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简化传感器阵列的电子鼻气味检测——葡萄酒

来源: | 作者:弘润开源 | 发布时间: 360天前 | 155 次浏览 | 分享到:

气味的检测和分析在不同应用中经常用来评估各种技术。传统的化学分析方法,如气相色谱法、液相色谱法等,虽然可靠但昂贵、耗时,不适合实时监测。近年来,电子鼻技术迅速发展,包括基于热学、光学、重力学和电化学的传感方法。其中,表面等离子共振成像技术在气相检测方面表现卓越。

 

这些电子仪器模仿人类嗅觉,在气味识别、环境监测、医疗诊断和食品质量监测方面显示出潜力。多篇论文已关注电子鼻在葡萄酒气味识别方面的重要性。

 

对来自传感器阵列的葡萄酒变质数据的分析显示,即使考虑到气体吸附和解吸阶段的传感器响应,单个传感器的数据也能实现合理水平的气味检测。例如:

(i) MQ-3对乙醇高度敏感,对汽油敏感性低;

(ii) MQ-4对CH4和天然气高度敏感;

(iii) MQ-6对液化石油气、异丁烷和丙烷高度敏感。

 

金属氧化物传感器响应因器件不同而异,可通过测量电阻值和瞬态传感器特性的差异来观察。在电子鼻结构中,同一系列传感器可用于气味识别任务。

 

采用主成分分析(PCA)的传感器变换特征提取方法,考虑所有传感器特征并选择最优五个特征进行主成分分析。四个葡萄酒类别通过颜色标记:LQ-低品质、AQ-平均品质、HQ-高品质和Ea-稀释乙醇。