آشنایی با حسگرها ۲۰۱۷
Introduction to Sensors 2017

نیاز به انواع جدید حسگرها بیش از هر زمان دیگری حیاتی است. این امر ناشی از ظهور فناوری‌های پیچیده‌تر، نگرانی‌های بهداشتی و امنیتی جمعیت رو به رشد جهان، و ظهور فعالیت‌های تروریستی، در میان عوامل دیگر است. بسته به کاربردشان، طراحی، ساخت، آزمایش و استفاده از حسگرها، همگی نیازمند انواع مختلفی از تخصص‌های فنی و غیرفنی هستند.

با در نظر داشتن این موضوع، کتاب “مقدمه‌ای بر حسگرها” مبانی نظری و کاربردهای عملی حسگرهای الکتروشیمیایی، پیزوالکتریک، فیبر نوری، حرارتی و مغناطیسی و استفاده از آن‌ها در عصر حاضر را بررسی می‌کند. این کتاب با بهره‌گیری از اطلاعات صنایع مبتنی بر حسگر برای بررسی تحولات کنونی در این زمینه:

* یک سیستم حسگر کامل ارائه می‌دهد که شامل مرحله آماده‌سازی، عنصر حسگر و پلتفرم، و الکترونیک مناسب است که منجر به یک قرائت دیجیتال می‌شود.

* حسگرهای الکترونیکی حالت جامد، مانند خازن نیمه‌هادی اکسید فلزی (MOS)، پلیمر خازنی ماشین‌کاری شده و حسگرهای دیود شاتکی را مورد بحث قرار می‌دهد.

* از شبکه شش ضلعی دو بعدی به عنوان نمونه‌ای برای تشریح نظریه اساسی مرتبط با پیزوالکتریسیته استفاده می‌کند.

* رابطه اساسی بین تنش، کرنش، میدان الکتریکی و جابجایی الکتریکی را بررسی می‌کند.

حسگرهای مغناطیسی ارائه شده برای تعیین کمیت‌هایی مانند میدان مغناطیسی و خواص نیمه‌رساناها، از جمله غلظت حامل و تحرک، استفاده می‌شوند. نویسندگان با ارائه بدن انسان و خودرو به عنوان نمونه‌هایی از موجودیت‌هایی که به تعداد زیادی حسگر متکی هستند، به کاربرد انواع مختلف حسگرها، و همچنین تئوری و اطلاعات پس‌زمینه مرتبط با توسعه آن‌ها و مواد مورد استفاده در طراحی آن‌ها می‌پردازند. پوشش این کتاب منطق زیربنایی کاربرد حسگرهای مختلف را آشکار می‌کند و در عین حال خواص و ویژگی‌های هر یک را تعریف می‌کند.

The need for new types of sensors is more critical than ever. This is due to the emergence of increasingly complex technologies, health and security concerns of a burgeoning world population, and the emergence of terrorist activities, among other factors. Depending on their application, the design, fabrication, testing, and use of sensors, all require various kinds of both technical and nontechnical expertise.

With this in mind, Introduction to Sensors examines the theoretical foundations and practical applications of electrochemical, piezoelectric, fiber optic, thermal, and magnetic sensors and their use in the modern era. Incorporating information from sensor-based industries to review current developments in the field, this book:

• Presents a complete sensor system that includes the preparation phase, the sensing element and platform, and appropriate electronics resulting in a digital readout
• Discusses solid-state electronic sensors, such as the metal oxide semiconductor (MOS) capacitor, the micromachined capacitive polymer, and the Schottky diode sensors
• Uses the two-dimensional hexagonal lattice as an example to detail the basic theory associated with piezoelectricity
• Explores the fundamental relationship between stress, strain, electric field, and electric displacement

The magnetic sensors presented are used to determine measurands such as the magnetic field and semiconductor properties, including carrier concentration and mobility. Offering the human body and the automobile as examples of entities that rely on a multiplicity of sensors, the authors address the application of various types of sensors, as well as the theory and background information associated with their development and the materials used in their design. The coverage in this book reveals the underlying rationale for the application of different sensors while also defining the properties and characteristics of each.