近日，科学技术部发布国家重点研发计划 “制造基础技术与关键部件”重点专项2021年度项目申报指南。
“制造基础技术与关键部件”重点专项2021年度项目申报指南中明确提到，本重点专项按照产业链部署创新链的要求，从基础前沿技术、共性关键技术、示范应用三个层面，围绕关键基础件、基础制造工艺、先进传感器、高端仪器仪表和基础技术保障五个方向部署实施。
在2021年度拟启动项目研究方向中，与仪器仪表、传感器相关的如下：
一、共性关键技术
1、滚动轴承基础物理参数检测技术(青年科学家项目)
研究内容：研究滚动轴承润滑性能检测原理与技术；研究滚动轴承旋转组件温度检测原理与技术；研究滚动轴承内部游隙及受力状态检测原理与技术；开展滚动轴承基础物理参数检测技术验证。
考核指标：研制出真实工况条件下轴承的油膜厚度与分布、旋转组件温度、轴承内部游隙及受力状态的检测装置；油膜厚度测量范围0.1~300μm，分辨率优于0.1μm；运转条件下轴承内外套圈、保持架的温度测量范围 RT~180℃，精度优于±0.5℃，测量转速不低于30000r/min；运行状态下力测量范围不小于轴承额定动载荷的30%，精度优于±1%FS；申请发明专利≥3项。
2、高性能液压阀性能在线监测与智能控制(青年科学家项目)
研究内容：研究液压阀口的冲蚀磨损及阀芯卡滞机理与演化规律；建立多维融合感知的液压阀性能衰退与预测模型；研究电液控制阀服役过程的实时补偿技术，开发具有性能监测和故障诊断功能的可编程集成控制器；开展相关试验验证。
考核指标：高可靠智能型电液控制阀样机2种以上；控制精度<0.1%，典型故障检测类型≥5类，识别率≥80%；具备IO-link总线通讯接口的位置轴控精度不低于1%FS；申请发明专利≥3项。
3、齿轮传动系统多维信息感知及智能运维(青年科学家项目)
研究内容：研究传动/感知/控制等深度融合的智能化齿轮传动系统，探索传动系统全生命周期内轮齿损伤(如点蚀、磨损、胶合、断齿)、应力、温度、振动等多维信息监测新方法；研究齿轮传动系统多维信息的故障自诊断及自适应调控等智能运维机制；研究齿轮传动系统服役性能及残余寿命的智能预测方法。
考核指标：齿轮传动系统智能感知及智能运维验证系统1台/套；具备传动系统内部应力、温度、振动及轮齿损伤等监测功能，监测精度优于5%；具备智能运维功能，故障自诊断正确率不低于80%；申请发明专利≥3项。
4、基于二维材料的柔性应变传感器阵列(青年科学家项目)
研究内容：研究基于二维材料的柔性应变传感器敏感材料的性能调控方法和微观机理；研究与微纳加工、印刷工艺兼容的应变敏感材料、传感器结构、可靠性及封装技术，以及柔性应变传感器阵列的加工方法；在工业或人体表皮进行长期连续监测验证。
考核指标：传感器应变系数≥500，拉伸性≥50%，最低检测限≤0.08%，循环稳定性≥50000次@5%应变，响应时间≤50ms；阵列性能离散性≤5%；研制应变传感可穿戴集成系统原型，申请发明专利≥3项，制定技术规范或标准≥1项。
5、高灵敏磁电阻传感器(青年科学家项目)
研究内容：研究高灵敏磁电阻传感器敏感材料、原理和结构；研究低噪声磁性多层膜结构材料；研究磁电阻—微机电和磁电阻—超导一体化调制效应的影响机理；研究高灵敏磁传感器芯片制造工艺；研究传感器的噪声抑制、磁通汇聚、三维集成、封装等关键技术；研究传感器ASIC芯片设计；研制原型器件，并在工业现场试验验证。
考核指标：磁传感器灵敏度优于200mV/V/Oe，量程≤±100μT，功耗≤100mW，本底噪声≤1pT/Hz@1Hz；申请发明专利≥3项。
6、高灵敏MEMS三维电场传感器(青年科学家项目)
研究内容：研究高灵敏MEMS三维电场传感器的敏感机理和结构；研究三分量电场耦合干扰抑制方法及高精度测量方法；研究传感器制备工艺、抗表面电荷积聚封装等关键技术；研究传感器弱信号检测方法，研制出传感器原型，并在工业现场试验验证。
考核指标：传感器测量范围0~100kV/m；单分量电场分辨力优于1V/m；轴间耦合度<5%；准确度优于5%；传感器敏感结构尺寸≤12mm×12mm；申请发明专利≥3项，制定技术规范或标准≥1项。
7、工业测控高精度硅基压力传感器关键技术
研究内容：研究差压、表压和绝压高精度压力传感器芯片设计制造关键技术；研究硅基MEMS加工应力控制方法与传感器高可靠封/组装技术；研究宽温区温度补偿校准方法，实现基于自主开发压力敏感芯片的系列化压力传感器在流程工业、装备工业等重点领域应用验证。
考核指标：差压传感器量程0.015MPa，非线性误差0.3%FS，迟滞0.05%FS，工作温度-40~85℃；表压传感器量程0.5MPa，非 线性误差0.2%FS，迟滞0.05%FS，工作温度-40~85℃；绝压传感器量程3MPa，准确度 0.02%FS，工作温度-40~85℃；高温压力传感器量程2MPa，准确度0.25%FS，工作温度-55~250℃，响应频率≥400kHz；压力变送器准确度0.05%FS；申请发明专利≥5项。
8、工业机器人减速器状态监测传感器关键技术
研究内容：研究薄膜应变传感器在机器人减速器部件表面上的原位集成工艺、设计制造及可靠性技术；研究适应减速器内部环境的无线应变传感器设计制造及测量技术；研究MEMS薄膜声发射传感器设计制造及可靠性技术；研制的传感器在谐波减速器和RV(旋转矢量)减速器应用验证。
考核指标：谐波减速器应变传感器灵敏度因子≥1.5，TCR(电阻温度系数)≤110ppm，线宽≤10μm@曲率半径62.5μm基底；RV减速器无线应变传感器测试范围0~1000με，误差≤±1%；声发射传感器工作频率范围 40~400kHz，灵敏度优于60dB；申请发明专利≥3项。
二、示范应用
1、动力系统关键传感器开发及示范应用
研究内容：研究集成式多路电压传感器设计、高低压可靠隔离、高压切换开关及高精度模数转换技术；研究宽量程电流传感器芯片设计及可靠性技术；研究高精度电机位置传感器薄膜材料工艺、设计及制造技术，开发信号调理电路；开发传感器及模块应用技术，在电动汽车等领域示范应用。
考核指标：多路电压传感器最高检测电压≥1000V，电压检测精度优于0.5%，采样率≥1MHz，分辨率≥12 Bit；电流传感器直流量程±1000A，精度优于0.1%；电机位置传感器转速范围0~30000r/min，分辨率≥16 Bit(360度角度范围)，系统延时≤2μs；检测高压母线电流，功能安全等级ASIL B；传感器可靠性水平满足不同电动汽车用户单位要求。
2、动力电池组控制安全传感器开发及示范应用
研究内容：研究动力电池组单体电压与温度检测方法，高速高精度模数转换及多芯片扩展技术；研究电池热失控的压力、VOC(挥发性有机化合物)、气溶胶等传感器设计制造技术；开发传感器及模块应用技术，在电动汽车等领域示范应用。
考核指标：单体直流电压监测范围±5V，测量精度优于±2.5mV；热失控监测传感器压力测量范围50~250kPa，误差≤±1.5kPa，响应速度≥100ms；VOC传感器检测气体成分包括：CO、CO2、C2H4、CH2O 有机挥发物，测量范围0~5000ppm，误差≤±15%；气溶胶传感器测量范围200~5000μg/m3，误差≤±15%；整机安全：防止乘客仓起火ASIL D，防止人员触电ASIL D；传感器可靠性水平满足不同用户单位要求。
3、医疗影像装备关键传感器开发及示范应用
研究内容：研究SiPM(硅基光电倍增管)辐射传感器设计制造；研究磁栅位置传感器设计制造及抗辐照技术；研究强磁场背景下高分辨磁场传感器设计制造技术；研究传感器敏感元件与相关抗辐照调理电路设计；研制的传感器在CT(断层扫描仪)、PET(正电子发射断层成像)、RT(影像引导放疗)或MR(磁共 振)等医疗影像装备示范应用。
