基于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)的專用電子鼻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、電子鼻是一種分析、識(shí)別和檢測(cè)復(fù)雜氣味和揮發(fā)性成分的人工嗅覺(jué)裝置。模擬人的嗅覺(jué)形成過(guò)程，電子鼻使用性能彼此重疊的多個(gè)氣體傳感器組成陣列，經(jīng)過(guò)測(cè)量電路，得到對(duì)氣味的響應(yīng)信號(hào)，并應(yīng)用模式識(shí)別技術(shù)識(shí)別氣體的種類。
　　 農(nóng)產(chǎn)品在腐敗的過(guò)程中會(huì)釋放出不同的特征氣體，應(yīng)用電子鼻技術(shù)對(duì)這些特征氣體進(jìn)行檢測(cè)就可實(shí)現(xiàn)品質(zhì)檢測(cè)的目的。使用了金屬氧化物傳感器組成的檢測(cè)陣列，設(shè)計(jì)了一套完整的便攜式電子鼻系統(tǒng)，并在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)中得到了應(yīng)用。
　　

2、 本文研究了傳感器陣列的小型化設(shè)計(jì)方法，成功制作了小型化傳感器陣列，從而大大減小了檢測(cè)氣室的體積，進(jìn)而減小氣室體積對(duì)樣氣濃度的影響，并實(shí)現(xiàn)了電子鼻系統(tǒng)的便攜化，提高了電子鼻的實(shí)用性。
　　 金屬氧化物傳感器，對(duì)工作環(huán)境溫度和濕度變化敏感，為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，必須保證傳感器工作環(huán)境的穩(wěn)定。因此，設(shè)計(jì)了專用的溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)，用來(lái)穩(wěn)定傳感器工作環(huán)境的溫度和濕度。利用半導(dǎo)體制冷片搭建了一個(gè)PID溫度控制系統(tǒng)，使傳感器工作環(huán)

3、境溫度得波動(dòng)介于±1℃，控溫范圍為10-60℃。同時(shí)使用硅膠干燥劑與動(dòng)態(tài)循環(huán)頂空法相結(jié)合，可成功地將傳感器工作環(huán)境的濕度控制在10％以下。
　　 利用所設(shè)計(jì)的電子鼻以香蕉、枇杷、桃子等為例進(jìn)行了農(nóng)副產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比了BP，PCA+BP及LDA+BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別效果?？偟膩?lái)說(shuō)，LDA+BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別效果最好，識(shí)別正確率平均在90％以上；其次是PCA+BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；直接使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，識(shí)別正確率波動(dòng)較大，最高可達(dá)10