传感器技术的发展主要有两个方面:一是传感器本身的基础研究;二是与电子技术以及计算机技术组合在一起的传感器系统的研究。前者是研究新型传感器,后者是研究新材料、新工艺以及将检测功能与信号处理技术相结合,向集成化、智能化方向发展。
1.发现新现象
目前的传感器物理型居多,而化学型和生物型较少。即使是物理型也有许多方面有待于进一步深入研究和开发。根据物理学家们列出的“效应周期表”,仅在热、磁、电三者之间就存在54种有关效应,到目前为止实际发现并被利用的小足20种,这说明大*未发现的效应需要发现、开发与利用,而发现新现象与新效应则可扩大传感器的检测极限和应用领域,其意义极为深远。例如,日本夏普公司利用超导技术研制成功高温超导磁性传感器,使传感器技术获重大突破。高温超导磁性传���器的灵敏度比霍尔器件高,仅次于超导量子干涉器件,而其制造工艺远比超导量子干涉器件简单,可用于磁成像技术,具有广泛的推广价值。
2.开发新材料
随着材料科学的迅猛发展,人们已设计制造出各种用于传感器的功能材料,而新材料又是开发新传感器的基础。近年来,半导体材料发展很快,在气敏、热敏、光敏传感器中得到广泛应J打;有机材料也是制造力敏、气敏、湿敏、光敏和离子敏传感器的重要材料;光导纤维的应用是传感器材料的重大突破,它被制成多种传感器,以光信号传输代替电信号传输,具有耐高温、防爆、抗电磁干扰、远传等优点,这是由其他材料制成的传感器所不能比拟的;格外引人注目的生物传感器,是由生物敏感材料构成,有的生物传感器的某些性能已超过人体的感官,受到各国学者的高度重视。
传感器技术是运用在自动检测和控制系统中,并对系统运行的各项指标和功能起重要作用的一门技术。系统的自动化程度越高,对传感器的依赖性就越强。传感器技术已成为现代信息技术的重要支柱,传感器的性能在很大程度上影响到传感器技术的发展与应用。以传感器为核心的检测系统就像人体的神经和感官一样,向人类提供宏观与微观世界的各种信息,成为人们认识自然、改造自然的有利工具。
本书是在充分体现应用型本科教育特点,提高学生分析问题及解决问题能力的基础上编写的,且具有以下特点:
(1)精选内容,条理清晰。全书以基础知识、科研新成果及发展新动向棚结合,系统地讲述了传感器技术中有代表性的传感器及其在实际中的应用。
(2)**突出,目的明确。全书立足基本理论,面向应用技术,以必需、够用为尺度,以掌握概念、强化应用为**,加强理论知识和实际应用的统一。
(3)注重实用,强化实践。通过典型的实例分析和实践,意在使读者较快地掌握传感器技术的基本理论、方法、实用技术及一些典型应用。
(4)易于学习,便于巩同。本书配有电子教案光盥和大量的思考题和习题,有助于学生理解和掌握所学知识要点和程序实现,同时为教师多媒体授课、编写教案提供方便。