2018年國家重點研發專項申報指南發布

8月3日，科技部發布了國家重點研發計劃“智能機器人”等重點專項2018年度項目申報指南，其中“制造基礎技術與關鍵零部件”重點專項在列，包含先進傳感器和高端儀器儀表等內容。


　　根據“制造基礎技術與關鍵零部件”重點專項2018年度項目申報指南，本重點專項按照產業鏈部署創新鏈的要求，從基礎前沿技術、共性關鍵技術、應用示范三個層面，圍繞關鍵基礎件、基礎制造工藝、先進傳感器、高端儀器儀表和基礎保障技術五個方向部署實施。專項實施周期為5年(2018-2022年)。

　　2018年，在五個方向按照基礎前沿技術類、共性關鍵技術類和應用示范類，擬啟動不少于43個項目，擬安排國撥經費總概算約6億元。(更多詳情請見附件)。

　　涉及先進傳感器和高端儀器儀表的內容中國儀表網整理如下：

　　一、 先進傳感器

　　1. 高性能硅壓力、加速度、角速度傳感器前沿技術(基礎前沿技術類)

　　研究內容：研究新型諧振式硅傳感器敏感原理和結構；研究傳感器非線性效應、耦合效應、溫度效應及工藝誤差影響；研究傳感器優化設計、制造工藝精確控制、低應力封裝等關鍵技術；開發閉環信號檢測與控制電路系統集成技術；研制高精度硅壓力傳感器、加速度傳感器、角速度傳感器原型器件，并在流程工業與機器人領域試用驗證。

　　考核指標：壓力傳感器量程0～1MPa，精度優于0.01%FS；加速度傳感器量程±15g，零偏穩定性優于1g；角速度傳感器量程±200/s，零偏穩定性優于0.1/h。

　　2.基于量子效應的微納傳感器前沿技術(基礎前沿技術類)

　　研究內容：研究基于量子效應的芯片式角速度傳感器、磁場傳感器設計方法；研究傳感器電子自旋-核自旋相互作用機理、溫度效應；研究諧振頻率控制、微型腔室制備、真空封裝等關鍵技術；開發激光器、探測器、處理電路系統集成技術；研制高精度角速度傳感器、磁場傳感器原型器件，并在重大技術裝備中試用驗證。

　　考核指標：角速度傳感器表頭體積≤100cm3，量程±200/s，零偏穩定性優于0.1/h；磁場傳感器表頭體積≤10cm3，靈敏度優于10fT/Hz1/2。

　　3.無線無源微納傳感器前沿技術(基礎前沿技術類)

　　研究內容：研究微型化聲表面波(SAW)、電感-電容(LC)無線傳感器設計；研究傳感器多參數敏感的耦合效應；研究傳感器結構優化設計、曲面襯底上傳感器制備工藝、封裝、工業環境無線信號傳輸等關鍵技術；開發信號調制解調技術及處理電路系統集成技術；研制SAW和LC多參數監測傳感器原型器件，并在燃氣輪機主軸、軸承健康狀況監測中試用驗證。

　　考核指標：SAW傳感器：溫度量程-40℃～+1000℃，誤差±1%；應變量程±3000μ，誤差±1%；氣壓量程0～4MPa，誤差±1%。LC傳感器：溫度量程-20℃～+120℃，誤差±1%；應變量程±1000μ，誤差±1%；振動量程±6g，誤差±1%。

　　4.微納傳感器與電路協同設計技術及設計工具(共性關鍵技術類)

　　研究內容：建立熱/機械/電學多物理場耦合模型、硅表面加工與體加工工藝模型、閉環控制傳感器宏模型；研究具有完全自主知識產權、包含器件級、工藝級、系統級設計功能的微納傳感器綜合設計工具；研究微納傳感器與電路協同設計技術，并實現與集成電路(IC)設計工具的無縫連接；形成集成傳感器知識產權庫(IP)，IP經過生產線驗證。

　　考核指標：器件級耦合分析自由度≥1×107；工藝級仿真與實驗偏差優于5%；系統級仿真與實驗偏差優于10%；閉環控制集成傳感器IP不少于3種，軟件銷售≥10套。

　　5.微納傳感器與電路單片集成工藝技術及平臺(共性關鍵技術類)

　　研究內容：研究在同一芯片上制造微納傳感器與IC的工藝技術；以互補-金屬-氧化物-硅(CMOS)工藝線為基礎，研究與 CMOS工藝兼容的微納傳感器表面加工、體加工、硅直接鍵合加工等關鍵技術；建立可量產的微納傳感器與電路單片集成制造技術并形成標準制程規范，實現單片集成微納傳感器規?；a。

　　考核指標：圓片直徑≥150mm，單片集成傳感器成品率≥80%，成套制程規范或標準≥3項；服務用戶數≥3家，開發單片集成傳感器不少于3種，生產能力≥5000片/年，銷售單片集成傳感器≥100萬只。

　　6.高溫硅壓力傳感器關鍵技術及應用(應用示范類)

　　研究內容：研究高可靠性MEMS高溫硅壓力傳感器結構優化技術；研究低應力無引線封裝、溫度補償、高溫專用電路(ASIC)芯片等關鍵技術；開發測控接口電路；實現批量化生產并在重大技術裝備中應用。

　　考核指標：溫度范圍-55℃～+225℃，量程0～200kPa、0～60MPa，精度優于0.25%FS，零點漂移優于2%FS@100℃，長期穩定性優于0.1%FS/年，固頻率≥200kHz，過載壓力≥2倍額定壓力；形成傳感器芯片制造、封裝到應用的產業化鏈，生產能力≥5000 套/年，銷售量≥1000 套。

　　有關說明：由企業牽頭申報。

　　7.單片集成多軸傳感器關鍵技術及應用(應用示范類)

　　研究內容：研究單芯片集成多軸傳感器可復用的模塊化設計技術；研究傳感器單面微機械加工工藝、芯片內薄膜真空封裝等關鍵技術；開發多軸傳感器信號處理、融合與測試技術；形成單芯片集成多軸傳感器制程規范，實現批量化生產并在大型起重輸運裝備、電梯生產線等行業應用。

　　考核指標：晶圓直徑≥150mm，成品率≥90%；單片三軸磁場傳感器分辨率優于50nT，單片三軸加速度傳感器分辨率優于100g，單片三軸角速度傳感器偏置穩定性優于1/h，單片三分量應力傳感器分辨率優于10kPa；生產能力≥5000片/年，銷售量≥100萬只。

　　有關說明：由企業牽頭申報。

　　8、無線紅外高溫微納傳感器關鍵技術及應用(應用示范類)

　　研究內容：研究硅基紅外傳感器設計優化、制造工藝、封裝、可靠性、測試等關鍵技術；研究工業現場環境下，高精度、非接觸、紅外高溫溫度測量技術；開發無線能量收集及信號傳輸技術；實現無線紅外高溫微納傳感器批量化生產，并在高溫熔煉爐監測中應用。

　　考核指標：傳感器量程 600℃～1600℃，誤差±0.5%，響應時間≤20ms，生產能力≥5000 套/年，銷售量≥1000 套。

　　有關說明：由企業牽頭申報。

　　9、運動部件壁面溫度微納傳感器關鍵技術及應用(應用示范類)

　　研究內容：研究微納溫度傳感器優化設計方案；研究運動部件曲面基底上高溫絕緣層、緩沖層、溫度敏感層的原位制造和微加工技術；研究微納溫度傳感器在高溫、高速、強振等惡劣環境下的可靠性；研究傳感器標定、信號無線引出及多傳感器系統集成技術；實現微納溫度傳感器批量化生產，并在重大技術裝備中示范應用。

　　考核指標：傳感器量程100℃～1300℃，誤差±1.0%；響應時間≤10ms，無線傳遞距離≥2mm；抗振動 1000Hz/20g，抗沖擊100g/8ms 半正弦波，生產能力≥5000 套/年，銷售量≥1000 套。

　　有關說明：由企業牽頭申報。

　　二、高端儀器儀表

　　1. 基于語義交互集成的儀器儀表新型體系架構(基礎前沿技術類)

　　研究內容：研究標準化語義描述、元數據提取、分類編碼規則等儀器儀表信息交互基礎方法；研究基于語義交互的儀器儀表信息集成與智能互聯技術；開發適應語義交互集成、可重構的儀器儀表新型技術架構；在面向智能工廠應用的典型儀器儀表上開展原理驗證。

　　考核指標：語義描述基礎數據庫覆蓋儀器儀表數≥50種、數據量≥30萬條；新型技術架構具備語義交互集成、自主智能、模塊可重構等功能，自主重構裝載任務配置能力達到 10ms 量級，在2類以上的智能化儀器儀表進行原理驗證。

　　2.基于量子效應的儀表原位標校技術(基礎前沿技術類)

　　研究內容：研究基于量子效應實現儀表原位標校的基礎方法；研究量子磁通調控和數模轉換技術、量子準確度任意電壓信號合成技術；建立以量子數模轉換為核心的標準級電壓校準器物理系統并在儀器儀表制造行業開展原理驗證。

　　考核指標：實現直流至10kHz 量子電壓信號輸出，幅度有效值達到1V，有效值準確度優于2μV@(1V，直流～1kHz)、3μV@(1V，1kHz～10kHz)，最大諧波失真優于-100dBc@(1V，1kHz)，基于量子數模轉換物理系統實現電壓源/表的原位標校方法不確定度優于 5μV/V@(1V，1kHz)。

　　3、具備邊緣計算能力的新型儀器儀表(共性關鍵技術類)

　　研究內容：研究儀器儀表嵌入式硬件計算資源分配、計算效能等的基礎理論與技術；研究儀器儀表邊緣計算的數據實時分析與處理等技術；研制面向智能工廠應用的基于邊緣計算技術的新型儀器儀表，并在典型流程行業示范應用。

　　考核指標：研發具備自診斷、自學習、自決策和網絡服務能力的壓力、流量、氣體分析等 3 類智能化儀器儀表，儀器儀表邊緣計算響應時間≤100ms，自學習壓力、流量、氣體分析趨勢變化率等，自診斷效率≥95%。

　　4.面向惡劣環境的儀器儀表可靠性設計及驗證技術(共性關鍵技術類)

　　研究內容：研究冶金、化工、船舶等高溫和高鹽霧腐蝕等惡劣環境條件下典型儀器儀表失效機理與模型、可靠性設計與仿真方法；研究可靠性高加速壽命和加速篩選等試驗方法；建立惡劣環境下儀器儀表可靠性保障體系與驗證平臺；研制高可靠儀表，開展可靠性設計驗證。

　　考核指標：惡劣環境下儀器儀表可靠性設計與試驗分析軟件1套；建立可靠性保障規范與驗證平臺；研制溫度、壓力、流量等惡劣環境條件下使用的驗證性儀表，儀表平均故障間隔時間≥8000h。

　　5.高性能真空監測儀表(應用示范類)

　　研究內容：研究高真空測量用閥體組件、標準連接裝置等關鍵部件，以及高真空密封裝配技術；研制高密封、高真空、寬量程、低功耗的真空監測儀表；在易燃易爆流體儲運、真空鍍膜、真空冶煉等制造領域示范應用。

　　考核指標：組件整體漏率≤10-11Pa?m3?s-1，壓力測量范圍105Pa～10-5Pa，測量誤差優于±15%@(10-2Pa～10-5Pa)；儀表總功耗≤5W。

　　有關說明：由企業牽頭申報。

　　6.汽車關鍵部件裝配缺陷視覺檢測儀(應用示范類)

　　研究內容：研究適用于工業現場的汽車關鍵部件裝配缺陷檢測原理及方法，建立裝配缺陷視覺檢測模型；研究三維光學傳感系統設計與集成、工業現場裝配環境下的復雜形貌三維重構、裝配缺陷特征表示及識別等關鍵技術；研制具有自主知識產權的汽車關鍵部件裝配缺陷視覺檢測儀；在汽車發動機等關鍵部件裝配生產線開展示范應用。

　　考核指標：單視點檢測時間≤3s，裝配缺陷檢測靈敏度≤±20μm，形貌重構精度≤0.1mm，裝配缺陷識別種類≥20種，裝配缺陷識別準確率≥99%；形成汽車裝配缺陷視覺檢測標準；儀器銷售量不少于10套；在不少于2個汽車關鍵部件裝配環節示范應用。

　　有關說明：由企業牽頭申報。

　　7.特種工況實時在線測量儀表(應用示范類)

　　研究內容：研究特種工況實時在線測量儀表的材料改性、敏感元器件優化、防護提升等工程化關鍵技術，開發適用相應工況的壓力變送器、流量計和液位計等測量儀表；在光熱發電、核電、化工等領域示范應用。

　　考核指標：壓力測量范圍0～7MPa，精度優于±0.075%FS；流量測量范圍0～5m3/h，精度優于±1%FS；液位測量范圍0～10m，精度優于±0.03%FS；上述3 類儀表可測量介質溫度≥550℃，原位測量特殊介質包括熔融金屬、高溫鹽質、加氫原料、氧化流體等；至少在2個領域開展示范應用且滿足該領域的其他特殊使用要求。

　　有關說明：由企業牽頭申報。

　　8.高性能特種控制閥(應用示范類)

　　研究內容：研究適用于高溫、高壓差和高流速等特殊工況的特種控制閥整體構造、減壓結構、材料處理、密封形式等關鍵技術；開發特種控制閥門，并在石化高壓反應、核電等領域開展示范應用。

　　考核指標：控制閥使用溫度≥350℃，控制壓差≥17.0MPa，調節精度優于±1.5%，可調比≥100:1，閥座泄漏率達到Ⅴ級，系列化閥門口徑最大可達DN450。