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1、现代传感技术在信息科学中的地位INFORMATtONTECHNIQUE&CONTROL信息化技术与控制现代传感技术在信息科学中的地位张开逊(机械工业自动化研究所,北京,100011)[摘要]信息是物质运动l本身的属性通过人自然发出的信息理解字宙,发现f]然规律,是科学永恒的—题.现代信息科学技术使人们能够超越感觉器官和神经系统的生理极限.以前所未有的方式获取[j然的信息.文章阐述r信息对科学发展的决定性意义,论述了传感器产生的物学背景和学科涵义,概括地介绍r人类探寻科学信息的某些前沿活动,讨论
2、了它仃】对探索暂的启示,[关键词]信息;自然;物理学;传感器[中图分类号]TP212[文献标识码]B[文章编号]1002—1183(2006)01—0019—04PositionofModernSensorTechnologyinInformationScienceZHANCKai—xun(Automali-nResearchlntituteofMe~'haidcallf1(1ustry.Bei,iing1000II,China)Abstract:Informationisattributeof"ma
3、tferm,.:,tionitself.Itisalleternalsubject/hattI1eittlive.rseisnnderstandedandthei,la—tureruleisdiscover(Ithroughinfat,mationfr()nlthenature.Moderninformationscienceandtechnologyena1)lespropletosurpassphysiologicallimitolsense()ganandnet'VIILlSsystem.Sot
4、hatinformatlonafthenaturecanbeobtainedinunprecedentedway.Decisivesignificam:eofinformalioninsciencedevelepmen!isexpouned.Physicsbaekgrount1andsubjectimplicationofsensore—mergeneeisdescribed.Someforntactivitiespeopleexplorescieneeinformationisbl'ieflyint
5、1'odueed.Theirenlightennrentforex—plorersisdiscussed.Keywords:information;ilature;physit:sensor人类通过大自然发出的信息了解物质[I}界的属性和规律.获取与诠释这种信息的能力,使人们能够理解宇宙.信息足人类科学活动的基础,在自然科学工程技术领域,学科的前沿常常止步于难以获取信息的地方.信息既足物质,也不是能量.在物理学家眼中,信息是一种负熵.它们以物质和能量作为载体,人们通过对物质和能量特征差异性的研究得以l
6、『解它们.自然界的许多种物质运动变化,能够通过不同途径直接或间接引起相应电学量的变化,人仃J通过对相应电荷,电流,电压,电阻,电容,电感,介电常数,导磁率,磁场,磁阻,电信号频率或相移,电脉冲信号的n寸问间隔或时序变化等等参数的测量,可以获得所关心的自然信息,有效地拓展了人类可能认知的自然信息范围南丁电信号能够以极高的速度沿着导线或通过电磁波传播,间距离从此不再成为获取自然信息的障碍,人类获取自然信息的活动可以到达宇宙审问,大洋深处,原子内部.自然信息转换为电信号之后,可以各种信【号传输,处理系统衔接
7、,构成具有多种功能的反馈控制系统,使以人为主体的多种操作控制系统发展成为由信息获得装置,信号传输处理系统和执行机构共同组成的各类自动化系统,深刻地改变人类在物质资料生产过程和其他许多领域中的活动方式.2O世纪电子学的诞生进一步增强了人们通过电信号获取自然信息的能力.电子学系统可以充分放大微弱的电信号,能够在背景噪声中识别所需要的信[收稿日期]2005～09—21[作者简介]张开逊(1939一),男,四川汀油人,教授,中国科协常委,中l土l仪器仪表学会副理事K,牛,于北京大学.致于传感技术研究,发明a一
8、碳化硅P结宽温线性测温技术.获国家发明:二等奖..工业计量2006年第l6卷第1期?19?信息化技术与控制息,使人们能够观测自然现象的细微变化和筹,甚至能够获得单个电子或光子的信息.电子学改变了人们通过感觉器官识别电信号的方式,人们町以通过电子束产生的罔像,发光二极管,液品或等离子体辉光构成的数字,以及计算机控制的打印机获得清晰丰富的自然信息,克服了19世纪指针式仪表许多劂有的缺陷.此外,许多电子器件本身可以成为获取自然信息的器件,例如半导体霍尔元件可以
