电子鼻硬件系统及其评价

论文摘要

电子鼻是一台仪器,它由一个具有部分选择性的化学传感器阵列和一个合适的模式识别系统组成,能够识别单一的或复合的气味,还能够用于识别单一成分的气体/蒸汽或其混合物。电子鼻系统由硬件部分和软件部分组成,电子鼻硬件系统需要实现传感器阵列与气体分子的反应,并将传感器阵列响应的信号传输给电子鼻软件系统进行分析识别。电子鼻作为一种仪器可以运用在很多领域中,如环境监测、爆炸物检测、食品质量控制等。因此需要对电子鼻系统进行整体的评价,以获得电子鼻系统性能,便于电子鼻系统更好的在实际中进行应用,同时也为今后的电子鼻的开发提供参考意见。目前,国内外对电子鼻系统的评价研究较少。本文主要围绕电子鼻的硬件系统进行研究,简述了人类嗅觉的特点和电子鼻系统的组成,重点讨论了电子鼻硬件系统的组成和实现方式,最后以PPb(part per billion即十亿分之一)电子鼻测试系统为例对电子鼻硬件系统进行了详细的评价。电子鼻硬件系统分为气路部分和电路部分,气路部分通过一定的方式(动态或静态的方法)将样本气体输送到传感器所在的测试腔,此时样本分子与传感器的活性材料反应,电路部分采集传感器的响应电信号,并将其输入到计算机中。气路部分和电路部分的实现方式有许多种,根据电子鼻系统不同的应用方向选择合适的气路和电路实现方式。电子鼻硬件系统的评价分为对各个部分的评价和对整体的评价。对各个部分的评价是针对于各个部分的特点进行评价,以获得各个部分的性能;对整体部分的评价是根据电子鼻系统的具体应用特点进行评价,以获得电子鼻系统在应用过程中的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 嗅觉机理
• 1.2 电子鼻系统概述
• 1.3 电子鼻的应用
• 1.4 电子鼻系统的评价
• 1.5 本课题研究的目的、意义和内容
• 2 电子鼻硬件系统的构造
• 2.1 概述
• 2.2 传感器阵列
• 2.3 气路部分
• 2.4 电路部分
• 2.5 小结
• 3 电子鼻硬件系统的评价
• 3.1 概述
• 3.2 电子鼻硬件系统各部分的评价
• 3.3 电子鼻硬件系统整体评价
• 3.4 小结
• 4 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文