甲醛传感器用于测定空气中甲醛浓度的电子鼻原理分析

电子鼻是一种由传感器阵列结合一定的模式识别算法组成的气体分析仪器. 它通过模仿人类嗅觉 系统功能, 对环境所产生的特征气味模式进行实时的分析检测. 电子鼻在过去的十多年中得到迅速的 发展,已被用于食品鲜度和香水气味等的检测. 但所报道的仪器体积大,价格昂贵,且以定性 分析居多.我们研制了一种针对甲醛气体定性识别和定量检测的便携式电子鼻,采用气体传感器阵列、电 子调理电路以及单片机,结合模式识别能力较高的模糊神经元网络,可实现甲醛气体的现场检测.

甲醛气体检测电子鼻是应用甲醛传感器和计算机技术来模仿实际的生物嗅觉系统的仿生型分析仪器, 工作步骤:

(1) 待测气体被注入电子鼻气室后, 甲醛传感器对待测气体产生响应, 由传感器阵列信号组成的响应面称为原始响应面, 对待测气体具有稳定的响应模式.

(2)甲醛传感器的响应信号经预处理电路进行放大、 缓冲和模数转换等操作, 使信号满足电脑的输入要求.

(3) 将经过信号调理电路处理后的响应模式信 号送入电脑嗅泡(或称电子嗅泡)进行运算. 在一定的算法程序作用下,待测气体的响应模式被定量地 提取和映射, 从而形成模式响应面,并迅速地作出定量判断.

(4)判断结果更后被送入显示系统显示, 显示电路采用LCD数字显示方式,可直接显示气体浓度.模式识别系统是整个电子鼻的核心,负责将传感器阵列的响应信号与气体的浓度形成定量的关系