為落實《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》和《中國制造2025》等規(guī)劃，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃啟動實施“制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件”重點(diǎn)專項。根據(jù)本重點(diǎn)專項實施方案的部署，編制2019年度項目指南。其中，先進(jìn)傳感器和高端儀器儀表項目在列。

本重點(diǎn)專項按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈，部署創(chuàng)新鏈”，從基礎(chǔ)前沿技術(shù)、共性關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用示范三個層面，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)保障五個方向部署實施。專項實施周期為5年(2018—2022年)。

通過本專項的實施，進(jìn)一步夯實制造技術(shù)基礎(chǔ)，掌握關(guān)鍵基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)制造工藝、先進(jìn)傳感器和高端儀器儀表的核心技術(shù)，提高基礎(chǔ)制造技術(shù)和關(guān)鍵部件行業(yè)的自主創(chuàng)新能力；大幅度提高交通、航空航天、數(shù)控機(jī)床、大型工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、重型礦山設(shè)備、新能源裝備等重點(diǎn)領(lǐng)域和重大成套裝備自主配套能力，強(qiáng)有力地支撐制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

高性能微納溫度傳感器關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究耐高溫柔性曲面襯底上薄膜材料熱電特性、快速響應(yīng)敏感單元設(shè)計技術(shù)，曲面襯底上高溫溫度傳感器的高可靠性設(shè)計及制造關(guān)鍵技術(shù)；研究光學(xué)溫度傳感器回音壁諧振腔、模式調(diào)控、頻率鎖定等關(guān)鍵技術(shù)；研制曲面高溫溫度傳感器和高分辨率溫度傳感器原型器件，并在航空航天重大技術(shù)裝備中試驗驗證。

考核指標(biāo)：曲面襯底高溫溫度傳感器測量范圍-60°C～1800°C，誤差≤±1.5%FS，響應(yīng)時間≤10ms；高分辨率溫度傳感器測量范圍20°C～40°C，分辨力≤1μK/。

硅基MEMS氣體傳感器關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究硅基MEMS氣體傳感器芯片集成化設(shè)計技術(shù)；研究硅基MEMS紅外光源、光學(xué)微腔、光學(xué)天線、紅外探測器、溫度傳感器等核心部件與集成制造技術(shù)；研究標(biāo)校算法、邊緣計算、ASIC芯片閉環(huán)控制、環(huán)境效應(yīng)等非色散紅外(NDIR)氣體檢測系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)；實現(xiàn)傳感器在流程工業(yè)中應(yīng)用。

考核指標(biāo)：氣體傳感器量程二氧化碳(0～5000ppm)、二氧化硫(0～100ppm)、氮氧化物(0～50ppm)、甲醛(0～100ppm)、丙酮(0～100ppm)，測量誤差≤±2%。系統(tǒng)芯片尺寸≤20mm×10mm×5mm ，長期穩(wěn)定性≤1%FS/年，制定傳感器規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)≥2項。

高性能磁傳感器關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究并優(yōu)化高性能磁傳感器芯片制造工藝技術(shù)；研究高性能磁傳感器的高靈敏結(jié)構(gòu)設(shè)計和高可靠封裝技術(shù)；研究磁編碼器與轉(zhuǎn)速測量涉及的ASIC芯片、軟件算法、測控接口等；形成制程規(guī)范，在數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、伺服電機(jī)等裝備應(yīng)用。

考核指標(biāo)：磁傳感器靈敏度100mV/V/Oe，本底噪聲≤10pT/@1Hz，體積≤30mm×30mm×5mm，成品率≥85%；伺服電機(jī)磁絕對位置編碼器精度優(yōu)于0.02°，成套制程規(guī)范≥2項。

儀表專用微控制器芯片設(shè)計及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、通信等高度集成的工業(yè)自動化儀表芯片設(shè)計技術(shù)；研究針對高度集成儀表芯片的軟件可重用開發(fā)方法，開發(fā)典型功能庫；研究儀表高密度集成設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)；基于上述芯片，開發(fā)核心零部件自主可控的溫度、壓力、流量、電動執(zhí)行器等小型化儀表，并開展應(yīng)用驗證。

考核指標(biāo)：微控制器芯片模/數(shù)轉(zhuǎn)換精度不低于16位，內(nèi)嵌32位微處理器，內(nèi)嵌HART、FF、Profibus 等通信控制器；完成不少于100臺小型化儀表應(yīng)用驗證。

多參數(shù)危險氣體在線分析關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究在線分析儀器緊湊型核心部件高密度集成技術(shù)；研究含固、液雜質(zhì)的工業(yè)氣體在線測量預(yù)處理技術(shù)及裝置；研究一氧化碳、二氧化碳、氧氣、甲烷、硫化氫、氨氣等多組分氣體濃度、多參量集成測量技術(shù)；研制高安全多參數(shù)小型化危險氣體在線分析儀器；在典型工業(yè)過程領(lǐng)域開展應(yīng)用示范。

考核指標(biāo)：工業(yè)主要危險氣體測量線性精度優(yōu)于±1%FS；溫度在線測量范圍30℃～1500℃，壓力在線測量范圍覆蓋0～0.3MPa；在冶金、石化、化工等兩類以上工業(yè)領(lǐng)域的爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域開展應(yīng)用示范。

工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量分析關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究典型工業(yè)通信協(xié)議的報文快速分析、在線通信質(zhì)量評估與分析診斷技術(shù)；研究強(qiáng)干擾工業(yè)環(huán)境下工業(yè)通信物理層信號的多參數(shù)測量、環(huán)境干擾在線評估與分析診斷技術(shù)；研制工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量分析儀器，在制造領(lǐng)域開展試驗驗證。

考核指標(biāo)：工業(yè)通信協(xié)議分析種類≥6種、工業(yè)以太網(wǎng)通信分析種類≥6種，通信質(zhì)量分析報文覆蓋率≥90%；儀器具備通信物理信號的電壓差、抖動、上升時間、下降時間、比特時間、傳輸速率、傳輸延遲、同步精度等指標(biāo)在線監(jiān)測功能，具備數(shù)據(jù)鏈路層時間同步與MAC 層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層分析功能，具備在線設(shè)備列表拓?fù)浔O(jiān)視、錯誤報文率和循環(huán)通信調(diào)度分析等功能。

功能安全與信息安全融合的儀表共性關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究儀表功能安全和信息安全融合理論與方法；突破儀表冗余設(shè)計、失效診斷、故障控制、安全通信、訪問控制、事件及時響應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)；研制具有功能信息安全融合能力的變送器/執(zhí)行器等儀表；在石油、化工、火電等典型行業(yè)開展應(yīng)用驗證。

考核指標(biāo)：儀表實現(xiàn)安全完整性等級SIL2，信息安全等級SL2，整體診斷覆蓋率≥90%。

高性能光柵位移傳感器開發(fā)及應(yīng)用示范

研究內(nèi)容：研究玻璃、石英、金屬及陶瓷基底光柵的超長大幅面、可復(fù)制、高精度制造技術(shù)；開發(fā)超精密、大幅面、多自由度、寬溫域的高性能系列光柵位移傳感器；研究超高細(xì)分技術(shù)、信號處理與融合技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)。完成光柵傳感器的技術(shù)研發(fā)，并在精密制造和高端測量裝備中應(yīng)用。

考核指標(biāo)：線位移納米光柵分辨率0.1nm，精度200nm，光柵長度≥50mm；角位移光柵分辨率0.01"，精度0.2"，光柵幅面最大外徑500mm；二維光柵分辨率1nm，精度1μm，光柵幅面500mm×500mm；寬溫域位移傳感器溫度范圍-60°C～1000°C，測量精度0.2mm，光柵長度20mm；產(chǎn)品成品率≥90%。

工業(yè)儀表制造過程智能標(biāo)定系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用示范

研究內(nèi)容：研究壓力和流量等儀表標(biāo)定環(huán)境智能控制技術(shù)及裝置；研究多批量、多品種儀表自適應(yīng)裝夾，儀表標(biāo)定系統(tǒng)參數(shù)自配置，儀表參數(shù)自修正等關(guān)鍵技術(shù)；研制核心零部件自主可控的壓力和流量等儀表制造過程批量化智能標(biāo)定系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：壓力儀表批量標(biāo)定最大允許誤差0.015%，溫度補(bǔ)償范圍覆蓋-40℃～80℃，單次溫度補(bǔ)償臺數(shù)≥50；流量儀表標(biāo)定系統(tǒng)最大允許誤差0.2%，單次標(biāo)定臺數(shù)≥10；在2家以上儀表制造企業(yè)開展應(yīng)用示范。

芯片封裝缺陷在線視覺檢測儀開發(fā)及應(yīng)用示范

研究內(nèi)容：研究自適應(yīng)多模式照明、光學(xué)自動對焦、高速圖像采集與處理、精準(zhǔn)定位與同步控制、圖像配準(zhǔn)與三維重構(gòu)、復(fù)雜缺陷識別分類等關(guān)鍵技術(shù)，研制高靈敏度半導(dǎo)體芯片封裝缺陷在線視覺檢測儀，開展應(yīng)用示范。

考核指標(biāo)：儀器檢測靈敏度優(yōu)于0.5μm，最大檢測運(yùn)動速度100mm/s，缺陷檢測準(zhǔn)確率≥99%；在2家以上芯片生產(chǎn)企業(yè)開展不少于5套樣機(jī)的應(yīng)用示范。