传感器原理与传感器技术

本书系统地阐述了传感器的工作原理、基本结构、转换电路及其工程应用技术。全书共15章，第1章介绍传感器的基础理论；第2章～第1l章按传感器工作原理分类，分别介绍了应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式、光电式、气敏及湿敏、热电式、核辐射、超声波传感器的基本工作原理、特性与结构、转换电路、应用技术；第12章介绍了传感器与单片机接口技术，论述了传感器与单片机结合为测控系统的实用技术；第13章和第l4章分别介绍了现代传感器信息融合及智能传感器的基础理论，反映传感器的新理论与新发展；第15章介绍传感器的标定方法与可靠性技术，论述了传感器检测的一般工程处理方法。书中每章都提供了较多的应用实例，并附有课后思考题与习题。
本书取材新颖、内容丰富、广深兼顾，可适应不同层次对象使用。可作为自动化、电气工程、自动控制、电子信息、电子技术、测控技术与仪器仪表等各种机电类专业的本科生和专科生教材，也可供从事传感器、测控技术工作的工程技术人员参考。

第1章 传感器的基础理论
1.1 传感器概述
传感器是人类探知自然界信息的触角。在人类文明的发展历史中，感受、处理外部信息的传感技术一直扮演着一个重要的角色。在古代，传感技术由人的感官来实现，人观天象而仕农耕，察火色而冶铜铁。从18世纪产业革命以来，特别是在20世纪信息革命中，传感技术越来越多地由人造感官，即传感器来实现。
人可以通过五种感官（视、听、嗅、味、触）接受外界的信息，经过大脑的思维（信息处理），做出相应的动作。人们常常将传感器称之为“电五官”，如果用由计算机控制的自动化装置来代替人的劳动，则计算机相当于人的大脑，而传感器相当于人的五官。人体器官是极好的传感器，例如人的手指触觉是极其灵敏的，并且具有多种功能，它可以感受物体的冷热（温度）、软硬、轻重及外力的大小。另外，它有特殊的手感，如对织物的手感、对液体粘度的手感等。但人体器官也有不足之处，在许多方面传感器的性能已经凌驾于人的感官之上。例如，传感器可以轻而易举地测量人体所无法感知的量，如紫外线、红外线、超声波、磁场等，从这个意义上讲，传感器具有人类梦寐以求的“特异功能”。另外，传感器也可以把人不能看到的物体通过数据处理变为视觉图像。CT就是一个例子，它能把人体的内部形貌用断层图像显示出来。
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