0.1.1 传感器的概念
何谓传感器（Transducer，Sensor）？生物体的感官就是天然的传感器。如人的“五官”[1]——眼、耳、鼻、舌、皮肤分别具有视、听、嗅、味、触觉。人们的大脑神经中枢通过五官的神经末梢（感受器）就能感知外界的信息。
在工程科学与技术领域里，可以认为:传感器是人体“五官”的工程模拟物。国家标准（GB/T7765-87）把它定义为:能感受规定的被测量（包括物理量、化学量、生物量等）并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件（Sensing Element）和转换元件（Transduction Element）组成。
应当指出，这里所谓的“可用信号”是指便于处理、传输的信号。当今电信号最易于处理和便于传输，因此，可把传感器狭义地定义为:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置。可以预料，当人类跨入光子时代，光信息成为更便于快速、高效地处理与传输的可用信号时，传感器的概念将随之发展成为:能把外界信息或能量转换成光信号或能量输出的器件或装置。
在此，我们引入传感器的广义定义:“凡是利用一定的物质（物理、化学、生物）法则、定理、定律、效应等进行能量转换与信息转换，并且输出与输入严格一一对应的器件或装置均可称为传感器。”因此，在不同的技术领域，传感器又被称作检测器、换能器、变换器等等。
随着信息科学与微电子技术，特别是微型计算机与通信技术的迅猛发展，近期传感器的发展走上了与微处理器、微型计算机和通信技术相结合的必由之路，传感器的概念因此而进一步扩充，如智能（化）传感器、传感器网络化等新概念应运而生。
传感器技术，则是以传感器为核心论述其内涵、外延的学科；也是一门涉及测量技术、功能材料、微电子技术、精密与微细加工技术、信息处理技术和计算机技术等相互结合形成的密集型综合技术。
0.1.2 传感器的物理定律
传感器之所以具有能量信息转换的机能，在于它的工作机理是基于各种物理的、化学的和生物的效应，并受相应的定律和法则所支配。了解这些定律和法则，有助于我们对传感器本质的理解和对新效应传感器的开发。在本书论述的范围内，作为传感器工作物理基础的基本定律和法则有以下四种类型:
（1）守恒定律 包括能量、动量、电荷量等守恒定律。这些定律，是我们探索、研制新型传感器时，或在分析、综合现有传感器时，都必须严格遵守的基本法则。
（2）场的定律 包括运动场的运动定律，电磁场的感应定律等，其相互作用与物体在空间的位置及分布状态有关。一般可由物理方程给出，这些方程可作为许多传感器工作的数学模型。例如:利用静电场定律研制的电容式传感器；利用电磁感应定律研制的自感、互感、电涡流式传感器；利用运动定律与电磁感应定律研制的磁电式传感器等。利用场的定律构成的传感器，其形状、尺寸（结构）决定了传感器的量程、灵敏度等主要性能，故此类传感器可统称为“结构型传感器”。
（3）物质定律 它是表示各种物质本身内在性质的定律（如虎克定律、欧姆定律等），通常以这种物质所固有的物理常数加以描述。因此，这些常数的大小决定着传感器的主要性能。如:利用半导体物质法则——压阻、热阻、磁阻、光阻、湿阻等效应，可分别做成压敏、热敏、磁敏、光敏、湿敏等传感器件；利用压电晶体物质法则——压电效应，可制成压电、声表面波、超声传感器等等。这种基于物质定律的传感器，可统称为“物性型传感器”。这是当代传感器技术领域中具有广阔发展前景的传感器。
（4）统计法则 它是把微观系统与宏观系统联系起来的物理法则。这些法则，常常与传感器的工作状态有关，它是分析某些传感器的理论基础。这方面的研究尚待进一步深入。
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