磁致伸縮傳感器作為高精度位移測量的核心器件，長期面臨信號衰減這一世界性難題。國產(chǎn)傳感器企業(yè)通過多學(xué)科交叉創(chuàng)新，在材料配方、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和信號處理三大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。

在材料層面，中科院團(tuán)隊(duì)開發(fā)出稀土-鐵基復(fù)合材料的梯度摻雜技術(shù)，通過調(diào)控磁疇取向?qū)⑿盘査p率降低至每米0.05dB。浙江大學(xué)創(chuàng)新提出的多層屏蔽結(jié)構(gòu)，有效抑制渦流效應(yīng)帶來的信號損耗，使傳感器在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下仍保持±0.1%FS的測量精度。

信號處理方面，華為與哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的自適應(yīng)濾波算法，采用深度學(xué)習(xí)模型實(shí)時(shí)補(bǔ)償信號衰減。該算法通過分析歷史數(shù)據(jù)預(yù)測衰減趨勢，動態(tài)調(diào)整增益參數(shù)，在2000小時(shí)連續(xù)測試中保持信號穩(wěn)定性達(dá)99.7%。

這些技術(shù)已成功應(yīng)用于蛟龍?zhí)柹顫撈鞯囊簤憾ㄎ幌到y(tǒng)，在6000米深海環(huán)境下實(shí)現(xiàn)連續(xù)2000小時(shí)無衰減監(jiān)測。中國中車將其集成于高鐵轉(zhuǎn)向架監(jiān)測系統(tǒng)，使傳感器的維護(hù)周期從3個(gè)月延長至2年。

隨著工業(yè)4.0進(jìn)程加速，國產(chǎn)傳感器正通過產(chǎn)學(xué)研用深度融合，持續(xù)攻克磁致伸縮技術(shù)的應(yīng)用瓶頸。近期發(fā)布的《智能傳感器產(chǎn)業(yè)白皮書》顯示，相關(guān)技術(shù)已形成12項(xiàng)國際專利，推動我國在高端傳感器領(lǐng)域的全球市場份額從2018年的7%提升至2023年的19%。

未來五年，隨著量子傳感技術(shù)與人工智能的深度結(jié)合，國產(chǎn)磁致伸縮傳感器有望在航天航空、醫(yī)療機(jī)器人等精密測量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更大突破，為中國智造提供核心基礎(chǔ)部件支撐。