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《現(xiàn)代智能控制實(shí)用技術(shù)叢書》共分為4本，其內(nèi)容按照信號傳輸?shù)逆湕l，即由傳感器、調(diào)制與解調(diào)、信號的傳輸與通信技術(shù)和智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用組成。
本書系統(tǒng)地對傳感技術(shù)和傳感器的概念、智能傳感器的發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢、傳感器的分類進(jìn)行了介紹；并對常用傳感器的工作原理、組成、特點(diǎn)、功能和應(yīng)用場合進(jìn)行了剖析；此外，對熱敏傳感器、光敏傳感器及傳感器在電動汽車上的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述與討論。
本書可作為大專院校或高等院校智能控制類相關(guān)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書籍，也可供智能控制設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用企業(yè)的科技工作者作為參考資料。

智能控制技術(shù)始于有效信息的收集與能量轉(zhuǎn)換，傳感技術(shù)是擔(dān)當(dāng)這些使命的前沿技術(shù)，而傳感器就是完成這些使命的關(guān)鍵器件。
在控制系統(tǒng)中，傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大支柱。特別是在現(xiàn)代科技領(lǐng)域，傳感技術(shù)的水平更是衡量一個(gè)國家信息化程度的重要標(biāo)志。
傳感技術(shù)是從自然信源中獲取我們需要的信息，并對其進(jìn)行識別和處理的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù)，它涉及傳感器、信息識別和處理的規(guī)劃設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、測試、應(yīng)用、評價(jià)及進(jìn)一步改進(jìn)。
傳感器可以感知周圍環(huán)境及環(huán)境變化，或者特殊物質(zhì)的特性(如力和速度、加速度的感知，光線強(qiáng)弱和相關(guān)色溫的感知，溫度、濕度及變化的感知，聲音強(qiáng)弱和頻率的感知，甚至相當(dāng)于人體味覺或嗅覺或觸覺的感知等）。把這些連續(xù)分布的模擬信號轉(zhuǎn)換成電信號、磁信號或數(shù)字信號，傳輸給中央處理器進(jìn)行處理，最終結(jié)果形成各種感知的數(shù)據(jù)參數(shù)，或顯示出來，或用以控制人們需要控制的設(shè)備或部件，實(shí)現(xiàn)代替人們繁重的體力勞動或繁雜的腦力勞動的目的。
這就是本書需要介紹的傳感技術(shù)和品種繁多的智能傳感器的特性、特點(diǎn)，以及各自的應(yīng)用范圍。并拋磚引玉地介紹了常用智能傳感器在現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，例如，光敏傳感器的應(yīng)用、熱敏傳感器的應(yīng)用，以及多種傳感器在汽車電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。
傳感技術(shù)和智能傳感器從人類的遠(yuǎn)古時(shí)期一路發(fā)展而來，經(jīng)歷機(jī)械化時(shí)代、電氣化時(shí)代和智能時(shí)代的一步步發(fā)展，伴隨著其他科技的高速發(fā)展，也正向著多功能系統(tǒng)化、傳感硬件與軟件相結(jié)合的微型化、復(fù)合式的集成化，以及適用于特殊極端環(huán)境(如高溫、高壓、水下、耐腐蝕、抗輻射)的特種傳感器方向發(fā)展。為了滿足工業(yè)制造控制、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制、服務(wù)業(yè)自動化等通用需要，還正向著更高性價(jià)比的方向發(fā)展。

蘇遵惠

2024年5月

蘇遵惠出生于湖北省洪湖市，畢業(yè)于武漢郵電學(xué)院（今中國信息通信科技集團(tuán)有限公司）無線電通信與廣播專業(yè)。教授級高級工程師。
先后擔(dān)任TCL集團(tuán)股份有限公司半導(dǎo)體光源研究院首席科學(xué)家和TCL惠州市華瑞光源科技有限公司首席技術(shù)執(zhí)行官，惠州偉志電子有限公司首席技術(shù)官及光電研究院院長，江蘇華功半導(dǎo)體有限公司（由北京大學(xué)和中山大學(xué)技術(shù)投資公司）任副總工程師、總工程師等職。
擔(dān)任的社會職務(wù)包括國家工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)部專家?guī)斐蓡T，國際照明委員會（CIE）TC 2-74空間光譜輻射測量技術(shù)委員會國內(nèi)委員，國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會個(gè)人會員，工業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)部LED照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組專家組成員，全國照明電器協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會專家組成員，國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會專家組成員，國家平板顯示技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組專家組成員，海峽兩岸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)論壇專家組成員，國家音頻視頻功率標(biāo)準(zhǔn)委員會專家組成員，國家半導(dǎo)體可見光通信聯(lián)盟成員，國家可見光通信標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟成員，廣東省LED照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會專家組成員，深圳市節(jié)能與資源綜合利用專家聯(lián)合會高級專家，深圳市照明學(xué)會/照明協(xié)會專家組高級專家，深圳市照明學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)委員會專家組成員，深圳市LED產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟專家組副組長等。
先后主持和參加完成國家863項(xiàng)目1項(xiàng)，工業(yè)與信息發(fā)展項(xiàng)目2項(xiàng)，工業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)部科技項(xiàng)目1項(xiàng)，原國家郵電部項(xiàng)目2項(xiàng)，廣東省科技項(xiàng)目4項(xiàng)，深圳市科技項(xiàng)目2項(xiàng)。1978年獲全國科技大會獎，國家科技進(jìn)步三等獎1項(xiàng)，湖北省科技進(jìn)步一等獎1項(xiàng)、二等獎1項(xiàng)。主持或參加國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的起草共68項(xiàng)。共申請國家和國際專利160余項(xiàng)，其中獲發(fā)明專利50余項(xiàng)。

叢書序
前言
第一章傳感器概述1
第一節(jié)定義與作用1
一、傳感器的概念1
二、傳感器的定義與作用1
第二節(jié)傳感器的工作原理3
一、一般組成3
二、工作原理3
第二章傳感器的發(fā)展歷史5
第一節(jié)概述5
第二節(jié)傳感器發(fā)展的四個(gè)階段6
一、遠(yuǎn)古時(shí)代開啟人類傳感工具的雛形6
二、機(jī)械化時(shí)代傳感工具的產(chǎn)生8
三、電氣化時(shí)代傳感器的蓬勃發(fā)展9
四、智能時(shí)代傳感器日新月異的發(fā)展11
第三節(jié)智能傳感器的發(fā)展13
一、智能傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀13
二、智能傳感器的代表性產(chǎn)品MEMS22
三、MEMS的研究現(xiàn)狀26
第四節(jié)傳感器的發(fā)展趨勢28
一、集成化28
二、微型化28
三、數(shù)字化和智能化28
四、抗惡劣環(huán)境29
五、仿生化29
六、高性價(jià)比29
第三章傳感器的分類30
第一節(jié)敏感元件的分類30
一、按照功能與人類感覺器官的比擬分類30
二、按照敏感元件的工作原理分類30
三、按照敏感元件的感應(yīng)方式分類30
第二節(jié)傳感器從不同角度分類32
一、按用途分類32
二、按工作原理分類33
三、按輸出信號形式分類33
四、按制造工藝分類33
五、按測量目的分類33
六、按構(gòu)成分類34
七、按作用形式分類34
第三節(jié)通用傳感器簡介34
一、電阻式傳感器34
二、變頻功率傳感器34
三、稱重傳感器35
四、電阻應(yīng)變式拉壓力傳感器35
五、壓阻式傳感器36
六、熱電阻傳感器36
七、激光傳感器37
八、霍爾傳感器38
九、溫度傳感器39
十、無線溫度傳感器39
十一、智能傳感器40
十二、光敏傳感器41
十三、生物傳感器42
十四、視覺傳感器44
十五、位移傳感器45
十六、壓力傳感器46
十七、超聲波測距傳感器46
十八、雷達(dá)傳感器47
十九、一體化溫度傳感器48
二十、液位傳感器49
二十一、真空度傳感器51
二十二、電容式物位傳感器52
二十三、銻電極酸度傳感器53
二十四、酸、堿、鹽濃度傳感器54
二十五、電導(dǎo)傳感器54
二十六、背景光亮度傳感器55
二十七、空氣能見度傳感器56
第四節(jié)傳感器的主要特性、技術(shù)特點(diǎn)及選擇56
一、傳感器的主要特性57
二、傳感器的技術(shù)特點(diǎn)61
三、傳感器的選擇62
四、環(huán)境對傳感器的影響65
第四章常用傳感器剖析67
第一節(jié)電阻式傳感器67
一、電阻式傳感器概述67
二、電阻式傳感器的工作原理67
三、電阻式傳感器的特點(diǎn)68
四、常用金屬電阻絲材料的性能73
第二節(jié)電阻應(yīng)變式傳感器74
一、電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)74
二、電阻應(yīng)變式傳感器組成75
三、傳感器對電阻應(yīng)變片的要求75
四、電阻應(yīng)變片的分類75
五、金屬電阻應(yīng)變式傳感器工作原理77
六、金屬電阻應(yīng)變片的主要特性參數(shù)79
七、電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路81
八、電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用84
第三節(jié)半導(dǎo)體壓阻式應(yīng)變片86
一、半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理86
二、半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要類型87
三、半導(dǎo)體應(yīng)變片的特性87
四、電阻應(yīng)變式傳感器溫度誤差及其補(bǔ)償87
第四節(jié)電阻式應(yīng)變柵傳感器90
一、測量類型90
二、應(yīng)用場合和應(yīng)用分類90
第五節(jié)常用傳感器應(yīng)用實(shí)操90
一、應(yīng)變式位移傳感器90
二、柱力式傳感器91
三、梁式傳感器92
四、應(yīng)變式壓力傳感器92
五、應(yīng)變式加速度傳感器94
六、壓阻式壓力傳感器94
第六節(jié)常用傳感器中的應(yīng)變片95
一、常用應(yīng)變片的形式95
二、金屬應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的對比96
第五章傳感器的典型應(yīng)用97
第一節(jié)光敏傳感器的應(yīng)用97
一、光敏傳感器概述97
二、光敏傳感器工作原理103
三、光電傳感器的應(yīng)用104
第二節(jié)熱敏傳感器的應(yīng)用105
一、熱敏傳感器概述105
二、熱敏電阻的分類107
三、熱敏電阻的結(jié)構(gòu)與工作原理110
四、熱敏電阻的技術(shù)參數(shù)113
五、熱敏電阻的檢測方法115
六、熱敏傳感器的選用原則及應(yīng)用115
七、熱敏傳感器的發(fā)展前景117
第六章傳感器在電動汽車上的應(yīng)用118
第一節(jié) 防撞系統(tǒng)118
一、汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)118
二、倒車?yán)走_(dá)120
第二節(jié)安全氣囊傳感器124
一、簡介124
二、缺陷124
第三節(jié)汽車雨量傳感器125
一、雨量傳感器的作用125
二、雨量傳感器的種類和原理125
第四節(jié)智能胎壓監(jiān)測系統(tǒng)131
一、系統(tǒng)組成131
二、系統(tǒng)的工作原理132
三、系統(tǒng)的作用132
四、胎壓監(jiān)測的方式133
第五節(jié)純電動汽車遠(yuǎn)程監(jiān)管和控制技術(shù)133
一、監(jiān)管內(nèi)容134
二、實(shí)施方式134
三、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)135
附錄136
附錄A名詞術(shù)語及解釋136
附錄B相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)139
參考文獻(xiàn)142

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