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高中物理
第十三章 光学
传感器及其敏感元件
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2025-06-02 03:56
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传感器及其敏感元件
现代人类的研究领域在不断扩展。空间上从粒子世界到茫茫宇宙,时间上从大爆炸到长达亿万年的天体演化;更有一些人类无法直接接触或感知的极端环境,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等。这些领域的研究往往都需要各种传感器的支持。现代工厂的智能化系统的信息数据传递也越来越依赖于传感器;在智能化生产中,用传感器监控生产过程中的各个环节,使设备工作在最佳状态。展望未来,传感器技术将在自动化控制、人工智能等领域发挥更加重要的作用。 在日常生活和学习中我们已经接触了很多传感器,也感受了使用传感器的便利快捷。本章中我们将进一步了解传感器的基本原理。知道将非电学量转换成电学量是实现自动控制和数字化信息传输的基础。了解传感器在高铁列车、人工智能与无人驾驶汽车、手机等领域的应用,深入认识物理学对现代化生活和社会发展的积极作用。 ## 传感器 传感器(sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以用于信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等方面。 传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成,如图 9–2 所示。  从使用的诸多传感器来看,它们的作用类似于人的五种感觉(视、听、嗅、味、触)器官(图 9–3)。人们通过五官收集外界信息并传递给大脑,在大脑中处理信息,得出一个“结果
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