基于動態(tài)配氣的仿生嗅覺檢測系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-07-28 14:03
為了提高仿生嗅覺檢測系統(tǒng)性能,設(shè)計了一種具有氣體體積分?jǐn)?shù)、濕度和傳感器陣列加熱電壓控制接口的基于動態(tài)配氣的仿生嗅覺檢測系統(tǒng)。在載氣流量為50 mL/min(恒流控制)下,選取氮氣、乙烯分別作為載氣和待測樣本,開展單因素試驗,優(yōu)化試驗控制參數(shù)。試驗結(jié)果表明,該檢測系統(tǒng)工作在氣體體積分?jǐn)?shù)為0.05%,傳感器陣列加熱電壓為5.0 V和氣體相對濕度30%時,其靈敏度最大,響應(yīng)和恢復(fù)時間最短。
【文章來源】:儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)整體設(shè)計框架
仿生嗅覺檢測系統(tǒng)工作流程
響應(yīng)曲線雖能全面反映樣本的化學(xué)信息,但其維數(shù)高、不易量化[13],故本試驗采用基線值VN2、穩(wěn)定值Vgas、靈敏度S、響應(yīng)時間tres和恢復(fù)時間trec等特征參數(shù)來量化各傳感器之間的差異,圖6為嗅覺傳感器動態(tài)響應(yīng)曲線及特征參數(shù)。圖6中基線值VN2是通入氮氣時的傳感器響應(yīng)值,V;穩(wěn)定值Vgas是通入氮-乙烯混合氣體時的傳感器響應(yīng)值,V;響應(yīng)時間tres是通入氮-乙烯混合氣體后傳感器響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定值和基線值之差的10%~90%所需的時間,s;恢復(fù)時間trec是通入氮氣后傳感器響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定值和基線值之差的90%~10%所需的時間,s。傳感器檢測性能評價指標(biāo)包含靈敏度S、響應(yīng)時間tres和恢復(fù)時間trec,靈敏度S計算公式[14]如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多特征融合的電子鼻鑒別玉米霉變程度[J]. 殷勇,郝銀鳳,于慧春. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(12)
[2]基于電子鼻的果園荔枝成熟階段監(jiān)測[J]. 徐賽,陸華忠,周志艷,呂恩利,楊徑. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(18)
[3]摻雜CNT的Fe2O3氣體傳感器對乙醇?xì)饷籼匦缘难芯縖J]. 房家驊,譚秋林,方明,沈丹丹,劉文怡. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2015(08)
[4]濕度對聚苯胺氨氣傳感器性能影響的研究[J]. 鞠洪巖,付大光,詹磊,李季,王獻(xiàn)紅,王佛松. 高分子學(xué)報. 2014(01)
[5]電子鼻傳感技術(shù)與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王俊,崔紹慶,陳新偉,洪雪珍,裘姍姍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2013(11)
[6]流速對半導(dǎo)體氣體傳感器響應(yīng)的影響分析[J]. 梁宏增,余雋,孫長宇,唐禎安. 儀表技術(shù)與傳感器. 2012(05)
[7]溫濕度對SnO2基CO氣體傳感器敏感特性的影響[J]. 薛嚴(yán)冰,唐禎安. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2011(06)
[8]金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏傳感器穩(wěn)定性研究進(jìn)展[J]. 周志剛,胡木林,李鄂勝. 材料導(dǎo)報. 2011(03)
[9]用于食品氣味快速檢測的可視傳感器特性研究[J]. 黃星奕,辛君偉,鄒小波,趙杰文. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2009(07)
碩士論文
[1]ZnO微結(jié)構(gòu)的合成、表面改性及其氣敏性研究[D]. 高翻琴.太原理工大學(xué) 2015
[2]空氣質(zhì)量監(jiān)測電子鼻系統(tǒng)傳感器溫度調(diào)制技術(shù)研究[D]. 尹鑫.重慶大學(xué) 2015
[3]金屬氧化物氣敏傳感器穩(wěn)定性研究[D]. 盛海強(qiáng).華中科技大學(xué) 2008
本文編號:3308050
【文章來源】:儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)整體設(shè)計框架
仿生嗅覺檢測系統(tǒng)工作流程
響應(yīng)曲線雖能全面反映樣本的化學(xué)信息,但其維數(shù)高、不易量化[13],故本試驗采用基線值VN2、穩(wěn)定值Vgas、靈敏度S、響應(yīng)時間tres和恢復(fù)時間trec等特征參數(shù)來量化各傳感器之間的差異,圖6為嗅覺傳感器動態(tài)響應(yīng)曲線及特征參數(shù)。圖6中基線值VN2是通入氮氣時的傳感器響應(yīng)值,V;穩(wěn)定值Vgas是通入氮-乙烯混合氣體時的傳感器響應(yīng)值,V;響應(yīng)時間tres是通入氮-乙烯混合氣體后傳感器響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定值和基線值之差的10%~90%所需的時間,s;恢復(fù)時間trec是通入氮氣后傳感器響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定值和基線值之差的90%~10%所需的時間,s。傳感器檢測性能評價指標(biāo)包含靈敏度S、響應(yīng)時間tres和恢復(fù)時間trec,靈敏度S計算公式[14]如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多特征融合的電子鼻鑒別玉米霉變程度[J]. 殷勇,郝銀鳳,于慧春. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(12)
[2]基于電子鼻的果園荔枝成熟階段監(jiān)測[J]. 徐賽,陸華忠,周志艷,呂恩利,楊徑. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(18)
[3]摻雜CNT的Fe2O3氣體傳感器對乙醇?xì)饷籼匦缘难芯縖J]. 房家驊,譚秋林,方明,沈丹丹,劉文怡. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2015(08)
[4]濕度對聚苯胺氨氣傳感器性能影響的研究[J]. 鞠洪巖,付大光,詹磊,李季,王獻(xiàn)紅,王佛松. 高分子學(xué)報. 2014(01)
[5]電子鼻傳感技術(shù)與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王俊,崔紹慶,陳新偉,洪雪珍,裘姍姍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2013(11)
[6]流速對半導(dǎo)體氣體傳感器響應(yīng)的影響分析[J]. 梁宏增,余雋,孫長宇,唐禎安. 儀表技術(shù)與傳感器. 2012(05)
[7]溫濕度對SnO2基CO氣體傳感器敏感特性的影響[J]. 薛嚴(yán)冰,唐禎安. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2011(06)
[8]金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏傳感器穩(wěn)定性研究進(jìn)展[J]. 周志剛,胡木林,李鄂勝. 材料導(dǎo)報. 2011(03)
[9]用于食品氣味快速檢測的可視傳感器特性研究[J]. 黃星奕,辛君偉,鄒小波,趙杰文. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2009(07)
碩士論文
[1]ZnO微結(jié)構(gòu)的合成、表面改性及其氣敏性研究[D]. 高翻琴.太原理工大學(xué) 2015
[2]空氣質(zhì)量監(jiān)測電子鼻系統(tǒng)傳感器溫度調(diào)制技術(shù)研究[D]. 尹鑫.重慶大學(xué) 2015
[3]金屬氧化物氣敏傳感器穩(wěn)定性研究[D]. 盛海強(qiáng).華中科技大學(xué) 2008
本文編號:3308050
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