基于动态配气的仿生嗅觉检测系统设计与优化

发布时间：2021-07-28 14:03

　　为了提高仿生嗅觉检测系统性能,设计了一种具有气体体积分数、湿度和传感器阵列加热电压控制接口的基于动态配气的仿生嗅觉检测系统。在载气流量为50 mL/min（恒流控制）下,选取氮气、乙烯分别作为载气和待测样本,开展单因素试验,优化试验控制参数。试验结果表明,该检测系统工作在气体体积分数为0.05%,传感器阵列加热电压为5.0 V和气体相对湿度30%时,其灵敏度最大,响应和恢复时间最短。 

【文章来源】：仪表技术与传感器. 2020,(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

系统整体设计框架

仿生嗅觉检测系统工作流程

响应曲线虽能全面反映样本的化学信息,但其维数高、不易量化[13],故本试验采用基线值VN2、稳定值Vgas、灵敏度S、响应时间tres和恢复时间trec等特征参数来量化各传感器之间的差异,图6为嗅觉传感器动态响应曲线及特征参数。图6中基线值VN2是通入氮气时的传感器响应值,V;稳定值Vgas是通入氮-乙烯混合气体时的传感器响应值,V;响应时间tres是通入氮-乙烯混合气体后传感器响应达到稳定值和基线值之差的10%～90%所需的时间,s;恢复时间trec是通入氮气后传感器响应达到稳定值和基线值之差的90%～10%所需的时间,s。传感器检测性能评价指标包含灵敏度S、响应时间tres和恢复时间trec,灵敏度S计算公式[14]如下:

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多特征融合的电子鼻鉴别玉米霉变程度[J]. 殷勇,郝银凤,于慧春.  农业工程学报. 2016(12)
[2]基于电子鼻的果园荔枝成熟阶段监测[J]. 徐赛,陆华忠,周志艳,吕恩利,杨径.  农业工程学报. 2015(18)
[3]掺杂CNT的Fe2O3气体传感器对乙醇气敏特性的研究[J]. 房家骅,谭秋林,方明,沈丹丹,刘文怡.  传感技术学报. 2015(08)
[4]湿度对聚苯胺氨气传感器性能影响的研究[J]. 鞠洪岩,付大光,詹磊,李季,王献红,王佛松.  高分子学报. 2014(01)
[5]电子鼻传感技术与应用研究进展[J]. 王俊,崔绍庆,陈新伟,洪雪珍,裘姗姗.  农业机械学报. 2013(11)
[6]流速对半导体气体传感器响应的影响分析[J]. 梁宏增,余隽,孙长宇,唐祯安.  仪表技术与传感器. 2012(05)
[7]温湿度对SnO2基CO气体传感器敏感特性的影响[J]. 薛严冰,唐祯安.  传感技术学报. 2011(06)
[8]金属氧化物半导体气敏传感器稳定性研究进展[J]. 周志刚,胡木林,李鄂胜.  材料导报. 2011(03)
[9]用于食品气味快速检测的可视传感器特性研究[J]. 黄星奕,辛君伟,邹小波,赵杰文.  传感技术学报. 2009(07)

硕士论文
[1]ZnO微结构的合成、表面改性及其气敏性研究[D]. 高翻琴.太原理工大学 2015
[2]空气质量监测电子鼻系统传感器温度调制技术研究[D]. 尹鑫.重庆大学 2015
[3]金属氧化物气敏传感器稳定性研究[D]. 盛海强.华中科技大学 2008



本文编号：3308050