金牛報捷迎春來，“儀”路歡歌樂開懷。值此“十三五”規(guī)劃收官之末與“十四五”規(guī)劃啟航之始，我們繼續(xù)從“十三五”期間我國高端儀器儀表產(chǎn)業(yè)捷報頻傳中盤點梳理那些牛得讓人為之由衷點贊的喜人碩果。
本文為高端儀器國貨精品系列篇續(xù)篇之作：高端傳感器及關(guān)鍵元器件篇。
傳感器及關(guān)鍵元器件作為我國儀器儀表大行業(yè)之中一個不可或缺的分行業(yè)，創(chuàng)新成果頗受關(guān)注。
以下曬一曬我國高端傳感器及關(guān)鍵元器件產(chǎn)業(yè)中那些喜獲突破、領(lǐng)先國際的精品代表。
國產(chǎn)高性能星光級升級技術(shù)CMOS圖像傳感器打破國外壟斷
擁有自主技術(shù)創(chuàng)新能力的CMOS圖像傳感器芯片企業(yè)思特威，近年推出的SmartClarity系列產(chǎn)品以其優(yōu)異的低照性能和全彩夜視效果得到業(yè)界認可，在非手機應用領(lǐng)域率先打破高性能CMOS圖像傳感器市場日本、韓國、美國等國外企業(yè)壟斷格局，實現(xiàn)替代進口。
因應基于CIS產(chǎn)品性能提升的市場新需求，思特威乘勢而上，對產(chǎn)品實施創(chuàng)新優(yōu)化，研發(fā)出全新高性能星光級升級技術(shù) —— SmartClarity H系列產(chǎn)品。
該全新系列產(chǎn)品進一步提升產(chǎn)品性能，尤其是在高溫性能和低照成像方面有著業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的上好表現(xiàn)，在非手機類應用領(lǐng)域一舉顛覆CIS所謂進口為優(yōu)的慣性思維，并將助力本土CIS拓展智能制造、智能家居、智能安防等更多智能應用場景。
該企業(yè)在CIS設(shè)計中引入創(chuàng)新工藝，在同樣的高溫環(huán)境下，SmartClarity H系列產(chǎn)品產(chǎn)生的暗電流僅為傳統(tǒng)工藝芯片的50%、噪音減少10%，并且降低了20%的白點，從而升級成像品質(zhì)，擁有更為理想的耐高溫成像表現(xiàn)。同時，以超低照度下高清晰度、低噪聲、驚艷的色彩表現(xiàn)力呈現(xiàn)出更佳的低光照成像效果。
自主研發(fā)光電編碼器核心技術(shù)創(chuàng)新突破
經(jīng)由院士領(lǐng)銜的儀器儀表業(yè)界專家組評定，中微銳芯自主研發(fā)的高精度絕對式旋轉(zhuǎn)光電編碼器核心芯片及相關(guān)技術(shù)屬國內(nèi)首創(chuàng)，居國際先進水平，有望打破國外企業(yè)壟斷格局。
據(jù)悉，旋轉(zhuǎn)光電編碼器的核心芯片高度依賴進口；而國內(nèi)編碼器廠家的高端產(chǎn)品大多采用德國、日本等國外企業(yè)的整體解決方案。
中微銳芯成功攻克光電編碼器核心技術(shù)，旋轉(zhuǎn)光電編碼器芯片由光電二極管陣列、高精度低噪聲運算放大器、第二級固定增益放大器和帶回差的遲滯比較器等構(gòu)成，精度高達23位。該芯片集成微型3通道光學游標編碼技術(shù)、實時光強校準技術(shù)，可消除探測器表面清潔度不高、LED老化、LED發(fā)光隨溫度變化、碼盤蒙受油污灰塵等環(huán)境因素對編碼器讀數(shù)造成的影響，編碼器的定位精度與重復精度相應得以提升。
該企業(yè)還發(fā)明了一種新的分體式編碼器結(jié)構(gòu)，并由該結(jié)構(gòu)衍生出新的分體式編碼器校準方法和安裝方法，相應降低分體式編碼器校準和安裝過程中的操作難度，使分體式編碼器的整機厚度大為減少，由此節(jié)省編碼器的安裝空間。
旋轉(zhuǎn)光電編碼器是一種利用光電原理獲取旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動角度變化的傳感器，集光學、電子和精密機械技術(shù)于一體，廣泛用于機器人、無人機、數(shù)控機床、精雕機、電梯、醫(yī)療器械等，是實現(xiàn)智能制造過程中頗為重要的高端控制傳感器設(shè)備。
國產(chǎn)紅外熱成像ASIC處理器芯片實現(xiàn)替代進口
睿創(chuàng)微納在ASIC處理器芯片領(lǐng)域攻克關(guān)鍵技術(shù)難點,取得重大突破, 創(chuàng)新發(fā)布搭載自主研發(fā)ASIC處理器芯片的紅外熱成像模組。
該系列模組搭載了自主研發(fā)的“獵鷹”ASIC處理器芯片,替代傳統(tǒng)熱成像模組的FPGA方案,具備更小體積、更輕重量、更低功耗、更優(yōu)成本、更高性能特點,達到國際最先進紅外探測器芯片SWaP3(Size,Weight Power, Price ,Performance)應用要求。
紅外成像作為重要的視覺傳感器和非接觸測溫傳感器,行業(yè)技術(shù)壁壘較高。國產(chǎn)ASIC處理器芯片自主研發(fā)成功,有效占據(jù)了紅外技術(shù)領(lǐng)域的又一“卡脖子”制高點。
FPGA 是四大高端芯片之一(CPU、DSP、存儲器、FPGA),是集成電路大產(chǎn)業(yè)中“卡脖子”的尖端細分領(lǐng)域,國際巨頭壟斷,占據(jù)九成以上市場份額。
“獵鷹”ASIC處理器芯片不僅對國外FPGA實現(xiàn)國產(chǎn)替代,而且性能更為卓越。該ASIC芯片具有強大的專業(yè)紅外圖像處理能力,綜合性能比FPGA更勝一籌,全面支持紅外測溫、點線框?qū)崟r檢測、電子變焦、多種偽彩、OSD人機交互、非均勻性校正NUC、支持TEC-less、數(shù)字濾波降噪、數(shù)字細節(jié)增強等。
該AISC處理器芯片體積較國際主流FPGA小6倍，功耗較國際主流FPGA低3倍，成本僅為國際主流FPGA的十分之一。
與此同時，國內(nèi)傳感器行業(yè)不斷打破國外技術(shù)壁壘，實現(xiàn)“溫漂傳感器技術(shù)”、“HALIOS 光電測距技術(shù)”、“微米級高精度激光測距技術(shù)”等一系列創(chuàng)新突破，成功開發(fā)具有國際先進水平的接近傳感器、光電傳感器、測距傳感器產(chǎn)品。
