曾首推用于糧情監(jiān)測的“高精度溫度傳感器芯片”中科銀河芯硬科技助力“愛糧節(jié)糧”

“鋤禾日當午，汗滴禾下土。誰知盤中餐？粒粒皆辛苦?！弊鳛閹缀趺總€中國人的啟蒙詩，糧食得來不易，卻又至關(guān)重要，是從小便深入人心的簡單道理。今年以來，隨著新冠肺炎的持續(xù)影響，又一次喚醒了全球“糧食危機”的意識，從國家到社會，從官方到自發(fā)，已多次倡導(dǎo)“厲行節(jié)約、反對浪費”的新風(fēng)尚。

節(jié)約糧食，除了我們每個人要從身邊的小事、日常的一日三餐做起，合理用餐、杜絕浪費外；在國家層面，加強物資儲備，“科學(xué)儲糧、調(diào)節(jié)庫存”更是具有極大的戰(zhàn)略意義。畢竟，面對各種“危機傳言”，享有“天下第一倉”的中國糧倉，才是我們滿滿“安全感”的關(guān)鍵。

作為全球第一大糧食生產(chǎn)國，中國2019年糧食產(chǎn)量6.6億噸，比2018年增長0.9%，創(chuàng)歷史最高紀錄。根據(jù)《中國的糧食安全》白皮書2018年數(shù)據(jù)，全國有標準糧食倉庫倉容6.7億噸，簡易倉容2.4億噸，合計9.1億噸。如果按照標展糧倉40%的儲備率來計算，倉儲量則高達2.68億噸，那么糧食倉儲是一個很大的問題。

現(xiàn)代化的智慧糧倉

這其中，如果糧食保存不當，就會產(chǎn)生發(fā)霉、腐爛、蟲蝕，造成糧食損失。由于糧食來源不同，其溫度、濕度、水分、雜質(zhì)情況差異很大，一個大的糧倉，動輒幾千噸的存量，一旦水分含量超標發(fā)生霉變，處理措施極其麻煩，需要將霉變的糧食抽出來換倉，否則就可能引起整個糧倉大范圍的霉變，造成巨大損失。

據(jù)參與國內(nèi)多個糧情監(jiān)測項目，國內(nèi)領(lǐng)先的模擬IC設(shè)計與產(chǎn)品服務(wù)商——中科銀河芯CEO郭桂良介紹，為了減少糧食保存過程中的損失，一方面要建立更好的保存環(huán)境，建立符合標準的糧食倉庫，另一方面就是要對糧食存儲情況做及時的監(jiān)測跟蹤，如果出現(xiàn)異常就啟動處理措施，如通風(fēng)、熏蒸（主要做除蟲）、抽出腐爛發(fā)霉的糧食等，其中最主要的檢測就是糧食溫度、濕度、水分含量的檢測。

郭桂良表示，由于技術(shù)條件的限制，目前的糧情測控方案，一般是一個倉庫內(nèi)定點布置幾個濕度傳感器測量整個倉庫的濕度水平，最主要的監(jiān)測還是在庫存糧食溫度的監(jiān)測，水分檢測還沒有實現(xiàn)。國內(nèi)從2000年左右開始，已經(jīng)開始實施數(shù)字糧情測控系統(tǒng)，按照一定的密度部署單總線溫度傳感器來幫助糧倉實現(xiàn)數(shù)字溫度的實時監(jiān)測，而濕度檢測則采用有限的幾個溫度監(jiān)測點來得到倉內(nèi)外濕度，水分檢測并沒有大量使用。通過對糧食溫度的升溫曲線，倉內(nèi)外濕度的變化來判斷糧食否是發(fā)生正在發(fā)生霉變，并及時啟動風(fēng)機來進行通風(fēng)降溫。

早在2018年中科銀河芯團隊聯(lián)合中科院微電子所，針對糧情監(jiān)測行業(yè)，“只有在糧食出現(xiàn)霉變的時候才能有效測量，不能實時監(jiān)測糧食水分，不能提前做預(yù)防”的痛點，研發(fā)了業(yè)界首款溫度水分一體化傳感器，其功能、性能、架構(gòu)等都是團隊和行業(yè)用戶共同定義，可以充分升級目前的數(shù)字糧清測溫系統(tǒng)，為解決行業(yè)痛點提供芯片級解決方案。同時還與使用單位共同設(shè)計了防熏蒸方案，適應(yīng)行業(yè)應(yīng)用。

中科銀河芯業(yè)界首款溫度水分一體化傳感器

據(jù)介紹，該方案主要原理，是采用全密閉自主設(shè)計的工裝將整個水分傳感器密封，同時將與水分傳感器相連的兩個電極也密封在工裝中（防止熏蒸時被損壞），來測量糧食的水分。該芯片將水分敏感部分放到了芯片外部，是適應(yīng)糧情行業(yè)特殊要求的一款芯片。下一步計劃將水分敏感部分集成到芯片內(nèi)部，在提高集成度的同時，進一步提高精度。

同時，為了滿足糧清測溫行業(yè)的實際情況，產(chǎn)品采用單總線設(shè)計，可以在單根總線上掛載多只傳感器，一方面可以節(jié)約線纜成本，另一方面也便于損壞傳感器的抽出（傳感器會埋在糧食里）。實現(xiàn)了小范圍內(nèi)糧食的水分含量實時監(jiān)測做到了提前預(yù)防、及時處理。

郭桂良表示，中科銀河芯的溫度水分一體傳感器，是在充分分析目前糧清測溫行業(yè)痛點，結(jié)合自身掌握的單總線技術(shù)、高精度溫度傳感器技術(shù)、傳感器標定技術(shù)等開發(fā)出來的，在與國內(nèi)該行業(yè)龍頭的合作中，已完全具備提供Total Solution的能力。

今年以來，國產(chǎn)傳感器芯片將迎來重大發(fā)展利好。作為國內(nèi)稀缺信號鏈路設(shè)計公司，中科銀河芯的核心團隊組建于2010年，經(jīng)過10年的技術(shù)及產(chǎn)品積累，其溫度傳感芯片及溫濕度傳感芯片已經(jīng)達到國際同類產(chǎn)品的先進水平。在傳感器的靈敏度、分辨率、轉(zhuǎn)換時間等方面，公司都有產(chǎn)品達到了業(yè)界先進水平。有望實現(xiàn)國產(chǎn)中高端芯片的彎道超車。

中科銀河芯部分產(chǎn)品

其中，除了應(yīng)用于糧情行業(yè)的溫度、濕度和水分芯片，中科銀河芯還有轉(zhuǎn)換速度快，靈敏度、分辨率高的GXTS03和測溫范圍達-80℃~ +200℃，可應(yīng)用于低溫儲藏、電力測溫、油溫測量、高壓蒸汽溫度測量等特殊場景下的GX30H05等代表芯片。應(yīng)用領(lǐng)域包括家用電器、應(yīng)用電子、糧情監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)控、冷鏈、倉儲、環(huán)保等領(lǐng)域。預(yù)計2020年將成數(shù)倍增長。

一粥一飯、半絲半縷。在興糧興儲的今天，離不開科技創(chuàng)新的力量。從我做起，從工作做起；從現(xiàn)在做起，從積聚做起；從節(jié)約做起，從推動做起：食為首政、糧安天下。