近日，對中國制造至關(guān)重要的《產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)創(chuàng)新發(fā)展目錄（2021年版）》發(fā)布（以下簡稱《目錄》），《目錄》起到引導(dǎo)、鼓勵政府、企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、優(yōu)先攻克各項關(guān)系中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、關(guān)系國計民生的各領(lǐng)域關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。
本次《目錄》在中國工程院和國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會指導(dǎo)下，國家產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)專家委員會組織60位院士，700余家行業(yè)協(xié)會/學(xué)會、高校與科研院所、重點企業(yè)，約1000余位專家參與，歷時6個月研究，召開120余次專題研討會，終形成1047條產(chǎn)品和技術(shù)清單，是參與編制工作的院士和專家們集體智慧的結(jié)晶，是一份十分珍貴的重大成果。
以后，《目錄》將每3年滾動修訂一次，為社會各界提供參考和指引。
儀器儀表領(lǐng)域研究工作依托中國儀器儀表學(xué)會展開，由中國儀器儀表學(xué)會理事長、中國工程院院士、華中科技大學(xué)校長尤政擔(dān)任組長，多位業(yè)內(nèi)儀器儀表、傳感器領(lǐng)域?qū)＜覔?dān)任組員。
傳感器及儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的源頭和組成部分，其中傳感器更是是儀器儀表的核心和關(guān)鍵組成部分，儀器儀表測量的精度和誤差，很大程度上由傳感器決定。本次遴選出的儀器儀表、傳感器領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)創(chuàng)新亟需發(fā)展的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)零部件和元器件，共計37種，其中有20種是傳感器件！
本文，來看看有哪些關(guān)鍵傳感器被國家列入了這份亟需突破的器件清單？這些傳感器有什么作用？
如需《產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)創(chuàng)新發(fā)展目錄（2021年版）》清單原文檔，可在傳感器專家網(wǎng)公眾號對話框回復(fù)關(guān)鍵詞【資料下載】，獲取鏈接，在下載頁面找到對應(yīng)資料下載即可。
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《目錄》總體情況和傳感器&儀器儀表領(lǐng)域入選器件、技術(shù)
黨的十九屆五中全會把產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化水平明顯提高作為十四五時期經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要目標(biāo)和任務(wù)之一，而產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造是制造強(qiáng)國的重點任務(wù)和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
因此，出臺《產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)創(chuàng)新發(fā)展目錄》，引導(dǎo)、鼓勵企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、優(yōu)先攻克關(guān)系中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、關(guān)系國計民生的各領(lǐng)域關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。
《目錄》聚焦五基：即基礎(chǔ)零部件和元器件、基礎(chǔ)材料、工業(yè)基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)制造工藝及裝備、產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。
《目錄》遴選的是對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防安全和人民幸福影響大的產(chǎn)品和技術(shù)，需滿足以下三項標(biāo)準(zhǔn)之一：
①基礎(chǔ)較好，三年或稍長時間能實現(xiàn)突破和產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品和技術(shù)
②市場規(guī)模較大的產(chǎn)品和技術(shù)
③在國際上處于優(yōu)勢，特別是在世界處于領(lǐng)先的，以及具有原創(chuàng)性的產(chǎn)品和技術(shù)
《目錄》的制定成立了多個編制組，包括包括 21 個領(lǐng)域組、5 個五基專項組、1 個綜合組。編制組共 1000 余人，其中兩院院士 60 余位。
《目錄》共編制、收錄了 1047 項產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)產(chǎn)品和技術(shù)，其中儀器儀表領(lǐng)域（含傳感器）共計53項目，占比5%，在21個基礎(chǔ)領(lǐng)域里處于中上游。其中，最多的是新材料領(lǐng)域，達(dá)118項占比11%。
其中，基礎(chǔ)零部件和 元器件 289 項，占比 27.6%；基礎(chǔ)材料 269 項，占比 25.69%；工 業(yè)基礎(chǔ)軟件 100 項，占比 9.55%；基礎(chǔ)制造工藝及裝備 260 項， 占比 24.83%；產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ) 129 項，占比 12.32%。
儀器儀表領(lǐng)域中，基礎(chǔ)零部件和元器件共計37種，其中傳感器20種；產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)10種：
20種入選清單的傳感器作用和介紹
1、智能電流與功率測量傳感芯片
智能電流與功率測量傳感芯片主要是對電流和功率的測量，隨著我國新能源汽車的興起，智能電流與功率測量傳感芯片需求龐大。
智能電流與功率測量傳感芯片是一種多功能傳感器，具備檢測電流和功率的能力，并具有自動校正、自執(zhí)行等智能功能。然而，車規(guī)級智能電流與功率測量傳感芯片對其穩(wěn)定性、可靠性參數(shù)提出了更高的要求。
2、高精度壓力傳感元件
壓力傳感器是使用最廣的傳感器種類之一，全球市場上看，流量、壓力、溫度是傳感器三大種類，壓力傳感器僅次于流量傳感器，市場份額占比約19%。
在中國，壓力傳感器是市場最大的傳感器種類，生產(chǎn)壓力傳感器的企業(yè)也是占比最多的，據(jù)智能傳感器白皮書統(tǒng)計，我國力學(xué)量傳感器產(chǎn)品（主要為壓力）占所有傳感器產(chǎn)品比例達(dá)49%。
為什么《目錄》中寫高精度壓力傳感元件而不寫壓力傳感器？因為中國做壓力傳感器的企業(yè)很多，高精度的壓力傳感器也有許多企業(yè)在做，中國不缺高精度壓力傳感器，但缺高精度壓力傳感元件！
一般來說，傳感器由敏感元件+轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成。壓力傳感器種類繁多，據(jù)統(tǒng)計，用量最大的是MEMS壓力傳感器，其次是陶瓷、濺射薄膜、微熔等壓力傳感器，傳統(tǒng)應(yīng)變片、藍(lán)寶石、壓電、光纖、諧振等壓力傳感器在計量、國防航空等領(lǐng)域有所應(yīng)用。
敏感元件和轉(zhuǎn)換元件，對應(yīng)MEMS壓力傳感器，就是MEMS芯片+ASIC信號調(diào)理芯片，這才是一個傳感器的核心！
而這些傳感元件，我國大多數(shù)傳感器企業(yè)以進(jìn)口居多。據(jù)2020年發(fā)布的《中國傳感器發(fā)展藍(lán)皮書》數(shù)據(jù)顯示，我國主要硅基（MEMS）工業(yè)用壓力傳感器廠商核心傳感元件，幾乎都從國外進(jìn)口。
▲數(shù)據(jù)來源《中國傳感器產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書》（制表動感傳感）
3、高精度超聲傳感器
超聲傳感器即超聲波傳感器，高精度超聲傳感器可用于精細(xì)測距、指紋識別、安全探測等多方面應(yīng)用。
目前，以MEMS 技術(shù)為主的微型高精度超聲傳感器在消費電子領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用場景，例如小米、OPPO等手機(jī)廠商密集推出的無邊框手機(jī)，為了在窄窄的邊框塞入用于息屏功能的感應(yīng)傳感器，MEMS 微型超聲波傳感器是最佳的成熟應(yīng)用方式。
MEMS 微型超聲波測距傳感器工作原理與普通傳感器傳感器一樣，通過發(fā)射接收超聲波，探測物體距離，但體積非常小，有利于集成，在智能手機(jī)、智能終端、智能家居家電、智能辦公設(shè)備等使用場景廣闊。
MEMS 微型超聲波測距傳感器體積不到目前同類產(chǎn)品的 1/10，產(chǎn)品實現(xiàn)需要達(dá)到耐高溫貼裝工藝要求，且在微型壓電芯片加工工藝、微型裝配工藝、 （MEMS）工藝壓電材料開發(fā)等方面有較高技術(shù)難點。
目前市場上，該技術(shù)主要被日本企業(yè)村田壟斷，國內(nèi)沒有具備設(shè)計和量產(chǎn)能力的企業(yè)。
4、高精度傾角傳感器
傾角傳感器又稱作傾斜儀、測斜儀、水平儀、傾角計等，用于測量物體相對于重力的角度。這些傾角或水平儀以重力為參考確定空間中的角度方向，并通過相應(yīng)的電氣接口輸出值。
傾角傳感器主要應(yīng)用于工業(yè)器械、安防監(jiān)測、國防航空等領(lǐng)域，譬如高空作業(yè)平臺的底盤測量，臂架角度測量，也可以應(yīng)用于房屋，橋梁大壩，山坡形變位移監(jiān)測，鐵架姿態(tài)監(jiān)測，車輛姿態(tài)監(jiān)測等方面。
5、寬溫區(qū)振動傳感器
振動傳感器是一種應(yīng)用廣泛的報警檢測傳感器。它通過內(nèi)部的壓電陶瓷片和彈簧配重結(jié)構(gòu)感知機(jī)械運動振動的參數(shù)（如振動速度、頻率、加速度等），并將其轉(zhuǎn)換為可用的輸出。然后該信號被運算放大器放大并輸出控制信號。
由于振動傳感器也是機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，因此有時也稱為換能器、振動拾取器等。振動傳感器是測試技術(shù)中的關(guān)鍵部件之一，廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車防盜系統(tǒng)。百分之八十的車輛警報器使用這種類型的傳感器。
因為敏感材料的特性（如硅等），溫度變化會引起材料特性變化，從而引起較大的零點漂移和靈敏度漂移，導(dǎo)致傳感器在工作溫度范圍內(nèi)總誤差增大，因此需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
目前常用的補(bǔ)償方法有硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償，硬件補(bǔ)償電路復(fù)雜調(diào)試?yán)щy，不實用工程化。軟件補(bǔ)償一般有曲面擬合、樣條插值和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等，對改善精度有較好的效果，但曲面擬合和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法運算量大，對單片機(jī)性能有較高要求，樣條插值算法需要的插值點數(shù)較多，增加了應(yīng)用操作復(fù)雜度。
6、寬溫區(qū)壓力傳感器
壓力傳感器一直以來都是傳感器領(lǐng)域里面出貨量、使用量最大的類型之一，尤其是寬溫區(qū)硅壓力傳感器和芯片，這也是我國與世界先進(jìn)水平差距比較大的方向。
從具體技術(shù)參數(shù)指標(biāo)上來說，使用溫度范圍在－55℃～225℃之間，精度優(yōu)于 0.25%FS 的高可靠性 MEMS 高溫硅壓力傳感器是亟需突破的重點。
同時，低應(yīng)力無引線封裝、溫度補(bǔ)償、高溫專用電路（ASIC）芯片等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)測控接口電路，是實現(xiàn)批量化生產(chǎn)并在重大技術(shù)裝備中應(yīng)用的關(guān)鍵。
7、醫(yī)用免維護(hù)電化學(xué)氧氣傳感器
醫(yī)用免維護(hù)電化學(xué)氧氣傳感器是一種氣體傳感器，主要用于呼吸機(jī)等眾多醫(yī)療設(shè)備，《目錄》中還涉及催化燃燒式氣體傳感器、新型 MEMS 多通道智能氣體傳感器等幾種氣體傳感器。
按技術(shù)分類的市場份額，占比最多的依次是電化學(xué)、紅外、催化燃燒、半導(dǎo)體、光電離子探測技術(shù)的氣體傳感器。從全球范圍內(nèi)看，氣體傳感器的生產(chǎn)商主要集中在英、日、德、美和中國；高端的電化學(xué)類、紅外光學(xué)類氣體傳感器，中國所占份額不足 5%。我國氣體傳感器情況和企業(yè)可參看《中國首次公布：氣體傳感器TOP 10名單！這些公司最強(qiáng)！》內(nèi)容。
目前，我國醫(yī)用免維護(hù)電化學(xué)氧氣傳感器基本依賴于進(jìn)口。
8、催化燃燒式氣體傳感器
催化燃燒式氣體傳感器是利用催化燃燒的熱效應(yīng)原理，由檢測元件和補(bǔ)償元件配對構(gòu)成測量電橋，在一定溫度條件下，可燃?xì)怏w在檢測元件載體表面及催化劑的作用下發(fā)生無焰燃燒，載體溫度就升高，通過它內(nèi)部的鉑絲電阻也相應(yīng)升高，從而使平衡電橋失去平衡，輸出一個與可燃?xì)怏w濃度成正比的電信號。
催化燃燒式氣體傳感器具有對可燃?xì)怏w響應(yīng)光譜性、溫濕度不敏感、結(jié)構(gòu)簡單、精度較低的特點，多用于工業(yè)現(xiàn)場的天然氣、液化氣、煤氣、烷類等可燃?xì)怏w濃度檢測，以及汽油、苯、醇、酮等有機(jī)溶劑蒸汽檢測。
氣體傳感器的研究涉及面廣、難度大，屬于多學(xué)科交叉的研究內(nèi)容。
國內(nèi)企業(yè)的氣體傳感器技術(shù)整體研發(fā)水平仍落后于發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)對氣體傳感器的研究主要體現(xiàn)在低端的半導(dǎo)體傳感器和催化燃燒傳感器方面，在高端的紅外及電化學(xué)傳感器的研究較少，缺乏成熟的應(yīng)用技術(shù)，高端紅外及電化學(xué)氣體傳感器和檢測儀器儀表依賴進(jìn)口。即使在低端的半導(dǎo)體和催化燃燒氣體傳感器方面，產(chǎn)品精度、穩(wěn)定性和工藝水平相對于國外先進(jìn)技術(shù)仍有較大差距。
9、高端位移傳感器
位移傳感器又稱為線性傳感器，是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量。在生產(chǎn)過程中，位移的測量一般分為測量實物尺寸和機(jī)械位移兩種。
按被測變量變換的形式不同，位移傳感器可分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式又可分為物性型和結(jié)構(gòu)型兩種。常用位移傳感器以模擬式結(jié)構(gòu)型居多，包括電位器式位移傳感器、電感式位移傳感器、自整角機(jī)、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器、霍爾式位移傳感器等。數(shù)字式位移傳感器的一個重要優(yōu)點是便于將信號直接送入計算機(jī)系統(tǒng)。這種傳感器發(fā)展迅速，應(yīng)用日益廣泛。
位移傳感器在工業(yè)測量、工業(yè)檢測中用廣泛應(yīng)用，譬如高端數(shù)控機(jī)床，甚至光刻機(jī)等。高端位移傳感器如數(shù)字激光位移傳感器，基本被基恩士、SICK等國外傳感器巨頭壟斷。
10、機(jī)器人用力傳感器
機(jī)器人是可以自動執(zhí)行任務(wù)的機(jī)械設(shè)備，可以按人的指令執(zhí)行特定任務(wù)，也可以使用人工智能技術(shù)根據(jù)環(huán)境執(zhí)行特定任務(wù)。視覺感知、力感知等，都是機(jī)器人使用最多的感知方式。
機(jī)器人中的力傳感器主要分為兩類：關(guān)節(jié)部位的單軸扭矩傳感器和機(jī)器人末端的6軸力傳感器。
單軸扭矩傳感器價格并不算很貴，而且國產(chǎn)的一些性能也不錯。機(jī)器人末端6軸力傳感器相對來說價格昂貴，稍微好點的需要4、5萬以上，目前沒有什么好的國產(chǎn)替代品。
11、工業(yè) 3D 視覺傳感器
3D視覺被稱為第四次視覺革命，工業(yè) 3D 視覺更是智能制造的基礎(chǔ)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來是基于3D機(jī)器視覺的控制和AI認(rèn)知系統(tǒng)的處理。工業(yè)3D視覺依賴的，就是工業(yè)3D視覺傳感器。
當(dāng)前，工業(yè)3D視覺主要集中在尺寸與缺陷檢測、智能制造、自主導(dǎo)航三大類應(yīng)用。工業(yè)3D視覺技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的使用，近兩年最大的變化就是從單場景比如質(zhì)檢中發(fā)展到為全產(chǎn)線生產(chǎn)的賦能，也即是說智能制造中各環(huán)節(jié)都需要用到工業(yè)3D視覺傳感器。
據(jù)GGII數(shù)據(jù)顯示，隨著機(jī)器視覺技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，預(yù)計到2023年我國機(jī)器視覺市場規(guī)模將達(dá)到208.6億元，其中3D視覺市場規(guī)模將達(dá)到34．28億元；預(yù)計至2025年我國3D視覺市場規(guī)模將超過100億元。
目前工業(yè)3D視覺傳感器主要被國外巨頭壟斷，我國鮮有進(jìn)行相關(guān)研究的企業(yè)。
12、單片多軸集成式加速度傳感器
單片多軸集成式加速度傳感器基于MEMS技術(shù)，MEMS加速度傳感器是微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域研究最早的器件之一，當(dāng)前單片多軸集成式加速度傳感器仍然是MEMS技術(shù)研究的熱點。
MEMS單片多軸集成式加速度傳感器一般有3軸、6軸、9軸等，目前單片多軸集成式加速度傳感器在消費電子、汽車電子等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，且基本為國外企業(yè)壟斷，應(yīng)用較多的有博世、意法半導(dǎo)體、TDK等企業(yè)。
13、小型化低功耗智能無線傳感器
小型化、低功耗、無線化是傳感器的發(fā)展方向，小型化低功耗智能無線傳感器具有廣泛用途，尤其是在物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等應(yīng)用場景中。
目前，小型化低功耗智能無線傳感器主要使用MEMS技術(shù)，通過MEMS技術(shù)能將傳統(tǒng)傳感器小型化，并隨之降低功耗，另外通過設(shè)計的天線模塊進(jìn)行傳感信號傳輸，這類傳感器已成為物聯(lián)網(wǎng)傳感器研究熱點。
14、高性能圖像傳感器
以CMOS圖像傳感器為代表的高性能圖像傳感器應(yīng)用廣泛，且極具市場價值，是市場規(guī)模最龐大的傳感器種類之一。圖像傳感器在智能手機(jī)、安防監(jiān)控、汽車電子、機(jī)器視覺等許多方面有著廣泛應(yīng)用。
國內(nèi)高性能圖像傳感器的代表性企業(yè)有韋爾股份（豪威集團(tuán)）、格科微、思特威等，具備與國際巨頭競爭的潛力，據(jù)半導(dǎo)體咨詢企業(yè)Yole的數(shù)據(jù)顯示，豪威集團(tuán)（Omnivision）是繼索尼、三星之后的全球第三大圖像傳感器企業(yè)，此外格科微（Galaxycore）、思特威（Smartsens）也具有一定市場份額。
15、體外診斷高性能傳感器
體外診斷高性能傳感器是一系列用于隨身健康檢測或者醫(yī)療檢測的便攜式傳感器，不需要進(jìn)行侵入式操作（無需刺破皮膚等），隨著新冠疫情大流行爆發(fā)，人們對隨身健康監(jiān)控、遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)的需求越來越旺盛，并且成為未來醫(yī)療傳感器的發(fā)展趨勢之一。
目前，應(yīng)用較多的體外診斷高性能傳感器有心率傳感器、血氧傳感器等，以及目前正在逐漸普及的血壓傳感器。有資料顯示，蘋果正在為其未來的智能手表開發(fā)血糖傳感器，用于無侵入式血糖檢測，如果得以實現(xiàn)，將是許多血糖患者購買蘋果手表的主要理由。
16、播種作業(yè)質(zhì)量傳感器
我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物是否豐收，關(guān)系億萬農(nóng)民的溫飽，每年的中央一號文件，總是與農(nóng)業(yè)息息相關(guān)。
依靠高度自動化的農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，德國不到2%的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員對國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的貢獻(xiàn)率超過7%，而中國農(nóng)業(yè)從業(yè)人員為70%，對GDP的貢獻(xiàn)率為10%左右。
多年來，我國一直倡導(dǎo)農(nóng)業(yè)科技化，利用高科技技術(shù)提升農(nóng)業(yè)效率，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)。《目錄》中，就有四種與農(nóng)業(yè)有關(guān)的傳感器：播種作業(yè)質(zhì)量傳感器、收獲作業(yè)質(zhì)量傳感器、植物信息傳感器、土壤信息傳感器。
播種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)之一，播種質(zhì)量直接影響到農(nóng)作物產(chǎn)量。目前，隨著精量播種技術(shù)的發(fā)展，精量播種機(jī)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)播種發(fā)展方向。
但播種機(jī)在播種作業(yè)時具有播種過程全封閉的特點，因此憑人的視聽無法直接監(jiān)視其作業(yè)質(zhì)量，而在播種作業(yè)時發(fā)生的種箱排空、輸種管雜物堵塞、排種器故障、開溝器堵塞或排種傳動失靈等工藝性故障，均會導(dǎo)致一行或數(shù)行下種管不能夠正常播種造成斷條漏播現(xiàn)象，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。
因此，需要播種作業(yè)質(zhì)量傳感器進(jìn)行監(jiān)測。國外對精密播種機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的研究和應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 40 年代，在 20 世紀(jì) 90 年代就已經(jīng)開發(fā)出較為完善的設(shè)備，一系列播種作業(yè)質(zhì)量傳感器可靠地用于播種機(jī)的監(jiān)控。
相對而言，中國播種機(jī)械起步晚，中國播種作業(yè)質(zhì)量監(jiān)測傳感器存在工作可靠性不高，系統(tǒng)制造成本較高，大型化播種機(jī)應(yīng)用量小，作業(yè)技術(shù)水平低，成果轉(zhuǎn)化速度慢等問題。
17、收獲作業(yè)質(zhì)量傳感器
當(dāng)前，中國許多農(nóng)場已經(jīng)使用農(nóng)作物收割機(jī)代替人力手工收獲作物，大量收獲作業(yè)質(zhì)量傳感器被應(yīng)用于這些收割機(jī)中。
國外已將傳感器技術(shù)應(yīng)用于谷物聯(lián)合收獲機(jī)械關(guān)鍵部件運動監(jiān)測及自動控制、自動導(dǎo)航、喂入量監(jiān)測、損失率監(jiān)測以及自動測產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)，大大提高了機(jī)械的可靠性及工作效率。
我國聯(lián)合收割機(jī)自動化及智能化水平較低，且工況惡劣，工作時負(fù)荷波動大，故障率高。與國外相比，我國稻麥聯(lián)合收割機(jī)自動化程度落后30年以上。
因此，通過提高收獲作業(yè)質(zhì)量傳感器等智能化技術(shù)，提升我國谷物聯(lián)合收割機(jī)的可靠性，減少收獲損失，提高作業(yè)質(zhì)量已成為當(dāng)務(wù)之急。
18、植物信息傳感器
如人可以通過穿戴電子設(shè)備監(jiān)測心率、脈搏等信息一樣，植物也可以通過穿戴傳感器，獲取相關(guān)的生長信息，這一類傳感器稱之為植物信息傳感器，是目前生物傳感器領(lǐng)域的熱點研究內(nèi)容。
浙江大學(xué)智能傳感器團(tuán)隊制備了一種植物可穿戴式莖流傳感器，長期無損的觀察了水分在西瓜葉片、果實、莖稈等不同器官上的動態(tài)分配情況，發(fā)現(xiàn)西瓜在夜晚生長，這一發(fā)現(xiàn)也間接證明西瓜果實生長主要在夜間。這一發(fā)現(xiàn)改寫了對于植物果實生長的傳統(tǒng)認(rèn)識，并對節(jié)水灌溉提供了新的思路。
獲取充足的植物信息，將會是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的巨大飛躍。當(dāng)前，許多國外前沿大學(xué)已投入到植物信息傳感器的研發(fā)中。
▲來源：36斗
19、土壤信息傳感器
土壤信息的采集和研究是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域重點研究方向，靠人工的傳統(tǒng)農(nóng)田土壤數(shù)據(jù)采集方法耗時耗力，大規(guī)模種植的現(xiàn)代化農(nóng)場，更需要發(fā)展多功能的土壤環(huán)境數(shù)據(jù)的智能傳感器，可有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善土壤品質(zhì)、防控農(nóng)業(yè)面源污染具有重要的研究意義，同時也可助力于建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。
土壤信息傳感器一般監(jiān)測土壤的溫濕度、電導(dǎo)率、酸堿度、氮磷鉀養(yǎng)分、農(nóng)藥含量等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對作物生長至關(guān)重要，將有助于植物的生長，最大限度地提高產(chǎn)量。
20、新型 MEMS 多通道智能氣體傳感器
國內(nèi)氣體傳感器領(lǐng)域目前有漢威科技、四方光電等中大型企業(yè)，但產(chǎn)品多為單獨的氣敏元件，落后國際平均水平一代，落后德國先進(jìn)水平兩代。
目前國際先進(jìn)智能氣體傳感器已能在一個小型封裝內(nèi)集成氣體傳感、信號采集、信息處理、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲、溫度補(bǔ)償以及數(shù)字接口等功能。
劍橋傳感器Cambridge CMOS Sensors(CCS，已被AMS收購)采用 DFN/LGA 封裝的氣體傳感器最大尺寸不超過 2.7mm×4mm，最大功耗不超過 10mW。博世已推出集氣體、氣壓、溫度和濕度傳感器于一體的 MEMS 環(huán)境傳感器。瑞士 盛 思 銳 采 用 DFN 封 裝 的 氣 體 傳 感 器 尺 寸 達(dá) 到2.45mm×2.45mm×0.75mm。
這些代表性的氣體傳感器目前國內(nèi)仍沒有廠商的技術(shù)水平能夠達(dá)到，在敏感材料研發(fā)、敏感材料加載技術(shù)、集成信號調(diào)理采集技術(shù)、多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)、智能氣體傳感器 SIP 封裝工藝、海量傳感器批量校準(zhǔn)技術(shù)等方面，存在較大差距，亟待提升。
結(jié)語
《目錄》經(jīng)過 1000 余位專家編撰、審核，其中兩院院士 60 余位，是基于當(dāng)前中國國情下，各領(lǐng)域最亟需突破的卡脖子關(guān)鍵技術(shù)！
國家決心突破的這20種傳感器，涵蓋工業(yè)自動化、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中影響較大，應(yīng)用領(lǐng)域較廣。
接下來，這些傳感器和儀器儀表領(lǐng)域，將是各級政府部門確定支持重點的依據(jù)，廣大傳感器企業(yè)和科研院所，在審慎考慮自身條件和進(jìn)行充分市場分析的基礎(chǔ)上，也可以選擇《目錄》中的產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)行開發(fā)、市場化。
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