為落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》《國家創新驅動發展戰略綱要》和《中國制造2025》等規劃，國家重點研發計劃啟動實施“制造基礎技術與關鍵部件”重點專項。根據本重點專項實施方案的部署，編制2019年度項目指南。其中，先進傳感器和高端儀器儀表項目在列。

本重點專項按照“圍繞產業鏈，部署創新鏈”，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技術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，進一步夯實制造技術基礎，掌握關鍵基礎件、基礎制造工藝、先進傳感器和高端儀器儀表的核心技術，提高基礎制造技術和關鍵部件行業的自主創新能力；大幅度提高交通、航空航天、數控機床、大型工程機械、農業機械、重型礦山設備、新能源裝備等重點領域和重大成套裝備自主配套能力，強有力地支撐制造業轉型升級。

高性能微納溫度傳感器關鍵技術

研究內容：研究耐高溫柔性曲面襯底上薄膜材料熱電特性、快速響應敏感單元設計技術，曲面襯底上高溫溫度傳感器的高可靠性設計及制造關鍵技術；研究光學溫度傳感器回音壁諧振腔、模式調控、頻率鎖定等關鍵技術；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裝備中試驗驗證。

考核指標：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氣體傳感器關鍵技術

研究內容：研究硅基MEMS氣體傳感器芯片集成化設計技術；研究硅基MEMS紅外光源、光學微腔、光學天線、紅外探測器、溫度傳感器等核心部件與集成制造技術；研究標校算法、邊緣計算、ASIC芯片閉環控制、環境效應等非色散紅外(NDIR)氣體檢測系統集成關鍵技術；實現傳感器在流程工業中應用。

考核指標：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%。系統芯片尺寸≤20mm×10mm×5mm ，長期穩定性≤1%FS/年，制定傳感器規范或標準≥2項。

高性能磁傳感器關鍵技術

研究內容：研究并優化高性能磁傳感器芯片制造工藝技術；研究高性能磁傳感器的高靈敏結構設計和高可靠封裝技術；研究磁編碼器與轉速測量涉及的ASIC芯片、軟件算法、測控接口等；形成制程規范，在數控機床、工業機器人、伺服電機等裝備應用。

考核指標：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%；伺服電機磁絕對位置編碼器精度優于0.02°，成套制程規范≥2項。

儀表專用微控制器芯片設計及應用關鍵技術

研究內容：研究數據采集、處理、存儲、通信等高度集成的工業自動化儀表芯片設計技術；研究針對高度集成儀表芯片的軟件可重用開發方法，開發典型功能庫；研究儀表高密度集成設計等關鍵技術；基于上述芯片，開發核心零部件自主可控的溫度、壓力、流量、電動執行器等小型化儀表，并開展應用驗證。

考核指標：微控制器芯片模/數轉換精度不低于16位，內嵌32位微處理器，內嵌HART、FF、Profibus 等通信控制器；完成不少于100臺小型化儀表應用驗證。

多參數危險氣體在線分析關鍵技術

研究內容：研究在線分析儀器緊湊型核心部件高密度集成技術；研究含固、液雜質的工業氣體在線測量預處理技術及裝置；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；研制高安全多參數小型化危險氣體在線分析儀器；在典型工業過程領域開展應用示范。

考核指標：工業主要危險氣體測量線性精度優于±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領域的爆炸性氣體環境危險區域開展應用示范。

工業現場通信質量分析關鍵技術

研究內容：研究典型工業通信協議的報文快速分析、在線通信質量評估與分析診斷技術；研究強干擾工業環境下工業通信物理層信號的多參數測量、環境干擾在線評估與分析診斷技術；研制工業現場通信質量分析儀器，在制造領域開展試驗驗證。

考核指標：工業通信協議分析種類≥6種、工業以太網通信分析種類≥6種，通信質量分析報文覆蓋率≥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、同步精度等指標在線監測功能，具備數據鏈路層時間同步與MAC 層、傳輸層、網絡層和應用層分析功能，具備在線設備列表拓撲監視、錯誤報文率和循環通信調度分析等功能。

功能安全與信息安全融合的儀表共性關鍵技術

研究內容：研究儀表功能安全和信息安全融合理論與方法；突破儀表冗余設計、失效診斷、故障控制、安全通信、訪問控制、事件及時響應等關鍵技術；研制具有功能信息安全融合能力的變送器/執行器等儀表；在石油、化工、火電等典型行業開展應用驗證。

考核指標：儀表實現安全完整性等級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及應用示范

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

考核指標：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；產品成品率≥90%。

工業儀表制造過程智能標定系統開發及應用示范

研究內容：研究壓力和流量等儀表標定環境智能控制技術及裝置；研究多批量、多品種儀表自適應裝夾，儀表標定系統參數自配置，儀表參數自修正等關鍵技術；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定系統。

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

芯片封裝缺陷在線視覺檢測儀開發及應用示范

研究內容：研究自適應多模式照明、光學自動對焦、高速圖像采集與處理、精準定位與同步控制、圖像配準與三維重構、復雜缺陷識別分類等關鍵技術，研制高靈敏度半導體芯片封裝缺陷在線視覺檢測儀，開展應用示范。

考核指標：儀器檢測靈敏度優于0.5μm，最大檢測運動速度100mm/s，缺陷檢測準確率≥99%；在2家以上芯片生產企業開展不少于5套樣機的應用示范。