前言 子曰： “学而时习之，不亦说乎？” 鼓励学生多做练习的时候，经常会用到这句圣人的名言。“说”通“悦”，然而，至少我自己很少能从题海中体验到愉悦的感觉。换一种解读方式，取“说”字的本义，做“解释”讲，这句圣人名言或许更合理一些： 治学是很个性化的事情。每一次的“习”都是习者从特定角度对“学”进行的阐释。“学”的内容，也在这种多视角的解读与释义过程中，逐渐变得丰满与完善。 这种解读方式，当然不能获得文科老师的认可。然而，对于工科专业的学习而言，却是有益的。传感与测量技术发展到今天，涉及的内容繁杂多样。细究起来，所依据的基本原理不是很多。新的理论更是非常之少，大部分公式甚至还是百年之前出现的。学习专业知识，观点的多样性非常重要。读者可以将文献中出现的具体内容，视为作者对基本原理的一种解读，再设身处地思考作者给出这种解读的心路历程，学习就不会再局限于被动地接受他人的看法，从而逐渐形成真正属于自己的知识体系。 传感与测量技术，覆盖的专业领域非常广，有明显的学科交叉性质。伴随工业4.0时代的到来，这一方向的发展呈现出两方面的特点。一是基本原理、基础知识的稳定不变性。传感器及测量系统所涉及的基本物理原理以及常用技术，大多是相当成熟的内容，多少年来很少有大的变动。二是实现技术及应用技术的易变性。随着 微机电系统（micro electromechanical system，MEMS） 技术、计算技术、网络技术等的快速进步，传感器尤其是传感系统的具体组成形式、信号处理技术等，均会不断更新。因此，本书重点介绍基本原理、基本概念、通用性技术等专业基础知识，希望读者能通过本书内容的阅读，在脑海中建立起直观、易理解的物理画面。建议读者在学习过程中，注意将这种物理画面与可能遇到的一些专业问题、专业文献联系起来，给出自己的解读，以提高将专业课程中所学知识应用到具体工程实践中的能力。 全书共分6章。第1章介绍了测量系统中信号与信息的概念，包括信号与噪声，信号的时域与频域的表达方式等。第2章介绍了传感器与测量系统的基本概念，包括线性非时变系统中的卷积、基本测量原理以及测量系统的基本特性。第3章介绍了测量中的误差，包括测量系统中常见误差源的分析计算方法、测量数据的回归分析、仪器性能评估等内容。第4章介绍了典型物理参量的测量原理，包括机电工程领域中常见的传感器。第5章介绍了信号的采样与数字信号处理技术，包括基于采样定理的传统采样方式以及基于傅里叶变换的数字滤波器，并对压缩采样、符号化时间序列分析、非线性滤波器等内容，给出了直观易理解的简单解释。第6章介绍了工业物联网与信息物理系统。从现场监测对信号获取及数据管理技术的需求角度，介绍了分布式测控系统的一些常见概念。 本书可供高等工科院校中与测量技术相关专业的师生使用，也可供从事相关领域研究开发的工程技术人员学习和参考。 每一章的内容相对独立，读者也可选取其中的部分章节进行学习。 这种侧重于直观解读的教材编写方式，笔者也是初次尝试。书中难免存在不当之处，殷切希望读者提出宝贵意见。 董永贵2021年5月于清华园

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