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电子鼻气敏传感器的温度调制特性研究

作者：唐芸 Publish: 2007-10-25 Hits:-

【中文题名】

电子鼻气敏传感器的温度调制特性研究

【英文题名】

Study on the Temperature Modulation Feature of Gas Sensor in Electronic Nose

【学科专业】

电子与通信工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-10-25

【中关键词】

电子鼻,气敏传感器,温度调制,占空比,灵敏度,最低检测限

【英关键词】

electronic nose,gas sensor,temperature modulation,sensitivity,lowest detection threshold,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>

【论文摘要】

随着国民经济的飞速发展和生活水平的不断提高,电子鼻在食品工业、环境检测、工农业质量控制、医疗卫生等方面得到了广泛的应用。特别是医学诊断方面,根据疾病和病人呼出气体成分的密切相关性,利用电子鼻对呼出特征气体进行检测可以实现无创、快捷、简便的诊断,对某些重大疾病的早发现、早治疗具有重大的现实意义,相应地对电子鼻系统提出了更高的要求,要求有更高的灵敏度、更低的检测限等。本文在总体介绍电子鼻系统的基础上,针对当前广泛应用的各种气体传感器进行了介绍,并对传感器的特性及敏感机理进行了较为深入的分析,理论和实验证明,改变金属氧化物气敏传感器的传统的加热方式,利用温度调制对传感器进行动态加热,不仅能有效提高气敏传感器的灵敏度,而且能降低最低检测限,简化电子鼻系统结构。为验证温度调制对传感器灵敏度的影响,特设计构建了一套传感器测试系统,利用占空比可调的矩形波对金属氧化物传感器TGS822进行加热,对乙醇进行测试,结合Matlab软件进行分析。结果表明,对某种气敏传感器和被测气体来说,结合自身特点,总能找到某个最佳占空比,即最佳工作条件,从而使传感器发挥最大效能,提高电子鼻系统的整体性能。

【论文题纲】

中文摘要	3-4
英文摘要	4-7
1 绪论	7-11
1.1 前言	7
1.2 电子鼻发展概述及研究现状	7-9
1.2.1 国外研究现状	7-9
1.2.2 国内研究现状	9
1.3 电子鼻的定义及层次结构	9-10
1.4 本课题研究内容及目的	10-11
2 电子鼻系统构成	11-17
2.1 引言	11
2.2 进样系统	11-12
2.3 传感器系统	12
2.4 信号处理系统	12-13
2.5 模式识别系统	13-16
2.5.1 模式识别概念	13-14
2.5.2 模式识别组成及各单元作用	14
2.5.3 模式识别分类	14-16
2.6 本章小结	16-17
3 电子鼻中的传感器	17-26
3.1 气敏传感器研究趋势	17-19
3.2 气敏传感器分类及工作原理	19-22
3.2.1 气敏传感器模型及工作原理	19-20
3.2.2 气敏传感器分类	20-22
3.3 气敏传感器主要技术指标	22-23
3.4 气敏传感器的工作方式研究	23-26
3.4.1 气敏传感器的温度依赖性	23-24
3.4.2 温度调制的实现	24-26
4 实验思路和方法	26-53
4.1 实验材料和设备的选择	26-34
4.1.1 实验材料的选择	26-28
4.1.2 试验设备的选择	28-33
4.1.3 相关软件	33-34
4.2 实验电路及设计目的	34-40
4.2.1 实验电路及设计目的	34-37
4.2.2 系统结构图及参数的确定	37-40
4.3 实验方案及步骤	40
4.3.1 实验方案	40
4.3.2 实验步骤	40
4.4 实验结果分析	40-53
4.4.1 第一次实验结果数据如下	41-46
4.4.2 第二次实验数据分析	46-49
4.4.3 对第三次实验数据分析	49-53
5 总结与展望	53-54
5.1 总结	53
5.2 论文的独创性	53
5.3 存在的不足和进一步研究方向	53-54
致谢	54-55
参考文献	55-57
附录：气相色谱法测定乙醇浓度实验	57-60

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.385908



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