博鱼国资委发布国产硬科技产品推荐目录!告别“卡脖子”有哪些传感器入选?近期,国务院国资委发布了《中央企业科技创新成果推荐目录(2022年版)》,该目录包括核心电子元器件、关键零部件、分析测试仪器、基础软件、关键材料、先进工艺、高端装备等7个领域,共计369个项目。这些产品,都是中国硬科技顶尖技术的转化,是国产高科技替代的拳头产品,许多产品打破了国外垄断,填补相关领域空白。
其中,核心电子元器件领域63项,关键零部件领域54项,分析测试仪器领域25项,基础软件领域45项,关键材料领域60项,先进工艺领域28项,高端装备领域94项。据统计,共有16项传感器产品入选。
MEMS压力传感器是基于MEMS工艺,把被测压力作用下膜的形变通过一定的规律转换成电信号的一种测压装置,众多MEMS压力传感器中,直接输出频率量的谐振式MEMS压力传感器具有最高的测量精度。高精度谐振式MEMS压力传感器在航天航空领域具有极大的用途。在飞机上,为了获得飞行的高度、速度等大气数据,通常需要测量压力。同时其在卫星和火箭发动控制系统、大气和宇宙数据检测系统中也是迫切需要的传感器,在国内外都有相当大的市场,在我事领域,谐振式MEMS压力传感器因其性能优越亦逐步应用到航天、航空、装甲车、舰艇等各兵种装备中。
根据工作原理不同,谐振压力传感器可分为机械式谐振压力传感器、原子式谐振压力传感器、电式谐振压力传感器。其中机械式谐振压力传感器是目前谐振压力传感器市场应用最广、发展最快的一类产品,其核心元件为振子。根据振子结构不同,机械式谐振压力传感器还可细分为振弦式、振梁式、振膜式、振筒式机械谐振压力传感器等;根据振子材料不同,其还可细分为金属、硅微、石英晶体机械谐振压力传感器等。
全球范围内,布局谐振压力传感器市场的企业主要有英国德鲁克、日本横河电机、德国博世、德国西门子、美国Paroscientific、美国霍尼韦尔等国际企业以及西安思微传感科技、西安高科电气科技、西安励德微系统科技、深圳五湖智联实业、深圳华科电子、无锡莱斯能特科技、嘉兴恩湃电子、重庆宸硕测控技术、成都奥森泰科技、山东中科思尔科技等。
谐振压力传感器技术壁垒较高,目前全球高端市场仍由起步时间较早的国际领先企业占据主导,我国企业主要集中在中低端市场。但近年来,在本土企业不断积累先进经验与提升技术水平背景下,我国谐振压力传感器研发进程持续加快,先进成果不断涌现。该项目的研制打破了国外的高精度压力传感器产品和技术垄断,填补国内空白,提高了我国装备自有化水平。
由于集成电路技术和微机电系统(MEMS)技术的迅猛进步,非制冷红外焦平面阵列探测器技术已经日臻成熟,并且相关产品也开始逐渐实现系列化。在学术界和产业界的共同推动下,非制冷红外焦平面探测器技术的发展速度加快,探测器的灵敏度显著提高,像元间距持续缩小,阵列规格也在不断扩大。由于其低成本、小尺寸、低功耗易集成等优点,非制冷红外成像技术已经在商业领域得到了广泛的推广和应用。
非制冷红外焦平面探测器是一种能在-40℃到+70℃温度范围下工作,将目标的红外辐射转换成电子视频信号的成像传感器。红外吸收层面可以高效地吸收外来的红外辐射,引起温度变化,从而改变热敏薄膜的阻值,再将将微测辐射热计阵列的电阻变化放大处理,转换为视频电信号并输出。
非制冷红外焦平面探测器的关键技术参数主要包括阵列规格、像元中心距博鱼官方网站、噪声等效温差(NETD)、工作帧频、热响应时间等。其中,阵列规格可以表征图像的分辨率。像元中心距与光学系统共同决定了成像系统的空间分辨率。在非制冷红外焦平面阵列探测器的发中,像元中心距已经可以低至10微米。NETD是非制冷红外焦平面阵列探测器最重要的性能指标,它决定了红外探测器的灵敏度。工作帧频和热响应时间决定了运动目标图像的延迟。
非制冷红外焦平面传感器能够捕捉8-14微米的热辐射电磁波,实现夜视的功能。作为MEMS技术的一个分支,非制冷红外焦平面传感器技术能够将人眼能够感受的光波从波长为0.5-0.9微米电磁波拓展到8-14微米的热辐射电磁波,即使在漆黑的夜晚,这种红外传感器仍能接收这些红外的电磁波,并能转换成为人眼看得见的信号,从而实现夜视能力。
非制冷红外传感器是热成像系统的核心部件,是探测、识别和分析物体红外信息的关键,具有无需制冷、维护简单、成本低、功耗小、重量轻、启动快、性价比高等特点,在军民领域备受关注。海康微影传感掌握该领域芯片制造核心技术,拥有自有化生产线,打破了西方国家的技术垄断。
高量程热流传感器主要用于监测发动机喷射尾炎的热流密度,为装备状态监测及总体设计分析及优化相关参数提供重要的判据,是我国武器装备研制、测试及运行过程中的重要组成部分。
该产品的测量范围为0~5000kW/m2,测量精度为5%FS, 零点输出:±0.2mV,满量程输出:≥10mV,具有耐高温、重复性好、响应时间快等特点,主要性能指标达到了国际同类先进产品水平,技术成熟度达到5级。实现了从敏感元件到传感器组件具备全部自有化,原材料与加工、制作全部立足于国内。该项目的研制打破了国外在高量程热流监测领域的技术垄断,填补了国内空白,增强了我国武器装备科研设计能力,提高武器装备自有化水平。
MEMS气体传感器,是通过采用微电子技术的成膜工艺在硅衬底上淀积传感器敏感材料,敏感材料下的电阻制作成加热器,将二极管做为测温元件,然后将必要的信号电路和读出电路集成在同一硅芯片上做成的一种小型化、集成化、模块化、智能化的气体传感器。
MEMS气体传感器可检测气体成分和浓度,因此可广泛应用于消费、家电以及汽车等领域的多个场景,比如空气净化检测、燃气泄漏检测、VOC以及甲醛含量检测、食物新鲜度检测、车载驾舱环境检测、新能源车电池工况监测等方面;也适用于呼出气体检测仪、室内烟雾报警等。
MEMS气体传感器利用MEMS工艺在硅基衬底上制作微热板,所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的金属氧化物半导体材料。当传感器所处存在气体环境中时,传感器的电导率随空气中被检测气体的浓度而发生改变。该气体的浓度越高,传感器的电导率就越高。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。本产品采用MEMS工艺,结构坚固,抗震性好;具有尺寸小、功耗低、灵敏度高、响应恢复快、驱动电路简单、稳定性好、寿命长等优点。技术成熟度9级。
高精度温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规 律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
温度传感器温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。
广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量1.6~300K范围内的温度。
我国高精度高温转速传感器,突破转速高温测量难题,满足550℃下3000Hz转速的测试要求,达到0.2%FS的测量精度,拓展至航空发动机上和高超声速武器发动机上的高温转速测量,高温转速传感器是燃气轮机低压压气机、高压压气机以及动力涡轮转速测量的关键部件,具有监测燃气轮机运行工况、超速报警和紧急停车功能。
高精度温湿度传感器是现代科技的一项重要创新,是一个最新的测量仪器。该传感器不仅可以测量环境温度和相对湿度,还可以提供精确的气压数据。因此,它在适用于许多领域,例如气象学,环境科学等。本文将会介绍高精度温湿度传感器的工作原理,应用领域,以及未来的发展趋势。
高精度温湿度传感器的工作原理源于两个基本物理定律,即热力学和热输运。传感器由温湿度元件和气压元件组成。通过测量温度元件和湿度元件的电阻值,可以获得温度和相对湿度的数值,热力学定律被应用。而气压元件则通过热输运定律实现,测量气压和温度的变化。通过这些数值的组合,就可以得到非常准确的环境监测数据。
高精度温湿度传感器适用于多个行业。在气象学中,传感器的应用非常广泛。气象站可以使用这些传感器来收集实时的天气数据,如温度、湿度、气压等储存下来,以便进行长期的研究和分析。在环境科学中,高精度温湿度传感器可以用来监测气候变化对生活环境的影响,还可以测量土壤温度和湿度等参数,以帮助评估和改善环境健康状况。此外,这种传感器还广泛应用于生命科学、制造业、医疗保健等领域。
未来,高精度温湿度传感器将会继续不断的发展和创新。在现代技术越来越发达的世界中,我们需要更准确、更实用的环境监测仪器。随着传感技术的不断推进,传感器可以更加精确地测量环境参数,包括温度、湿度、气压等等。此外,人工智能的应用也会大大提高传感器的智能化水平,使其更精确地搜集、分析和处理复杂的环境数据。
SST氧气传感器测量的是混合气体中氧气的分压(气体压力单位mbar或Kpa),这通常会在一些用户中引起疑问,因为市场上的大多数氧气传感器是测量氧气浓度这个参数(气体浓度单位是体积比Vol )。
分压型氧气传感器主要用于战机制、空间站、潜艇等武器装备密闭环境中的生命保障系统和氧气安全工作状态控制系统,对系统中的氧分压进行精确检测,具有响应快、精度高、功耗低、封装尺寸小的特点。传感器采用氧化锆固体电解质高温氧泵机理,将被测气体中氧气分压转变成电信号,输出周期信号;周期信号与氧分压存在函数关系,通过测量输出周期,可以实现对外界空气氧分压的精确测量。