為了進(jìn)一步提升在傳感技術(shù)方面的研究開發(fā)水平和應(yīng)用能力,上海市科學(xué)技術(shù)委員會特發(fā)布2003年度第三批重大科研攻關(guān)課題《傳感器及其應(yīng)用系統(tǒng)研究》指南。現(xiàn)將有關(guān)事宜通知如下:
一、 研究目標(biāo)、內(nèi)容和期限
傳感器是測控系統(tǒng)獲得信息的重要環(huán)節(jié),影響和決定了系統(tǒng)的功能。本課題期望以應(yīng)用需求為導(dǎo)向,構(gòu)建具有廣泛適用性的傳感器技術(shù)基礎(chǔ),提升上海在傳感器技術(shù)及其應(yīng)用方面的整體能力,在核心新技術(shù)的應(yīng)用演示上展示產(chǎn)業(yè)化前景。要求有關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品能夠擁有自主知識產(chǎn)權(quán),提供實(shí)際應(yīng)用考核報告。
1、工業(yè)控制智能傳感器技術(shù)
針對工業(yè)控制測量需求最大的溫度、流量和壓力等領(lǐng)域,要求在二年時間內(nèi)開發(fā)以先進(jìn)傳感器為基礎(chǔ),具有智能補(bǔ)償或多參數(shù)融合功能、有線和無線現(xiàn)場總線功能的工業(yè)控制智能傳感器。新型電磁流量傳感器及其儀表開發(fā)課題要求開發(fā)高精度寬量程電磁流量計(jì)及其產(chǎn)品技術(shù)和多傳感器集成式漿體濃度流量儀表及其產(chǎn)品技術(shù):前者要求儀表系統(tǒng)的功耗在10W左右,測量精度在0.5%以上,最大測量范圍1:3000,具有中文和圖形顯示窗口、自診斷自測試功能、兩種現(xiàn)場總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)接口;后者要求具有流量、濃度和溫度三個輸出,其測量精度分別為0.5%、2%和0.5%。智能差壓傳感器及其儀表開發(fā)課題要求研制多參數(shù)(差壓、靜壓力、溫度)傳感器、智能/通信園卡、智能差壓變送器,完成補(bǔ)償算法的優(yōu)化設(shè)計(jì),解決多參數(shù)信號處理中的融合和顯示問題,精度達(dá)到0.1-0.075%FS,耐靜壓達(dá)到42MPa,具有小型化、微功耗、防爆、可組態(tài)等特點(diǎn),具有完全動態(tài)補(bǔ)償?shù)馁|(zhì)量流量處理能力和與現(xiàn)場總線接口能力。高溫厚度傳感器及其儀表課題要求研究大面積板材在高溫及運(yùn)動狀態(tài)下板厚尺寸精度及板厚均勻度的數(shù)字化測試方法與系統(tǒng),要求測試速度達(dá)到1-5米/秒、測量厚度范圍0.5-50毫米、測量分辨率0.01毫米、測試頻率大于50次/秒、最高使用溫度為300℃。數(shù)字化加速度傳感器及其儀表課題要求開發(fā)符合工業(yè)電路接口標(biāo)準(zhǔn)的、帶有溫度補(bǔ)償和自診斷功能的電容式加速度傳感器,要求測量范圍在±5g-±50g(工作頻率范圍在0-10kHz之內(nèi))、分辨率5-10mg、非線形度為0.3%。
2、城市安全監(jiān)測中的傳感器技術(shù)
針對都市安全及城市應(yīng)急系統(tǒng)對傳感器的需求,要求在二年時間內(nèi)完成一批面向應(yīng)用的傳感器的開發(fā),并通過與無線傳感器網(wǎng)的結(jié)合,推動實(shí)際應(yīng)用。有毒物質(zhì)快速檢測傳感器系統(tǒng)開發(fā)課題要求對于2-3種常見劇毒物質(zhì)、常見食品中的抗生素實(shí)現(xiàn)快速微量檢測,解決唯一性問題,建立與光譜手段相結(jié)合的快速成分判斷方法與技術(shù),要求將劇毒物質(zhì)判斷時間縮短到1小時之內(nèi)、對劇毒物質(zhì)和食品中抗生素檢測的靈敏度達(dá)到每毫升納克量級。大橋等建筑物中的智能傳感器監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)課題要求研發(fā)能夠用于準(zhǔn)確地監(jiān)測大橋等建筑物的應(yīng)力、應(yīng)變、頻率、溫度和結(jié)構(gòu)腐蝕等參數(shù)的智能傳感器,并接入無線傳感器網(wǎng),以實(shí)時在線地反映建筑物自身的健康狀況,對任何異常實(shí)現(xiàn)及時報警,同時完成完整的數(shù)據(jù)處理/模態(tài)分析軟件。放射性物質(zhì)監(jiān)測中的小型探測器系統(tǒng)開發(fā)課題要求研制以化合物半導(dǎo)體和閃爍晶體等新材料為基礎(chǔ)的超小型、高靈敏度的放射性探測器,并研究前置放大、高壓驅(qū)動和信號處理的系統(tǒng)集成,開發(fā)一種緊湊型便攜式a、b、g射線以及中子輻射探測傳感器并接入無線傳感器網(wǎng),要求能量范圍在60-1500KeV,能量分辨率小于10%。爆炸物監(jiān)測中的小型探測器系統(tǒng)開發(fā)課題要求研制小型化、高靈敏、可同時檢測四種爆炸物分子(TNT、NG、PETN、Ammonium Nitrate)的智能壓電傳感器,具有校準(zhǔn)、補(bǔ)償、自診斷和網(wǎng)絡(luò)通信的功能并接入無線傳感器網(wǎng),要求響應(yīng)靈敏度優(yōu)于100Hz/ppm、可靠性達(dá)到95%以上、虛警率優(yōu)于5%,能夠在日常環(huán)境溫度下工作。地震檢測中的傳感器系統(tǒng)開發(fā)課題要求根據(jù)地球表面附近不同地點(diǎn)的核輻射成分的變化,開發(fā)地震臨震短期預(yù)報用中子探測傳感器,并接入無線傳感器網(wǎng),要求在高溫(600℃)以及其他惡劣工作環(huán)境下性能穩(wěn)定、響應(yīng)時間為納秒級、探測率≥0.1,要求同時完成完整的數(shù)據(jù)處理/模態(tài)分析軟件。
3、網(wǎng)絡(luò)傳感器用普適無線網(wǎng)絡(luò)平臺技術(shù)
要求在一年半時間內(nèi)研究開發(fā)基于2.5G CDMA無線通信網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)演示系統(tǒng),使其能夠?qū)⒏鞣N生活和安全方面所需的傳感器,方便、可靠、低成本地集成其中,并在網(wǎng)絡(luò)定位功能基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)市民健康實(shí)時監(jiān)測傳感網(wǎng)、公眾安全實(shí)時監(jiān)測傳感網(wǎng)、大型建筑實(shí)時監(jiān)測傳感網(wǎng)的相關(guān)功能,成為本課題其他相關(guān)研究內(nèi)容的展示平臺。要求根據(jù)不同傳感器的信號輸出特點(diǎn)制定出接口規(guī)范,實(shí)現(xiàn)精確定位(小于5米),在CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)無盲區(qū)(信號不低于峰值的20%),在中央處理平臺能夠讀取無線傳輸終端上的傳感器數(shù)據(jù)和定位信息,并進(jìn)行分析處理和作出反應(yīng)。
4、新概念傳感器和傳感器共性技術(shù)
鼓勵自由提出各種有潛在應(yīng)用價值的新概念傳感器開發(fā)方案,在一年時間內(nèi)完成概念樣品并申請專利,市科委將擇優(yōu)予以進(jìn)一步支持。要求在二年時間內(nèi)突破傳感器開發(fā)中的若干共性新技術(shù):集成型光譜特征傳感器核心技術(shù)開發(fā)課題要求集中研制新型的多波長、高光譜分辨率的光學(xué)濾光片,單片集成通道數(shù)>16,使用于集成型的超小型氣體分析光譜儀,為解決傳統(tǒng)氣體傳感器的繁復(fù)性定標(biāo)問題提供新途徑;傳感器用新型柔性功能復(fù)合材料開發(fā)課題要求集中研究傳統(tǒng)敏感材料與微電子材料復(fù)合的薄膜技術(shù),在克服了微電子材料的性能弱點(diǎn)后仍可采用微電子材料處理工藝,實(shí)現(xiàn)傳感器制備的小型化、批量化和低成本,要求表面均勻度小于5%,局部粗糙度小于2nm,PZT薄膜的相對介電常數(shù)為400-800,壓電系數(shù)d
31 >60 pC/N;光聲氣體傳感器及集成應(yīng)用技術(shù)開發(fā)課題要求運(yùn)用光聲探測原理探測危險性氣體(如CO、H
2S、HCN、SO
2、NH
3、CL
2、NO
2、CO
2、CH
4等)的化學(xué)成分和濃度,開發(fā)光聲氣體傳感器及其相應(yīng)的集成技術(shù),研究小型手持式氣體探測分析技術(shù),研究用于極早期火災(zāi)探測技術(shù),并發(fā)出相應(yīng)的報警信號。
二、申請方式
1、本指南公開發(fā)布。凡符合課題制要求、有意承擔(dān)研究任務(wù)的法人、自然人均可以從“上海科技”網(wǎng)站(stcsm.sh.gov.cn)上下載《上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計(jì)劃項(xiàng)目課題可行性方案(2003版)》,在申請截止日期前提交申請。傳感器及其應(yīng)用系統(tǒng)研究課題要求必須由應(yīng)用部門、企業(yè)牽頭,并提供資金上的支撐和實(shí)驗(yàn)上的方便,鼓勵高等院校和科研院所參與。
2、課題責(zé)任人年齡不限。鼓勵通過項(xiàng)目培養(yǎng)優(yōu)秀的中青年學(xué)術(shù)骨干。作為課題責(zé)任人和主要科研人員,不得同期參與承擔(dān)的863、973、國家科技攻關(guān)和上海市重大、重點(diǎn)科研項(xiàng)目數(shù)超過三項(xiàng)。
3、每一課題的申請人可以提出不超過2名的建議回避自己課題評審的同行專家名單(名單可以隨項(xiàng)目可行性方案一同提交)。
4、本批課題的申請截止日期為2003年7月21日。課題申報時需提交書面可行性方案一式8份和電子文本1份。所有書面文件請采用A4紙雙面印刷,普通紙質(zhì)材料作為封面,不采用膠圈、文件夾等帶有突出棱邊的裝訂方式。
三、聯(lián)系方式
資料送(寄)達(dá)地址:上海市人民大道200號八樓(郵編200003),上海市科學(xué)技術(shù)委員會高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化處。聯(lián)系人:胡賽珠,聯(lián)系電話:63119267。
特此通知。
上海市科學(xué)技術(shù)委員會
2003年6月30日