我国特种传感器发展方向的思考

我国强冲击加速度传感器技术起步较晚，主要集中在高校和有相关背景的研究所。随着强冲击传感器技术在武器装备中的应用需求越来越迫切，各研究单位相继投入力量攻关，虽然在设计、制造、封装、测试等关键技术方面取得一定进展，但强冲击加速度传感器研制技术指标、工程化能力与国外先进水平以及武器装备需求还存在较大差距，主要体现在两个方面：

(1)技术指标存在差距。

美国的Endevco 公司、PCB 公司，丹麦B&K 公司，瑞士KISLTER 公司这四家公司几乎垄断着高端强冲击加速度传感器大部分市场，相关配套的部件、组件、强冲击试验与计量校准装置也很完善，形成了完整的特种测试测量解决方案。特别是美国的Endevco 和PCB 公司都有系列化的单轴、三轴强冲击加速度传感器产品，包括压电系列、压阻系列以及不同封装结构系列产品，技术指标高、价格昂贵，并且高量程指标的传感器仍然对中国严格禁运和技术封锁，我国强冲击加速度传感器总体上技术指标与国外成熟产品差距很大。

(2)工程化能力存在差距。

中国有几十家高校和研究所开展强冲击加速度传感器研究，但基本上处于实验室科研样机阶段，抗高过载能力不足，成品率、可靠性都不高，产品样机一致性较差、不能批量制造，工程化能力与国际先进水平存在较大差距，无法形成自主可控、国产替代的保障能力。强冲击加速度传感器的年需求量不多，仅依靠市场，传感器企业无法生存。强冲击加速度传感器严重制约着我国精确打击武器的发展，已经成为制约各类精确打击武器发展和常规武器制导化改造的瓶颈。基于强冲击加速度传感器的智能灵巧引信，由于传感器读出电路仍采用分立器件，体积和质量较大，无法满足武器装备对系统的微型化和低成本要求。

我国的强冲击加速度传感器虽然与国外产品存在不少差距，但特殊渠道采购国外传感器实测结果表明，国外的强冲击加速度传感器产品，也没有真正解决高量程、大脉宽、极端恶劣条件的抗高能量冲击的难题，传感器应用于弹载环境可靠性也存在很多问题，这给我们带来了突破机会。广大科研人员应该摒弃盲目跟踪和仿制国外强冲击加速度传感器产品的套路，从我国武器装备实际出发，结合实战化要求，研制具有自主知识产权的强冲击加速度传感器产品。强冲击加速度传感器目前已经形成商业化系列产品并正式推向市场主要有两家单位：中国兵器工业214 研究所、北京海泰微纳科技发展有限公司，应该在行业内大力推广应用国产高端传感器，发现不足，不断改进提高，解决自主可控、国产替代问题。(www.xing528.com)

以需求为牵引，建议重点开展强冲击加速度传感器研究工作包括：

(1)抗高能量冲击强冲击加速度传感器研制，以适应高过载、大脉宽(ms 量级)的实际工况环境；

(2)高频响强冲击加速度传感器研制，尽可能获取频率成分丰富真实信号，在此基础上开展算法研究，以适应更高更恶劣的环境感知需求；

(3)复合量程强冲击加速度传感器研制，以适应不同集成应用环境场景的需求；

(4)低成本强冲击加速度传感器研制，以适应低成本航弹、智能化炮弹及传统弹药智能化改造需求。