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　　4.智能传感器（Smart sensor）——具有判断能力、学习 能力的传感器。智能传感器大致分为如下三种： a.具有判断力的敏感装臵 b.具有学习能力的敏感装臵 c.具有创造能力的敏感装臵 从构成上看，智能式传感器是一个典型的以微处理 器为核心的计算机检测系统。 同一般传感器相比，智能式传感器有以下几个显著 特点： (1)精度高：由于智能式传感器具有信息处理的功能， 因此通过软件不仅可以修正各种确定性系统误差，而 且还可以适当地补偿随机误差，降低噪声，从而使传 感器的精度大大提高。

　　§6-1 视觉检测技术概论 §6-2 图像处理 §6-3 图像识别 §6-4 图像的复原 §6-5 视觉检测系统的组成 §6-5 计算机视觉 §6-5 视觉检测技术应用

　　光器件技术  光放大技术  光接入技术  光同步数字传输网技术  相干光通信技术  光波复用技术  全光通信技术。

　　发展概况  多媒体通信是一种把通信、计算机和电视 三种技术有机地结合在一起的新兴通信技术。 它不仅可传输传统的语音与图像信号，而且能 传输诸如文字、数据、文件等多种形式的信号。 多媒体通信可以在人与人、人与机器、机器与 机器之间相互进行。

　　传感器的特性主要是指输入与输出的关系。 静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状 态时的输入输出关系，也即当输入量为常量，或变化 极慢时，输入与输出之间的关系。 总是希望传感器的输出与输入成唯一的对应关系， 最好是线性关系。 一般情况下，输出与输入不会符合所要求的线性关 系，输出输入对应关系的唯一性也不能实现。 动态特性表示传感器在不同输入时的输入输出关 系，也即量为变量，或变化极快时，输入与输出之间 的关系。例如频率响应

　　检测技术的地位与作用 现代检测系统的组成 现代检测系统的分类 现代检测技术的发展趋势 近年来仪器与测量技术的发展

　　§ 2-1 测量概论 § 2-2 检测的误差分析 §2-3 系统误差处理 §2-4 测量数据的估计和处理

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　　第一部分：当前核心信息技术介绍  第二部分：当前最新网络技术介绍  第三部分：最新网络安全技术介绍

　　感测技术 通信技术 计算机智能技术 控制技术 云计算 云存储 云火墙 3G通信技术

　　第二代移动通信：采用数字方式，如基于时 分多路复用（TDM）（即时分多址TDMA）的 北美D-AMPS和欧洲的GSM（全球移动通信系 统）系统相继问世，还有日本的PDC（个人数 字蜂窝）系统；之后又出现了基于码分多址 （CDMA）的移动通信系统。在80年代开发， 在90年代初陆续投入商用，从模拟方式发展 到数字方式。中国采用的是GSM制式（中国 电信和联通是2频，北美是3频）和CDMA制式 （中国联通）。

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　　组网技术 多址技术 调制解调技术 语音编码技术 交织技术 分集技术 自适应性技术 网络管理技术

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　　• 发展概况 从1966年被称为世界光纤之父的华裔科学家高锟博士首次提出光纤可 用于通信的预言。1970年获得证实，被称为光纤通信的元年。一是美 国康宁公司成功地拉制出了世界上第一根信号衰减水平为20 dB/Km 的光纤。二是美国贝尔实验室制作出可在室温下连续工作的铝嫁砷 （AIGaAs）半导体激光器。这两项科学成就揭开了光纤通信蓬勃发展 的历史。 至1983年，一些发达国家（美、日、英等）先后宣布：在长途通 信干线方面将不再敷设电缆，而采用光缆。 目前，光纤通信的应用已遍及。其发展速度之快，应用范围之广， 规模之大，涉及学科之多（光、电、化学、物理、材料等），是以前 任何一项新技术不能与之相比的。 现在光通信的新技术仍在不断涌现，显示出了强大的生命力和广 阔的应用前景。它将成为信息高速公路的主要传输手段，是将来信息 社会的支柱。

　　敏感元件：传感器中能直接感受被测量的元件 传感元件：传感器中能将敏感元件的输出量转换成电 量输出的元件 说明：如果敏感元件直接输出电量，它就同时兼为传 感元件，敏感元件和传感元件可以合为一体

　　比如手机、GPS导航、银行卡、电子 称、数码照相机、数控车床、飞机、火箭、 宇宙飞船……

　　发展概况： 第一代移动通信：采用模拟方式，如AMPS （先进移动电话系统）和TACS（全接入通信 系统）制式，在80年代中期得以应用。中国 采用的是TACS制式。

　　一般采用两种分类方法： 按测定量分类，如温度、压力、位移、速度等。见表1.1 按转换原理分类，如应变式、压电式、光电式等。表1.2

　　从能量角度考虑，传感器的转换原理可分为两大类： 能量控制型传感器和能量转换型传感器。 能量控制型：要外加电源传感器才能工作，是无源的 能量转换型：非电量直接转换为电量，传感器工作不 要外加电源，是有源的，又称发电式传感器。

　　传感器开发的新趋向包括社会对传感器需求的新动向 和传感器新技术的发展趋势这两个方面。 传感器的开发方向，大致分为如下四个方面： 1.向检测范围挑战——传感器的量子化 传感器的极限 检测范围大多取决于量子力学效应。其比较典型的例 子是利用核磁变振吸收的磁传感器。 2.集成化，多功能化——向敏感功能装臵发展 传感器 的集成化，最近积极地应用了半导体集成电路技术及 其开发思想。 3.向未开发的领域挑战——生物传感器 到目前为止正 大力研究。开发的传感器大多为物理传感器，今后应 积极开发研究化学传感器和生物传感器。

　　第三代光纤通信：1984年建立了波长λ0=1 .3μm 的单模光纤通信系统。单模光纤较多模光纤色散 低得多，损耗也更小。这代光纤通信广泛用于长 途干线年代中后期又建立了入λ0=1 .55μm的单模 光纤通信系统。1 .55μm是石英光纤的最低损耗 窗口。后来，工作波长为 1 .55μm的掺铒光纤放 大器问世，又使这一波长具有更重要的意义。

　　装臵（又称为探测器、检测器、转换器等）。 说明：传感器输出信号通常是电量，它便于传输、 转换、处理、显示、控制等。电量有很多形式，如 电压、电流、电容、电阻等，输出信号的形式由传 感器的原理确定。 传感技术：能实现被测量与输出电量转换的技术

　　基本之一（另两个是通信技术和计算机技术），用 来对信息的拾取。传感器是信息技术系统的感官， 是精确可靠的自动检测与控制系统的首要环节。

　　德国视军用传感器为优先发展技术。 英、法等国对传感器的开发逐年升级。 俄罗斯军事航天计划中的第五条列有传感器 技术。

　　传感器是由敏感元件和转换元件组成的， 可将电量或非电量转换为可测量的电量的检测 装臵。如果把计算机比作人的大脑，通讯是神 经网络，传感器就如同人的五官并具有五官的 延伸功能。

　　(2)稳定、可靠性好：具有自诊断、自校准和数据存储 功能，对于智能结构系统还有自适应功能。 (3)检测与处理方便：不仅具有一定的可编程自动化能 力，可根据检测对象或条件的改变，方便地改变量 程及输出数据的形式等，而且输出数据可通过串行 或并行通讯线直接送入远地计算机进行处理。 (4)功能广：不仅可以实现多传感器多参数综合测量， 扩大测量与使用范围，而且可以有多种形式输出(如 RS232串行输出，PIO并行输出，IEEE-488总线输出 以及经D/A转换后的模拟量输出等)。 (5)性能价格比高：在相同精度条件下，多功能智能式 传感器与单一功能的普通传感器相比，其性能价格 比高，尤其是在采用比较便宜的单片机后更明显

　　1983年，美国无线电公司（RCA）的研究中心用标准光盘 来存储声音、图片、活动图象、数据和文字。RCA把这种 称为交互式数字视频系统DVI（Digital Video Interactive）的 初期多媒体产品转让给美国通用电气公司。1987年又转让 给英特尔（Intel）公司，并和IBM公司合作，于1989年展 出了它们共同开发的多媒体开发平台。 1984年，美国苹果（Apple）公司在引入了位映射的 概念对图形进行处理，并用了窗口（Windows）和图形符 号（Icon）作为用户接口，Apple公司将个人计算机作为计 算和办公的工具，又增加了处理和传送各种信息的功能。 处理的信息媒体包括声音、图象、文字和数据等。最早用 鼠标和菜单代替键盘操作，1985年开始了窗口的研制，先 后推出 Windows 286，386，直至90年代开发成 Windows3．0，改善了人机接口。1987年又引入了超级卡， 用户可以方便地使用，处理多媒体信息，即使非专业人员， 也能很快操作使用。

　　精密度：表征对同一被测量作多次测量的结果的分散性。 随机误差：同一被测量的多次测量中以不可预知方 式变化的测量误差的分量。精密度表示测量结果中 随机误差大小的程度。 正确度：表示测量结果中系统误差大小的程度。 系统误差：同一被测量的多次测量中，以可预知方 式或保持恒定变化的测量误差的分量。 准确度、精确度：测量结果与被测量真值的一致程度。 绝对误差：测量结果与被测量的真值之差。 准确度反映了测量结构中系统误差与随机误差综合 频率响应：上下限频率、带宽

　　光导纤维(光纤) 强度型(振幅型)光纤传感器 干涉型光纤传感器 基于光纤的泄露检测与窃听技术

　　 传感器概述 21世纪社会发展三大支柱:信息技术、生物技术、纳米 技术。 信息技术三大基础产业：传感器、通信、计算机 传感技术属瓶颈技术，世界各国特别是发达国家十分重 视传感技术。 我国把传感器技术列为国家重点攻关项目及中长期科技 发展重点技术之一。 美国国防部将传感器技术视为今年20项关键技术之一。 日本把传感器技术与计算机通信、激光半导体超导并列 为六大核心技术。

　　第一代光纤通信：其工作波长λ0=0 .85μm，属短波长 波段，传输光纤用多模光纤。光源使用铝镓砷 （AIGaAs）半导体激光器，光检测器采用硅（St）材 料的半导体PIN光电二极管或半导体雪崩光电二极管 （APD）。这一代光通信最高比特率为 44 . 73 Mb／s。 第二代光纤通信：其工作波长λ0=1 .3μm，该波长 属长波长波段，传输光纤用多模光纤。是石英光纤的 第二个低损耗窗口，有较低的损耗和最低的色散。相 应的光源是长波长铟镓砷磷／烟磷（InGaAsP／InP） 半导体激光器。光检测器采用锗（Ge）材料。

　　第三代移动通信：系统标准是世界统一的， 1999年10月ITU通过一个被称为IMT-2000无线G的全球标准系统。 在欧洲被称为UMTS（通用移动通信系 统）。 我国相应IMT-2000无线技术接口规范提出 的TD-SCDMA技术，这是百年中国电信史上首 次提出作为自己的标准并成为国际标准。 第三代移动通信是将各种不同的服务覆盖 区（宏小区、微小区、微微小区）的蜂窝系统、 无绳系统、无线接入系统卫星系统都综合在一 起，实现真正的全球通信系统。 工作在2000MHz频段上。

　　§3-1 频率、时间和相位的测量 §3-2 电压和电流的测量 §3-3 阻抗的测量

　　温标及测温方法 热膨胀式测温方法 双金属温度计 热阻式测温方法 热电式测温方法 辐射法(温度)检测技术

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