党的二十大报告中提到,推动战略性新兴产业融合集群发展,构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。作为信息获取的关键环节,传感器在当代科学技术中占有十分重要的地位。目前,传感器产业发展已进入新的常态,传感技术已成为衡量一个国家科技水平的重要标志。传感技术和计算机技术、通信技术并称为现代信息技术的三大基础。近年来,传感技术发展迅速,传感器新材料、新机理、新效应和新方法的研究更加广泛和深入,传感器新品种、新结构、新应用不断涌现。同时,我国传感器产业近年来也快速增长,应用模式日渐成熟,从材料、器件、系统到网络,已形成较为完整的传感器产业链。
本书正是在信息技术快速发展大背景下,围绕近年来出现的先进传感技术,基于作者在传感技术领域的教学、科研与工程实践的经验与切身体会,结合当前传感技术与应用的发展现状编著而成。
本书主要特点如下。
(1)充分展示传感器围绕新材料、新机理、新效应、新应用的微型化、集成化、智能化、网络化发展的大趋势,突出介绍传感技术发展的最新成果。
(2)注重创新性与可读性的有机统一。本书介绍了传感器中的新型敏感材料、传感特性与测量不确定度,以及测量模型与优化设计等内容,重点介绍了石墨烯传感器、柔性织物传感器、无线传感器等新研究成果,拓展读者学习新型传感技术的深度和广度,了解前沿发展信息。
(3)强调理论基础与工程应用的紧密结合。作者将多年来积累形成的科研成果有序地转化到专业特色教材建设中,并综合相关传感器领域的最新研究进展,注重新型传感器在工业和国民经济领域中创新应用的介绍。
(4)本书提供了丰富的传感技术实例分析。这些实例有许多是作者近年来积累的教学、科研与工程实践的成果,也有部分传感技术领域学术前沿的典型案例,能为读者提供很好的实践参考。
本书汇聚了近年来传感技术领域取得的教学、科研成果,有助于我国具有自主知识产权的高性能传感器的前沿创新研究及产业化发展。
本书由北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院李成副教授编著。本书中的一些内容,是作者近年来在国家自然科学基金、航空科学基金、北京市自然科学基金、深圳市科技计划基础研究(学科布局)等项目资助下取得的阶段性研究结果。
在本书的编写过程中,作者参考了许多专家、学者的论文和著作,特别感谢清华大学丁天怀教授、北京航空航天大学樊尚春教授等在传感技术领域科研成果转化教材和教学方面给予的帮助指导。同时,博士研究生刘宇健、卢杉杉、范文静、万震和硕士研究生余希彧、刘洋、刘蕊、钱禄林、董书萱、朴慧瑛等为本书的编写进行了调研,并查阅了大量文献资料,梳理了图文素材,在此一并表示衷心感谢。
尽管经过了多次的整理与修改,但限于作者水平,加之相关技术领域内容广泛且发展迅速,书中难免存在一些不足和疏漏之处,敬请读者批评指正。
李成
2023年10月