近日，中國(guó)四聯(lián)儀器儀表集團(tuán)有限公司傳來(lái)好消息——旗下川儀微電路公司自主研發(fā)的接近傳感器完成核心技術(shù)攻關(guān)，打破國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期壟斷，成功實(shí)現(xiàn)從代工到創(chuàng)新的跨越。

什么是接近傳感器？川儀微電路公司研發(fā)部部長(zhǎng)姜濤介紹，這是一種無(wú)需接觸檢測(cè)對(duì)象，即可感知物體接近并輸出電信號(hào)的傳感器。它被形象地稱為工業(yè)自動(dòng)化的“神經(jīng)末梢”，廣泛應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。

例如，在數(shù)控機(jī)床中，當(dāng)機(jī)械臂移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置時(shí)，傳感器能在感應(yīng)到機(jī)械臂接近的瞬間觸發(fā)信號(hào)，精準(zhǔn)控制設(shè)備啟停，避免機(jī)械碰撞。

過(guò)去，這類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外企業(yè)壟斷，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)用戶面臨交貨周期長(zhǎng)、價(jià)格高昂、供應(yīng)鏈?zhǔn)車?guó)際形勢(shì)影響等困境。

2024年初，川儀微電路向這一技術(shù)壁壘發(fā)起挑戰(zhàn)。團(tuán)隊(duì)選擇從與現(xiàn)有業(yè)務(wù)契合度高的磁性器件、厚膜集成電路技術(shù)切入，既控制研發(fā)成本，又發(fā)揮工藝經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)。

研發(fā)并非一帆風(fēng)順，團(tuán)隊(duì)首先遭遇了兩大技術(shù)難關(guān)：振蕩器專用電感設(shè)計(jì)及感應(yīng)距離一致性控制。

常規(guī)電感因開(kāi)放式磁路導(dǎo)致?lián)p耗過(guò)高，易造成傳感器“心臟”——振蕩器停擺。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)十次實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新采用特殊漆包線繞制工藝，將磁路損耗降低20%左右，攻克了電感損耗高這一難題。

在解決感應(yīng)距離一致性問(wèn)題時(shí)，因電子元件個(gè)體差異難以滿足產(chǎn)品精度要求，研發(fā)人員另辟蹊徑，首創(chuàng)功能激光調(diào)阻技術(shù)，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整控制電路關(guān)鍵電阻系數(shù)，確保了產(chǎn)品感應(yīng)距離達(dá)到微米級(jí)精度，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)條件下對(duì)感應(yīng)距離的精準(zhǔn)控制。

終于，團(tuán)隊(duì)完成了產(chǎn)品設(shè)計(jì)及樣品試制。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示，這款自主研發(fā)的傳感器摸底壽命測(cè)試突破10萬(wàn)次，性能穩(wěn)定可靠，目前正在進(jìn)行100萬(wàn)次的壽命驗(yàn)證，并同步進(jìn)行防爆3C認(rèn)證。依托成熟的厚膜集成電路自制能力，其核心部件國(guó)產(chǎn)化率實(shí)現(xiàn)100%，制造成本顯著低于進(jìn)口產(chǎn)品，交貨周期也大幅縮短。