从被垄断到定标准,湖南造高精度压敏芯片实现“基准级”跨越

高端传感器,是装备制造业的“感知神经”。高端轨道交通制动压力传感器是高铁核心元器件,长期被外国企业垄断,核心技术受制于人。

近日,湖南半导体行业传来捷报——湖南启泰传感科技有限公司在高端金属基压敏芯片领域再获重大技术突破。其自主研发的高精度金属基压敏芯片,多项核心性能指标大幅超越国际同类产品,破解了计量级高压高精度压力传感器长期存在的行业技术瓶颈。

压敏芯片的精度,由非线性、迟滞、重复性三大核心指标共同决定。行业内,非线性误差可以通过后端电路算法修正,但迟滞、重复性误差随压力变化随机波动,没有固定规律,难以通过后期电路补偿修正,是决定芯片真实精度的关键所在。

经国家仪器仪表元器件质量检测检验中心权威检测,启泰这款全新高精度金属基压敏芯片迟滞误差仅0.0049%FS,重复性误差低至0.0055%FS,两项决定芯片本源精度的核心参数表现亮眼,性能水平远超国际同类产品。这意味着,该款芯片可作为计量领域标准传感器使用,承担其他压力传感器的评价与校准工作。过去,这类高端零部件市场长期被海外厂商占据。

启泰传感此次技术突破,标志着国内企业已经具备自主研制计量级基准级压力传感芯片的能力,实现从产品应用向参与计量标准建设的跨越。

而在轨道交通领域,启泰传感同样啃下了一块“硬骨头”。高端轨道交通制动压力传感器是高铁核心元器件,长期被外国企业垄断。早在2017年,国内便启动该器件国产化布局。2019年,启泰传感建成国内唯一金属基溅射薄膜压敏芯片生产线,全力攻坚轨交专用芯片。我国轨交设备标准远超国际水平,国产器件需耐受1000伏高压,是进口产品的两倍,技术难度空前。历经六年潜心钻研,团队终于在2025年攻克这一世界性难题,研发产品性能全面超越海外同类产品。

国庆节前夕,这款全球罕见满足耐电压1000伏交流、适配我国高速列车制动需求的传感器,已签订采购合同,将搭载在新一代高速列车上开展试运行,可广泛应用于各类轨交系统,国内年市场需求达10亿元。

作为国内罕见实现金属溅射薄膜压敏芯片规模化量产的企业,启泰传感多年深耕金属基MEMS传感赛道,建成完整自主可控的芯片产线,从材料配方、薄膜工艺到生产设备均实现自主攻关。除轨道交通外,其产品已批量应用于工程机械、智慧消防、船舶装备、工业测控等多个领域,工程机械液压传感器已实现大批量落地,成为国内头部工程装备企业的核心配套供应商。

王国秋。通讯员 摄

启泰传感创始人,湖南师范大学教授、博士生导师王国秋表示,将持续领军打磨高精度系列产品,面向计量校准、轨道交通、特种工业等高端场景输出国产传感解决方案,助力高端装备产业链供应链自主安全。

潇湘晨报·晨视频记者刘李 通讯员赵可盈

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