现代传感器技术：面向物联网应用（第2版）_刘少强著_9787121298752

　　本书全面概括现代传感器的技术与应用，注重理论讲解和实践应用，尤其关注在物联网应用中的常见的传感器技术。

　　传感器技术是信息技术的三大支柱之一。随着计算机、微电子、材料和通信等关键基础技术，以及应用技术的快速发展，尤其是近几年来自消费电子和生物工程、医疗保健等应用领域不断涌现的需求驱动，传感器技术进入了加速发展阶段，并且成为当今多种电子类产品技术革新的主动力，传感器的应用也从工业领域扩展到人们的日常生活中。因此，传感器技术也成为电子、电气信息类专业及机电、生医工程等相关专业的核心或主要课程。
　　传感器技术涉及众多学科和技术门类，其知识内容与应用分布很广，因而传感器课程涉及较多其他课程的知识内容，其工程性和应用性较强。开设传感器技术课程是出于相同的目的，但不同专业的知识基础与结构不同，对学习与应用传感器的要求及其层次各不相同。因此，按专业需要选择合适的课程内容和制定相应的学习目标与要求，可解决或缓解该课程内涵丰富与学时有限之间的矛盾，也有助于在有限学时内实现教学目标、提高教学质量。与此相应，传感器技术课程教学需要符合不同专业学习目标与层次要求的不同教材。
　　物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术的提升，它是各种感知技术的广泛应用，通过部署多种类型传感器，捕获不同内容和格式的实时信息。“物联天下，传感先行”，传感器是物联网感知世界的首要环节。相应地，传感器技术课程就成为物联网专业必需的核心课程。物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身还具有智能处理的能力，能将传感器和智能处理相结合，从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。在传感器的用量、成本、功耗和可靠性等方面，物联网有其不同于传统应用领域的要求，这使其所用传感器与其他领域的传感器既相同又有别，也给传感器技术提供了新的发展动力。
　　物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，其重要基础和核心仍旧是互联网，需通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。因此，物联网专业有许多的网络、通信和信息处理课程需要学习。该专业对传感器技术课程内容的学习深度要求应低于测控专业，但对内容广度的要求却不亚于测控专业而应高于自动化等专业。目前，有关传感器技术的教材较多，但大多面向测控、自动化、电子信息等专业，符合物联网专业学习目标要求、适应该专业知识结构特点的教材还很少见。因此，有必要编写主要针对物联网专业特点与教学目标要求的传感器技术教材。
　　基于上述原因，在电子工业出版社和中南大学信息科学与工程学院的支持下，我们以面向物联网工程专业本科教学为目标，根据传感器技术的特点尤其是物联网用传感器的特点与发展趋势，结合作者在测控、自动化、电气、物联网等信息类本科专业的传感器与检测技术课程教学的实践经验和相关科研成果，尤其是近两年的物联网专业传感器技术课程教学的实践经验与本书第1版的教学使用情况修编了本书的第2版。考虑到以正确选择与应用传感器为主要学习目标的物联网工程专业本科生所具有的知识基础，根据其学习传感器知识的深度与广度需求，本书对传感器技术基础内容的介绍采用了先按转换原理分类介绍传感器原理、后按参量分类介绍具体传感器的混合编排方式，以便于学习基本原理，同时有利于了解、掌握各种传感器的不同特点与应用方式。在全书的内容组织方面，遵循了从基本原理出发、侧重不同传感器的应用方法及比较、分模块结构布局和兼顾经典与现代内容的原则。其中将第1版中的第3章拆分成了两章，即本版的第3章（电阻、电容和电感的传感原理与测量方法）和第4章（传感器中常用的物理效应与器件），目的是为了突出作为基础内容的基本电参量的传感技术与测量方法对整个传感器技术学习与教学的重要性。
　　本书由四个部分构成。第一部分由第1～4章组成，为传感器技术的基础内容，除了对传感器与测量系统的概述外，主要介绍了传感器性能指标与评价，基本电参量——电阻、电容和电感的传感原理与测量方法及电路，传感器中常用的物理效应与器件。第二部分由第5～8章组成，按实用中的测量参量类别，分章介绍了常见物理量传感器和化学及生物量传感器的构成原理、特点及应用。其中对物理量传感器按机械量、热学量和以光学量与电学量为主的其他量进行分章介绍。第三部分由第9～11章组成，介绍了发展中的现代传感器技术，内容包括应用广泛的集成与微传感器、智能传感器技术与网络化接口标准、实现传感器低功耗的关键技术。第四部分即第12章，针对物联网应用的内容，主要介绍了典型应用中的传感器概况和典型传感器节点的解决方案示例。
　　本书适用于32～48学时的本科教学，对本书的具体使用，如下方式可供参考：有关传感器的技术基础与基本原理内容的教学，可以以第一部分为主、结合第二部分的内容选择性地介绍具体参量传感器及应用特点；对于进一步的学习和针对物联网应用的传感器教学，则以第三部分的内容为主，结合第四部分的相应实例内容进行讲解。
　　为方便读者学习本书介绍的内容，按章编写了思考题与习题。
　　本书除了供物联网工程专业学生学习外，也可供相关专业学生以及其他从事传感器应用的工程技术人员学习参考。
　　本书由中南大学刘少强和东南大学张靖编写，其中参考、引用了多位专家、学者的著作、论文，在此一并表示感谢。同时还要感谢樊晓平、施荣华、年晓红、凌玉华和黄东军等教授对编写本书所给予的支持或帮助，感谢陈文见、陈翔、尹超等硕士生的协助。最后要特别感谢本书的策划编辑田宏峰先生给予编者的理解和支持。
　　传感器的内容非常多，考虑到物联网工程以及其他相关专业的学生具备的基础知识结构不同、学习的要求不同，同时也为了控制篇幅，本书略去了一些实际常用的传感器内容和有关敏感材料的详细介绍，因而可能造成内容选择上的缺失或偏差。由于编者水平有限，书中错误和不足之处在所难免，敬请读者批评指正。
　　编者
　　2016年8月

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