏度優(yōu)于200mV/V/Oe，量程≤±100μT，功耗≤100mW，本底噪聲≤1pT/Hz@1Hz；申請(qǐng)發(fā)明專利≥3項(xiàng)。

6、高靈敏MEMS三維電場(chǎng)傳感器(青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：研究高靈敏MEMS三維電場(chǎng)傳感器的敏感機(jī)理和結(jié)構(gòu)；研究三分量電場(chǎng)耦合干擾抑制方法及高精度測(cè)量方法；研究傳感器制備工藝、抗表面電荷積聚封裝等關(guān)鍵技術(shù)；研究傳感器弱信號(hào)檢測(cè)方法，研制出傳感器原型，并在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：傳感器測(cè)量范圍0~100kV/m；單分量電場(chǎng)分辨力優(yōu)于1V/m；軸間耦合度<5%；準(zhǔn)確度優(yōu)于5%；傳感器敏感結(jié)構(gòu)尺寸≤12mm×12mm；申請(qǐng)發(fā)明專利≥3項(xiàng)，制定技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)≥1項(xiàng)。

7、工業(yè)測(cè)控高精度硅基壓力傳感器關(guān)鍵技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：研究差壓、表壓和絕壓高精度壓力傳感器芯片設(shè)計(jì)制造關(guān)鍵技術(shù)；研究硅基MEMS加工應(yīng)力控制方法與傳感器高可靠封/組裝技術(shù)；研究寬溫區(qū)溫度補(bǔ)償校準(zhǔn)方法，實(shí)現(xiàn)基于自主開發(fā)壓力敏感芯片的系列化壓力傳感器在流程工業(yè)、裝備工業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：差壓傳感器量程0.015MPa，非線性誤差0.3%FS，遲滯0.05%FS，工作溫度-40~85℃；表壓傳感器量程0.5MPa，非 線性誤差0.2%FS，遲滯0.05%FS，工作溫度-40~85℃；絕壓傳感器量程3MPa，準(zhǔn)確度 0.02%FS，工作溫度-40~85℃；高溫壓力傳感器量程2MPa，準(zhǔn)確度0.25%FS，工作溫度-55~250℃，響應(yīng)頻率≥400kHz；壓力變送器準(zhǔn)確度0.05%FS；申請(qǐng)發(fā)明專利≥5項(xiàng)。

8、工業(yè)機(jī)器人減速器狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器關(guān)鍵技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：研究薄膜應(yīng)變傳感器在機(jī)器人減速器部件表面上的原位集成工藝、設(shè)計(jì)制造及可靠性技術(shù)；研究適應(yīng)減速器內(nèi)部環(huán)境的無(wú)線應(yīng)變傳感器設(shè)計(jì)制造及測(cè)量技術(shù)；研究MEMS薄膜聲發(fā)射傳感器設(shè)計(jì)制造及可靠性技術(shù)；研制的傳感器在諧波減速器和RV(旋轉(zhuǎn)矢量)減速器應(yīng)用驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：諧波減速器應(yīng)變傳感器靈敏度因子≥1.5，TCR(電阻溫度系數(shù))≤110ppm，線寬≤10μm@曲率半徑62.5μm基底；RV減速器無(wú)線應(yīng)變傳感器測(cè)試范圍0~1000με，誤差≤±1%；聲發(fā)射傳感器工作頻率范圍 40~400kHz，靈敏度優(yōu)于60dB；申請(qǐng)發(fā)明專利≥3項(xiàng)。

二、示范應(yīng)用

1、動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵傳感器開發(fā)及示范應(yīng)用

研究?jī)?nèi)容：研究集成式多路電壓傳感器設(shè)計(jì)、高低壓可靠隔離、高壓切換開關(guān)及高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)；研究寬量程電流傳感器芯片設(shè)計(jì)及可靠性技術(shù)；研究高精度電機(jī)位置傳感器薄膜材料工藝、設(shè)計(jì)及制造技術(shù)，開發(fā)信號(hào)調(diào)理電路；開發(fā)傳感器及模塊應(yīng)用技術(shù)，在電動(dòng)汽車等領(lǐng)域示范應(yīng)用。

考核指標(biāo)：多路電壓傳感器最高檢測(cè)電壓≥1000V，電壓檢測(cè)精度優(yōu)于0.5%，采樣率≥1MHz，分辨率≥12 Bit；電流傳感器直流量程±1000A，精度優(yōu)于0.1%；電機(jī)位置傳感器轉(zhuǎn)速范圍0~30000r/min，分辨率≥16 Bit(360度角度范圍)，系統(tǒng)延時(shí)≤2μs；檢測(cè)高壓母線電流，功能安全等級(jí)ASIL B；傳感器可靠性水平滿足不同電動(dòng)汽車用戶單位要求。

2、動(dòng)力電池組控制安全傳感器開發(fā)及示范應(yīng)用

研究?jī)?nèi)容：研究動(dòng)力電池組單體電壓與溫度檢測(cè)方法，高速高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換及多芯片擴(kuò)展技術(shù)；研究電池?zé)崾Э氐膲毫ΑOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)、氣溶膠等傳感器設(shè)計(jì)制造技術(shù)；開發(fā)傳感器及模塊應(yīng)用技術(shù)，在電動(dòng)汽車等領(lǐng)域示范應(yīng)用。

考核指標(biāo)：?jiǎn)误w直流電壓監(jiān)測(cè)范圍±5V，測(cè)量精度優(yōu)于±2.5mV；熱失控監(jiān)測(cè)傳感器壓力測(cè)量范圍50~250kPa，誤差≤±1.5kPa，響應(yīng)速度≥100ms；VOC傳感器檢測(cè)氣體成分包括：CO、CO2、C2H4、CH2O 有機(jī)揮發(fā)物，測(cè)量范圍0~5000ppm，誤差≤±15%；氣溶膠傳感器測(cè)量范圍200~5000μg/m3，誤差≤±15%；整機(jī)安全：防止乘客倉(cāng)起火ASIL D，防止人員觸電ASIL D；傳感器可靠性水平滿足不同用戶單位要求。

3、醫(yī)療影像裝備關(guān)鍵傳感器開發(fā)及示范應(yīng)用

研究?jī)?nèi)容：研究SiPM(硅基光電倍增管)輻射傳感器設(shè)計(jì)制造；研究磁柵位置傳感器設(shè)計(jì)制造及抗輻照技術(shù)；研究強(qiáng)磁場(chǎng)背景下高分辨磁場(chǎng)傳感器設(shè)計(jì)制造技術(shù)；研究傳感器敏感元件與相關(guān)抗輻照調(diào)理電路設(shè)計(jì)；研制的傳感器在CT(斷層掃描儀)、PET(正電子發(fā)射斷層成像)、RT(影像引導(dǎo)放療)或MR(磁共 振)等醫(yī)療影像裝備示范應(yīng)用。