在全球科技竞争格局中,传感器技术,尤其是中高端领域,长期是我国产业发展的一个短板。诸多关键技术节点受制于人,形成了对外部的依赖路径。这种模式下,海外企业通常扮演技术开拓者,而国内则往往处于后续跟进的态势。这一现象在高端惯性传感器领域表现得尤为突出。作为国防军工、航空航天等国家战略性产业的核心部件,加速度计、陀螺仪及IMU(惯性测量单元)的技术自主至关重要。行业内部曾有消息称,在早期发展阶段,我国甚至需要通过分析进口设备,将其中的惯性传感器回收用于自身的关键装备。
市场研究机构Yole在2024年发布的《高端惯性传感器》报告揭示了当前的全球竞争态势:该市场由少数几家国际巨头主导。从地域分布看,美国以64%的份额占据绝对主导,欧洲与中东合计占据28%,而亚洲及其他地区仅分得8%的份额。中国作为后发者,在其中所占的比例无疑处于边缘位置。
在航空航天、国防军工、精密制造等追求极致精度的行业,石英挠性加速度传感器(常简称为“石英加计”)作为核心测量元件,其性能优劣直接关乎整个系统的可靠性与精确度。长期以来,国内使用的石英加计产品以传统模拟输出型为主,普遍存在信号转换环节复杂、抗干扰性能不足、系统集成成本高等问题。但在近段时间,经过国内科研单位的不断研发验证,已经出现了成熟的可直接输出数字频率信号的石英挠性加速度计产品。
国内企业破局
智腾微电子是国家级专精特新重点“小巨人”企业,坚持以智能传感为目标,依托高可靠传感技术与高精度的微电子技术优势,在原有石英加计与I/F转换电路的成熟应用基础上,历经多年研发,将石英挠性加速度传感器与I/F转换电路进行了一体化集成,产品经过多轮迭代和小批量试产,并已在某型号参与靶试验证,产品性能稳定、可靠。
数字频率输出石英挠性加速度计的特点:
1、硬件高度集成:基于自研SoC,在有限的尺寸里设计了309电路、I/F转换电路,大幅提升信号处理效率与稳定性
2、安装原位替换:跟传统模拟石英加表尺寸一致,无需更改结构,省去外挂I/F转换电路,节约系统体积与重量
3、性能指标稳定:纯模拟电路,无软件算法,伺服电路与I/F转换电路分离设计,I/F转换电路全量程精度可单独测试,硬件电路保证精度,可靠性高
4、量程覆盖面广:120G以内量程全覆盖
5、频率信号输出:直接属于脉冲信号,
6、内置温度传感:内置温度传感器,可进行温度漂移修正
7、质量等级可控:采用混合电路工艺,可适应不同质量等级要求
数字频率输出石英挠性加速度计产品
SQA系列&MSQA系列产品是在传统石英挠性加速度传感器基础上,将电流频率转换电路与石英加计的伺服电路进行高度集成,从而实现数字伺服闭环回路。
产品为频率输出、具有体积小、精度高抗干扰能力强的特点,可应用于高精度旋转调制系统。

SQA系列部分参数(详细参数:数字输出石英挠性加速度计|加速度传感器|惯性导航 - 青岛智腾微电子 (ztmicro.com))
量程可选或范围内定制:±2/20/35/50/60/70g
频标可选:256/512/1024KHz
偏值月综合误差可达:≤20μg
标度因数月综合误差可达:≤20ppm

MSQA系列部分参数(详细参数:小型数字输出石英挠性加速度计|大量程加速度传感器|惯性导航 - 青岛智腾微电子 (ztmicro.com))
量程可选或范围内定制:±2/20/35/50/60/90/120g
频标可选:256/512/1024KHz
偏值月综合误差可达:≤20μg
标度因数月综合误差可达:≤20ppm