氣味識(shí)別傳感器,氣味傳感器是什么?


1、氣味傳感器
你好:根據(jù)國(guó)外媒體報(bào)導(dǎo),研究人員最近開發(fā)出了一種能夠識(shí)別氣味的新型MEMS(微型機(jī)電系統(tǒng))真空泵,由于體形比之前縮小了幾百倍,因此能夠被嵌入到各式移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中,比如光譜儀,或是我們更加熟悉的智能手機(jī)。
如今那些氣味傳感器用于探測(cè)特定氣味/氣體,比如一氧化碳或煙霧。而霍尼韋爾開發(fā)的這種新型的“電子鼻”是一款真正的多用途設(shè)備,目前已經(jīng)被應(yīng)用在了美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局(DARPA)的微型無(wú)人機(jī)當(dāng)中。它是一種全功能的移動(dòng)質(zhì)譜儀,能夠監(jiān)控特定樣本下的所有元素。只需使用這枚微型的傳感器,就能夠探測(cè)從空氣污染到危險(xiǎn)化學(xué)品的一切。
2、人們根據(jù)狗的鼻子發(fā)明了什么?
人們根據(jù)狗的鼻子發(fā)明了電子鼻。電子鼻又稱氣味掃描儀,是20 世紀(jì)90 年代發(fā)展起來(lái)的一種快速檢測(cè)食品的新穎儀器。它以特定的傳感器和模式識(shí)別系統(tǒng)快速提供被測(cè)樣品的整體信息,指示樣品的隱含特征。
電子鼻是模擬動(dòng)物嗅覺器官開發(fā)出一種高科技產(chǎn)品,目前科學(xué)家還沒有全部搞清楚動(dòng)物的嗅覺原理。但是隨著科技的發(fā)展,目前世界上較為權(quán)威的一些大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出具有廣泛應(yīng)用的電子鼻,最著名的要數(shù)德國(guó)的漢堡大學(xué),是當(dāng)今世界的傳感器領(lǐng)域中具有絕對(duì)權(quán)威。
它是由選擇性的電化學(xué)傳感器陣列和適當(dāng)?shù)淖R(shí)別方法組成的儀器,能識(shí)別簡(jiǎn)單和復(fù)雜的氣味,可得到與人的感官品評(píng)相一致的結(jié)果。
電子鼻工作原理:
電子鼻主要由氣敏傳感器陣列、信號(hào)預(yù)處理和模式識(shí)別三部分組成。某種氣味呈現(xiàn)在一種活性材料的傳感器面前,傳感器將化學(xué)輸入轉(zhuǎn)換成電信號(hào),由多個(gè)傳感器對(duì)一種氣味的響應(yīng)便構(gòu)成了傳感器陣列對(duì)該氣味的響應(yīng)譜。
顯然,氣味中的各種化學(xué)成分均會(huì)與敏感材料發(fā)生作用,所以這種響應(yīng)譜為該氣味的廣譜響應(yīng)譜。為實(shí)現(xiàn)對(duì)氣味的定性或定量分析,必須將傳感器的信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理(消除噪聲、特征提取、信號(hào)放大等)后采用合適的模式識(shí)別分析方法對(duì)其進(jìn)行處理。理論上,每種氣味都會(huì)有它的特征響應(yīng)譜,根據(jù)其特征響應(yīng)譜可區(qū)分小同的氣味。
同時(shí)還可利用氣敏傳感器構(gòu)成陣列對(duì)多種氣體的交叉敏感性進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)適當(dāng)?shù)姆治龇椒?,?shí)現(xiàn)混合氣體分析。
電子鼻的工作可簡(jiǎn)單歸納為:傳感器陣列-信號(hào)預(yù)處理-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和各種算法-計(jì)算機(jī)識(shí)別(氣體定性定量分析)。從功能上講,氣體傳感器陣列相當(dāng)于生物嗅覺系統(tǒng)中的大量嗅感受器細(xì)胞,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)識(shí)別相當(dāng)于生物的大腦,其余部分則相當(dāng)于嗅神經(jīng)信號(hào)傳遞系統(tǒng)。
3、電子鼻是怎么發(fā)明出來(lái)的
1、電子鼻是科學(xué)家根據(jù)對(duì)蠕蟲和昆蟲氣味感受器進(jìn)行研究,制造出來(lái)的,電子鼻是利用氣體傳感器陣列的響應(yīng)圖案來(lái)識(shí)別氣味的電子系統(tǒng),它可以在幾小時(shí)、幾天甚至數(shù)月的時(shí)間內(nèi)連續(xù)地、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)特定位置的氣味狀況。
2、電子鼻主要由氣味取樣操作器、氣體傳感器陣列和信號(hào)處理系統(tǒng)三種功能器件組成。電子鼻識(shí)別氣味的主要機(jī)理是在陣列中的每個(gè)傳感器對(duì)被測(cè)氣體都有不同的靈敏度,例如,一號(hào)氣體可在某個(gè)傳感器上產(chǎn)生高響應(yīng),而對(duì)其他傳感器則是低響應(yīng),同樣,二號(hào)氣體產(chǎn)生高響應(yīng)的傳感器對(duì)一號(hào)氣體則不敏感,歸根結(jié)底,整個(gè)傳感器陣列對(duì)不同氣體的響應(yīng)圖案是不同的,正是這種區(qū)別,才使系統(tǒng)能根據(jù)傳感器的響應(yīng)圖案來(lái)識(shí)別氣味。
4、聲音能被錄音機(jī)錄制,味道能否復(fù)制?
聲音能被錄音機(jī)錄制, 是靠聲音/電流(電壓)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的,而氣味傳感器能夠檢測(cè)一氧化碳、酒精等也是利用類似原理的“電子鼻”實(shí)現(xiàn)的。要實(shí)現(xiàn)味道復(fù)制,就需要有感知味道的“電子舌”傳感器才行。聲音、影像、壓力、磁性的傳感器相對(duì)簡(jiǎn)單,氣味傳感器相對(duì)難度要大一些,目前只有少數(shù)的氣體可以靠“電子鼻”來(lái)識(shí)別。而味道傳感器更難,代替人的舌頭的神經(jīng)識(shí)別功能,只聽說(shuō)有測(cè)甜度的傳感器,還沒有更多的其它味道傳感器,所以味道也就無(wú)法復(fù)制。聲音僅僅是頻率高低、強(qiáng)弱的區(qū)別,而味道的識(shí)別就困難多了、會(huì)涉及物理、化學(xué)、材料等……多方面的學(xué)科。
責(zé)任編輯:David
【免責(zé)聲明】
1、本文內(nèi)容、數(shù)據(jù)、圖表等來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)引用或其他公開資料,版權(quán)歸屬原作者、原發(fā)表出處。若版權(quán)所有方對(duì)本文的引用持有異議,請(qǐng)聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方將及時(shí)處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學(xué)習(xí)使用,不涉及商業(yè)目的。
3、本文內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn),拍明芯城不對(duì)內(nèi)容的準(zhǔn)確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為,是基于自主意愿和獨(dú)立判斷做出的,請(qǐng)讀者明確相關(guān)結(jié)果。
4、如需轉(zhuǎn)載本方擁有版權(quán)的文章,請(qǐng)聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“轉(zhuǎn)載原因”。未經(jīng)允許私自轉(zhuǎn)載拍明芯城將保留追究其法律責(zé)任的權(quán)利。
拍明芯城擁有對(duì)此聲明的最終解釋權(quán)。