传感器和仪表元器件的现状与发展

传感器和仪表元器件是仪器仪表与自动化系统最基础元器件之一。传感器和仪表元器件具有服务面广、品种繁多、需求量大等特点,其技术水平和产品质量的提高,将为我国制造业信息化奠定基础。

　　现状与问题

　　我国传感器和仪器仪表的技术和产品,经过发展,有了较大的提高。全国已经有1600多家企事业单位从事传感器和仪表元器件的研制、开发、生产。但与国外相比,我国传感器和仪表元器件的产品品种和质量水平,尚不能满足国内市场的需求,总体水平还处于国外上世纪90年代初期的水平。存在的主要问题有：

　　（1）科技创新差,核心制造技术严重滞后于国外,拥有自主知识产权的产品少,品种不全,产品技术水平与国外相差15年左右。

　　（2）投资强度偏低,科研设备和生产工艺装备落后,成果水平低,产品质量差。

　　（3）科技与生产脱节,影响科研成果的转化,综合实力较低,产业发展后劲不足。

　　战略目标

　　到2020年,传感器及仪表元件领域应争取实现三大战略目标：

　　——以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域,以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象,发展具有自主知识产权的原创性技术和产品;

　　——以MEMS工艺为基础,以集成化、智能化和网络化技术为依托,加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发,使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平;

　　——以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标,加速产业化,使国产传感器和仪表元器件的品种占有率达到70%~80%,高档产品达60%以上。

　　发展重点

　　传感器技术

　　（1）MEMS工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺：深反应离子刻蚀（DRIE）工艺或IGP工艺;封装工艺：如常温键合倒装焊接、无应力微薄结构封装、多芯片组装工艺;新型传感器：如用微硅电容传感器、微硅质量流量传感器、航空航天用动态传感器、微传感器,汽车专用压力、加速度传感器,环保用微化学传感器等。

　　（2）集成工艺和多变量复合传感器微结构集成制造工艺;工业控制用多变量复合传感器,如：压力、静压、温度三变量传感器,气压、风力、温度、湿度四变量传感器,微硅复合应变压力传感器,陈列传感器。

　　（3）智能化技术与智能传感器信号有线或无线探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯、自诊断等智能化技术;智能多变量传感器,智能电量传感器和各种智能传感器、变送器。

　　（4）网络化技术和网络化传感器,使传感器具有工业化标准接口和协议功能。

　　仪表元器件

　　（1）弹性元件开发和完善新型成型工艺：电沉积成型工艺,焊接成型工艺;重点开发航空、航天用的低刚度、大位移、长寿命的微小型精密波纹管,高温高压阀用波纹管;研制波纹管高效成型工艺设备和性能检测仪器。

　　（2）光学元件开发先进工艺：非球面光学元件设计、制造技术、光学多层测射镀膜技术和新型离子辅助镀膜技术。

　　开发光纤通讯和数字成像用新型光学元件,如：微型变密度滤光片、超窄带滤光片,微透镜阵列、大面积偏振元件、非球面玻-塑混合透镜。

　　（3）专用电路提高专用电路集成度和个性化服务的设计技术和制造工艺;

　　应用软件固化技术,开发适合智能化、网络化传感器和仪表的信号变换、补偿、线性化、通讯、网络接口等专用电路。