在全球科技競爭格局中,傳感器技術,尤其是中高端領域,長期是我國產業發展的一個短板。諸多關鍵技術節點受制于人,形成了對外部的依賴路徑。這種模式下,海外企業通常扮演技術開拓者,而國內則往往處于后續跟進的態勢。這一現象在高端慣性傳感器領域表現得尤為突出。作為國防軍工、航空航天等國家戰略性產業的核心部件,加速度計、陀螺儀及IMU(慣性測量單元)的技術自主至關重要。行業內部曾有消息稱,在早期發展階段,我國甚至需要通過分析進口設備,將其中的慣性傳感器回收用于自身的關鍵裝備。
市場研究機構Yole在2024年發布的《高端慣性傳感器》報告揭示了當前的全球競爭態勢:該市場由少數幾家國際巨頭主導。從地域分布看,美國以64%的份額占據絕對主導,歐洲與中東合計占據28%,而亞洲及其他地區僅分得8%的份額。中國作為后發者,在其中所占的比例無疑處于邊緣位置。
在航空航天、國防軍工、精密制造等追求極致精度的行業,石英撓性加速度傳感器(常簡稱為“石英加計”)作為核心測量元件,其性能優劣直接關乎整個系統的可靠性與精確度。長期以來,國內使用的石英加計產品以傳統模擬輸出型為主,普遍存在信號轉換環節復雜、抗干擾性能不足、系統集成成本高等問題。但在近段時間,經過國內科研單位的不斷研發驗證,已經出現了成熟的可直接輸出數字頻率信號的石英撓性加速度計產品。
國內企業破局
智騰微電子是國家級專精特新重點“小巨人”企業,堅持以智能傳感為目標,依托高可靠傳感技術與高精度的微電子技術優勢,在原有石英加計與I/F轉換電路的成熟應用基礎上,歷經多年研發,將石英撓性加速度傳感器與I/F轉換電路進行了一體化集成,產品經過多輪迭代和小批量試產,并已在某型號參與靶試驗證,產品性能穩定、可靠。
數字頻率輸出石英撓性加速度計的特點:
1、硬件高度集成:基于自研SoC,在有限的尺寸里設計了309電路、I/F轉換電路,大幅提升信號處理效率與穩定性
2、安裝原位替換:跟傳統模擬石英加表尺寸一致,無需更改結構,省去外掛I/F轉換電路,節約系統體積與重量
3、性能指標穩定:純模擬電路,無軟件算法,伺服電路與I/F轉換電路分離設計,I/F轉換電路全量程精度可單獨測試,硬件電路保證精度,可靠性高
4、量程覆蓋面廣:120G以內量程全覆蓋
5、頻率信號輸出:直接屬于脈沖信號,
6、內置溫度傳感:內置溫度傳感器,可進行溫度漂移修正
7、質量等級可控:采用混合電路工藝,可適應不同質量等級要求
數字頻率輸出石英撓性加速度計產品
SQA系列&MSQA系列產品是在傳統石英撓性加速度傳感器基礎上,將電流頻率轉換電路與石英加計的伺服電路進行高度集成,從而實現數字伺服閉環回路。
產品為頻率輸出、具有體積小、精度高抗干擾能力強的特點,可應用于高精度旋轉調制系統。

SQA系列部分參數(詳細參數:數字輸出石英撓性加速度計|加速度傳感器|慣性導航 - 青島智騰微電子 (ztmicro.com))
量程可選或范圍內定制:±2/20/35/50/60/70g
頻標可選:256/512/1024KHz
偏值月綜合誤差可達:≤20μg
標度因數月綜合誤差可達:≤20ppm

MSQA系列部分參數(詳細參數:小型數字輸出石英撓性加速度計|大量程加速度傳感器|慣性導航 - 青島智騰微電子 (ztmicro.com))
量程可選或范圍內定制:±2/20/35/50/60/90/120g
頻標可選:256/512/1024KHz
偏值月綜合誤差可達:≤20μg
標度因數月綜合誤差可達:≤20ppm