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搭载高精度传感器还能以假乱真,智能软体仿生鱼「文鳐」问世

2024-04-29科技

高精度传感器,应用广泛却难产业化,未来将走向何方?

高精度传感器凭借其优异的性能,在工业、医疗、航空航天等领域发挥着重要作用。它能够精准检测和测量各种物理量,为相关领域提供关键数据支持。比如在航天领域,高精度传感器能够监测飞行器的姿态、速度等参数,确保飞行安全;在医疗领域,高精度传感器能够检测人体微小的生理变化,为疾病诊断提供依据。

尽管高精度传感器的应用前景广阔,但其产业化之路却并不平坦。高精度传感器的研发和制造工艺极为复杂,需要大量资金投入和人力资源,导致产品价格昂贵。以硅压阻式压力传感器为例,其芯片制造需要先进的微加工技术,工艺环节多达几十道,对洁净室等硬件设施要求极高,因此生产成本高昂。

我国高精度传感器产业起步较晚,与发达国家相比存在一定差距 。长期以来,我国对进口高精度传感器的依赖度较高,自主可控的高端产品较少。 以压力传感器为例,国内厂商主要集中在中低端市场,高端产品主要依赖进口,自主品牌在高精度、高可靠性等方面与国外先进产品还有一定差距

高精度传感器产业链条不完整,配套能力不足。传感器产业涉及材料、设计、制造、测试、封装等多个环节,需要上下游企业的紧密配合。但目前国内在关键材料、专用设备、检测手段等方面存在短板,难以形成完整的产业链条,制约了高精度传感器的发展。

高精度传感器在应用领域的拓展也面临一些挑战。以工业领域为例,高精度传感器的应用需要与工业控制系统深度融合,但目前相关系统的兼容性和开放程度有待提高。在医疗领域,高精度传感器的应用还需要更多临床数据的支撑和监管部门的审批认证。

面对高精度传感器产业化道路上的种种挑战,我们有理由相信,未来这一领域将迎来新的发展机遇。

一方面,随着新材料、新工艺的不断涌现,高精度传感器将朝着集成化、微型化、智能化的方向发展。以压电陶瓷为例,它作为压力传感器的敏感元件,正在向高灵敏度、高稳定性的无铅材料方向发展。在制造工艺上,微纳米加工技术、3D打印等新兴技术的应用,将进一步提高传感器的集成度和微型化程度。人工智能、大数据等新技术与传感器的融合,将赋予传感器更强的智能化能力,提高其适应性和可靠性。

另一方面,5G、物联网等新兴技术的发展为高精度传感器带来了新的应用场景。5G网络的高带宽、低延时特性,能够支持海量传感器设备的连接和大数据的高效传输,这为工业物联网、车联网等领域的传感器应用创造了有利条件。未来智能工厂、智慧城市等领域对高精度传感器的需求将与日俱增。

高精度传感器产业化之路任重道远,需要我们从多方面入手来推动其发展。要加大研发投入,突破关键核心技术,提高自主创新能力。 我国高精度传感器产业的短板之一就在于核心技术的缺乏,因此必须集中力量攻克一批关键共性技术难题 。要完善人才培养体系,为产业发展提供智力支持。高精度传感器涉及多学科交叉,需要大量跨界复合型人才,高校和企业应加强合作,培养复合型创新人才。

要加快产业链条建设,提升配套能力。高精度传感器产业链条长、环节多,需要上下游企业的紧密配合。我们要培育一批领军企业,发挥龙头带动作用,同时扶持中小企业发展,形成上下游分工协作、优势互补的产业格局。

政策扶持是产业发展的重要推手。政府可以出台相关优惠政策,在税收、融资、用地等方面给予支持,为企业创造良好发展环境。加大财政资金投入,支持高精度传感器在重点领域的应用示范,培育市场需求。

加强国际交流合作也是推动产业发展的有力举措。我们要主动融入全球产业分工体系,一方面引进国外先进技术和人才,另一方面也要积极开拓国际市场,提升我国高精度传感器的国际影响力。