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1、视觉J光传感器味传感器温度传感器第四章四、信息化社会社会越发展，人与人之间的联系越广泛，信息的产生、传递、处理和运用就越频繁，对信息技术的要求也就越高。现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理。人类社会己经进入了信息化时代，传感技术、通信技术和计算机技术应运而生。信息的拾取和传感器人类为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。通过五种感觉（视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉）接收来自外界的信息，并由神经系统将这些信号传递给大脑，在人脑中将这些信息进行处理，然后发出命令传递给肌体，做出动作。随着科学技术的发展和人类社会的进步，只靠这些感觉器官就显得很不够了。于是，各种代替、补充、延伸人的感觉器官功
2、能的科学技术手段发展起来，出现了各种用途的传感器（sensor）o噢觉）-I）-湿度传感器.、气体传感器听觉一-一声音传感器压力传感器图4.4-1人的感觉器官与对应的传感器其实，传感器并不神秘。你家里可能就有很多传感器。例如，当冰箱内的温度高于设定值时，制冷系统自动启动，而当温度低于设定值时，制冷系统又会自动停止。冰箱的控制,是通过温度传感器实现的。信息化时代的生活,许多地方都需要传感器。例如,要用光和声来控制楼道电灯的开关，就要用到声光传感器（图442）。为防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子（图4.4-3）,当房间失火时它能感知出现的烟雾，通过电路发出警报。这个小盒子就是烟
3、雾传感器。图4.4-2声光控开关图4.4-3天花板上的烟雾传感器传感器的使用，使我们的生活更加方便、安全和舒适。大家谈哪些地方使用传感器在生活中，你还发现哪些地方使用了传感器？请你根据需要大胆地设想，在家里、学校和生活的社区，什么地方应该安装传感器？这个传感器要起什么作用？安装这样的传感器,在财政、技术、社会等方面可能遇到什么困难？现在，传感器已广泛使用在社会生活中。下面简单介绍几种传感器的工作原理。双金属温度传感器图4.4-4是控制温度用的双金属温度传感器。把两种不同热膨胀系数的金属片贴合在一起，制成一条双金属片，温度变化时，因为两种金属片伸长不一样而发生弯曲，使电路的开关闭合或断开。图4.
4、4-4日光灯启动器里有一个双金属温度传感器光敏电阻传感器光敏电阻的阻值能随光照的强度而变化。无光照时，光敏电阻的阻值很大，流过电路的电流很小。有光照时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流增大。因此，根据电流的大小,可探知光的强弱。也可把光敏电阻连到电路中进行自动控制。你认为什么地方可以使用光传感器？压力传感器电容器的电容随两极板间距离的变化而改变。根据这个原理可以制成压力传感器。如图4.4-5,使待测压力作用于膜片上，膜片发生形变，使电容器两极板间的距离发生变化，引起电容器电容的变化，通过电子电路就能测出压力的变化。图4.4-5电容式压力传感器电容式话筒也是利用电容量与极板间距离的关系来工作的。
5、话筒的振动膜涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个金属片，它们构成电容器的两个极板。声波使振动膜发生振动，电容器的电容不断变化，电容器产生充放电电流，声信号就被话筒转化为电信号输出。信息的传递从语言的出现到文字的创造，人类文明的每一次重大进步都伴随着信息交流的发展。纸和印刷术的发明使得信息能够大量流通，书籍、报纸、杂志因此发展起来了。图447我国最初的文字一一甲骨文，它记载的信息流传至今。由于电磁理论和技术的发展，人们又利用电来传递信息了。1844年电报的发明揭开了电信的序幕，电磁波的应用又使无线电通信成为现实。电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以进行无线传输。电磁波的频率越高,相同
6、时间传递的信息量越大。光的频率比无线电波的频率高得多。因此光缆可以传递大量信信息的处理和数字通信我们对着话筒讲话，话筒输出音声频信号，音频信号电流（或电压）的振幅是随着声振动而变化的，电信号在“模拟”着声信号，叫做模拟信号(analogsignal),如图4.4-9所示。声压甲声音信号电压O乙模拟信号图449话筒输出电压的变化模拟着话筒膜片所受声压的变化，所以是一种模拟信号。电报的工作方式与电话不同，它只有点与画“二。不同的点与画的组合，代表不同的意思。电报的信号是一种数字信号(digitalsignal)。数字信号抗干扰能力强、容易加密，便于用计算机处理。此外，不仅声音，图像和各种其他数据都
7、可队转变成数字信号。因此同一条通信线路可以综合传输声音、图像和各种数据。信息的记录随着信息存储技术的发展，存储容量迅速增加，信息的存储和读出速度大大提高，信息存储的可靠性也不断增强。这样我们就可以把各种信息大量存储起来，方便地提供给不同需要的人。不仅如此，结合计算机网络技术，还可以实现信息的广泛交流和共享。例如，过去为了查找某个科学数据，我们可能要到图书馆查找专门的工具书或最新的科学期刊；现在,在网上就可以从专门的数据库中很快查出结果。在银行的计算机系统中储存着客户的重要信息，在所有联网的计算机终端，客户都可以办理业务。民航和铁路的计算机系统中，记录着各个航班、车次的售票情况，每一个售票处都可
8、以随时了解某一线路是否还有余票。大量信息的集中存储和多用户使用，对信息安全提出了严峻的挑战。由于计算机系统发生故障而导致经济损失的事例时有所闻，甚至还有利用信息技术进行犯罪活动的案件。计算机病毒传播造成的信息丢失事件每天都在发生。信息加密和防病毒等各种安全技术，在社会信息化过程中接受挑战、得到发展。数字电视正在兴起的数字高清晰度电视，可以给我们提供更清晰的图像、更富临场效果的声音。不仅如此，由于使用了与计算机及现代通信兼容的技术，通过数字电视线路可以跟电视台进行交互式的信息传输,并赋予电视许多新的功能。例如,通过数字电视可以在因特网上浏览，可以收发电子邮件，可以实现网上购物和网上银行等业务。目
9、前,我国在逐步推广数字电视,并计划于2015年在全国范围内停止模拟电视的广播。数字电视正在迅速进入我们的家庭。过去的电视机只能接收模拟信号，不能接收数字信号，但是这个问题可以解决。如果我们生活的地区已经有了数字电视广播，只要加装一个“机顶盒”，电视就可以接受数字电视信号，收看数字电视节目了，不过无法全部实现数字电视的高清晰度、高音质以及其他多项功能。机顶盒图4.4-10模拟电视机加一个“机顶盒”就能接收数字电视信号信息时代人类历史经历了农业社会、工业社会，正在步入信息社会。在信息社会，信息作为一种重要的资源和财富，影响着人们的社会生活，加速了社会的运转。当今的社会竞争越来越激烈，胜负在很大程度
10、上取决于对信息的获取和运用。1946年，世界上第一台电子计算机诞生了。20世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网因特网(Internet)出现了爆炸式的发展，数据通信可视电的业务量以指数的规律飞速发展。一个世纪以来，电信业的主要业务是电话。21世纪初期，它将演进为主要是以因特网为基础的信息业务。这将从网络会根本上改变我们的生活和工作方式。我们可以通过互联网听音乐、看电影、聊天、购物；可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗,甚至可以为身处世界各地的人召开电视会议。现代通信使我们的地球真的成了“地球村”。亿万个人用信息联系起来，通过资源共享和最有效的全球合作，使更多人的生活得到改善。
11、网上直播互联网改变了我们的生活和工作方式大家谈你的信息化生活信息的掌握与军事、生产、日常生活以及学习等方面有着很重要的关系。可以通过处理具体事务的方法，展示你利用信息化社会资源的能力。与同学交流，从而进一步提高自己对于信息化社会的适应力。可参考下面的题目：1 .去千里之外的一个城市看望朋友；2 .报名参加全国电视歌手大赛；3 .给远在英国的一个朋友介绍一项最新发明；要做这些事，你应该完成哪些与信息相关的准备工作？STS信息化时代的“住房”上古之世，人们就“构木为巢，以避群害”，陕西西安半坡遗址的地面建筑，是我们祖先的房子。经过了几千年的发展，从氏族部落到村落，房子建得越来越坚固、越漂亮了。但是
12、那个时代人们日常交流的范围非常小。半坡遗址的房子工业化的大生产促进了城市的发展，高楼大厦鳞次栉比,住房也不再是孤零零的建筑物。房子里通了水、电、煤气，有了电灯、洗衣机、电冰箱，机械替代了人的部分体力劳动。由于生活的便利,生在大楼里的邻居很少来往。人们更多地奔走于家和学习、工作的场所之间。现代社会的楼房在信息化的今天，住房除了水、电、煤气外，又有了与外界沟通信息的电话网、有线电视网、计算机互联网。人们可以在家里与遥远的朋友交流，钢筋水泥墙不再阻隔人们的交往了。人们不一定都住在拥挤的大城市，住在郊区仍然可以方便地跟办公室联系，实现家庭办公。实际上，信息化时代的房子已经联通了全世界。时尚的现代人，能
13、在网上建立虚拟的家：用个人主页展示自己的风采和魅力。人们可以显现自己的爱好：如果你喜欢文学，可以把古今中外的名著全放在自己的“家”里让与自己有相同爱好的伙伴阅读；如果你喜欢歌曲可以收集从古典到最现代的歌曲，把“家”建造为歌曲的天堂；如果你喜欢体育在虚拟的家中还可以展现自己的能力：如果把你的创造和发明放到网上，可以与同学、朋友交流在信息时代，网上的“家”可以是一个人所有信息的“居所”。个人网页除了个人的“家”，还有更大的供“部落”活动的场所，你可以开办一个论坛，选择自己关心的话题畅所欲言，结识很多兴趣相近的朋友。虽然你们可能从来没有见过面，甚至居住在地球的两边，但是你们会为了同一幅漫画而开怀大笑
14、，也会为了同一个感人的故事而流泪。当你遇到困难，这些看不到的朋友往往更能设身处地为你若想，给你一个“别出心裁”的建议。对于被高楼大厦隔离的人们，网络中的“家庭”温暖，实实在在地存在着。再比如，当发生了一起感人的事件时，看着那些激昂的支持者的留言，特别是看到他们的IP地址来自世界各地，确实由衷地感到“海内存知己，天涯若比邻J互联网使人们突破了地理上的局限和工业化产生的隔阂，给人们一个前所未有的、广阔的自由交流空间。大家谈1 .你用互联网做过什么，将来还会做什么？2 .互联网给我们带来哪些麻烦？怎样趋利避害？问题和练习1 .要完成以下工作，你认为要用什么传感器？(I)电子秤称量物体的重力。(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内。(3)楼道自动开关的功能是：晚上，有人经过楼道，开关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的。2 .请你列一个方框图，说明从古代到现代信息记录的各种方式，并在每个方框下，标注该记录方式的特点。3 .某同学想做一个火警报警器，他的设想是当环境温度到达60左右就使电铃鸣响。请你帮他设计一个获取信息的方案。
