华中科大团队破解机器嗅觉新密码:用“电子鼻”精准捕捉甲醛

炎炎夏日,新装修的房间里总藏着无形的“健康杀手”——甲醛。这种无色但有刺激性气味的气体,是室内污染的主要元凶之一,也是工业生产、环境监测和智能家居领域的“重点关注对象”。 如何让机器模拟和超越人类鼻子的功能,快速、准确地“闻”出甲醛的浓度?华中科技大学集成电路学院刘欢教授团队的最新研究,给出了一个巧妙的解决方案。 近日,刘欢教授牵头的“量子人工嗅觉”青年团队,在半导体材料与人工智能交叉领域取得重要突破。 他们为电子鼻机器嗅觉设计了一套“材料-算法协同优化”(MACO)的“黄金组合”:一方面,通过调控半导体气敏材料的表面活性和电子结构,让气体传感器对甲醛更“敏感”、相比对其他干扰气体更“专一”;另一方面,用机器学习算法给传感器“装大脑”——将多个传感器组成阵列,采集它们接触气体时的动态“反应数据”,实现动力学特征组合编码,再通过线性判别分析(一种数据分析方法)解码这些信号,就像给不同气体盖上了“电子指纹”。 这套“组合......阅读全文

恶臭电子鼻用到传感器有哪些类型呢

 恶臭电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统,它可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续地、实时地监测特定位置的气味状况。  恶臭电子鼻主要由气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统三种功能器件组成。恶臭电子鼻识别气味的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度,例

环境监测站房集成电子鼻恶臭监测仪

德国AIRSENSE是世界上较早开发商业化电子鼻的公司,PEN3.5是AIRSENSE公司研发的便携式常态气味分析仪,原理是模拟人的嗅觉器官对气味进行感知、分析和判断,是一种小巧精密、快捷、高效的检测系统,功能强大的软件分析功能,不仅可以直接显示OU值,还可以进行溯源分析和恶臭气体影响因子分析等。其

德国AIRSENSE电子鼻恶臭监测应用实例

   德国AIRSENSE公司是全球知名的传感器技术提供商,其传感器技术被广泛应用在环境监测、安防检测、生产线过程控制、食品药品气味分析等领域 。德国AIRSENSE是世界上比较早开发商业化电子鼻的公司之一,zhuan利的气体传感器技术在气味分析的各种应用需求中得到应用,其在空气恶臭污染监测方面具有

什么是电子鼻

电子鼻又称气味扫描仪,是20 世纪90 年代发展起来的一种快速检测食品的新颖仪器。它以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体信息,指示样品的隐含特征。电子鼻是模拟动物嗅觉器官开发出一种高科技产品,科学家还没有全部搞清楚动物的嗅觉原理。但是随着科技的发展,世界上较为权威的一些大学已经开发出具

电子鼻的概述

  电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统,它可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续地、实时地监测特定位置的气味状况。  电子鼻主要由气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统三种功能器件组成。电子鼻识别气味的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度,例如,一号气

采用光纤气敏传感器的电子鼻系统介绍

与传统气敏传感器测量电压、电阻、电势或频率等电信号的原理不同,光纤气敏传感器由光学特性表征,可在特定的频率范围内检测目标气体吸光度的变化,专一性较强,如对 CO2 气体有很强的敏感性和选择性,但对于其他低浓度气体几乎不敏感。此外,光学气敏传感器的检测方法还可以用颜色作为指示信息,比如金属卟啉类物质作

采用质量敏感型气敏传感器的电子鼻系统介绍

质量敏感型气敏传感器是由交变电场作用在压电材料上而产生声波信号,通过测量声波参数(振幅、频率、波速等)的变化从而得到被分析检测物的信息,包括石英晶体微天平气敏传感器(体声波)和表面声波气敏传感器。体声波器件因声波从石英晶体或其他压电材料的一面传递到另一面,在晶体内部传播而命名;而声表面波器件是在固体

采用电导型气敏传感器的电子鼻系统介绍

电导型气敏传感器电导型气敏传感器,包括金属氧化物半导体电导型气敏传感器和有机聚合物膜电导型气敏传感器。金属氧化物电导型气敏传感器(MOS)由于制备简单、价格便宜、灵敏度高等,已成为电子鼻系统研制最常用的传感器。金属氧化物如 SnO2、ZnO、Fe2O3 和 WO3 等属于 N 型半导体材料,其敏感膜

14个传感器的iNose电子鼻在乳品方面的应用

1.图1 掺入不同体积水的牛奶主成分分析图14个传感器的iNose电子鼻应用于对不同品牌奶粉的区分:实验结果表明,不管是用 PCA,还是用 LDA法分析,在所建的14个传感器的iNose电子鼻模型中,不同品牌的奶粉样本的分析数据点均分布于各自区域,除了贝因美和优聪有部分重叠外,其余样本间的距离较

14个传感器的iNose电子鼻在油类方面的应用

1.图1 不同植物油的PCA分析结果14个传感器的iNose电子鼻用于检测不同来源以及不同品牌的植物油:对不同来源的植物油,即海藻油、亚麻籽油、葵花籽油有较好的区分度; 相同来源不同品牌的植物油,即两种海藻油、两种葵花籽油的图谱在PCA 区分图中有一定的聚集趋势,可能是因为不同来源的植物油受热后产生

简介电子鼻的特点

  电子鼻技术响应时间短、检测速度快,不像其它仪器,如气相色谱传感器、高效液相色谱传感器需要复杂的预处理过程;其测定评估范围广,它可以检测各种不同种类的食品;并且能避免人为误差,重复性好;还能检测一些人鼻不能够检测的气体,如毒气或一些刺激性气体,它在许多领域尤其是食品行业发挥着越来越重要的作用。并且

关于电子鼻的简介

  电子鼻又称气味扫描仪,是20 世纪90 年代发展起来的一种快速检测食品的新颖仪器。它以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体信息,指示样品的隐含特征。  电子鼻是模拟动物嗅觉器官开发出一种高科技产品,目前科学家还没有全部搞清楚动物的嗅觉原理。但是随着科技的发展,目前世界上较为权威的一些

电子鼻与电子舌有什么不同

  智舌(电子舌)定义:又称味觉传感器或味觉指纹分析仪,是一种主要由交互敏感传感器阵列、信号采集电路、基于模式识别的数据处理方法组成的现代化定性定量分析检测仪器。(该定义出自Yu. Vlasov, et al. / Pure and Applied Chemistry 77, 1965-1983) 

电子鼻与电子舌有什么不同

  智舌(电子舌)定义:又称味觉传感器或味觉指纹分析仪,是一种主要由交互敏感传感器阵列、信号采集电路、基于模式识别的数据处理方法组成的现代化定性定量分析检测仪器。(该定义出自Yu. Vlasov, et al. / Pure and Applied Chemistry 77, 1965-1983) 

新研究可用“电子鼻”精准捕捉甲醛

  炎炎夏日,新装修的房间里总藏着无形的“健康杀手”——甲醛。这种无色但有刺激性气味的气体,是室内污染的主要元凶之一,也是工业生产、环境监测和智能家居领域的重点关注对象。如何让机器模拟和超越人类鼻子的功能,快速、准确地“闻”出甲醛的浓度?华中科技大学集成电路学院教授刘欢团队的最新研究,给出了一个巧妙

华中科大团队破解机器嗅觉新密码:用“电子鼻”精准捕捉甲醛

  炎炎夏日,新装修的房间里总藏着无形的“健康杀手”——甲醛。这种无色但有刺激性气味的气体,是室内污染的主要元凶之一,也是工业生产、环境监测和智能家居领域的“重点关注对象”。  如何让机器模拟和超越人类鼻子的功能,快速、准确地“闻”出甲醛的浓度?华中科技大学集成电路学院刘欢教授团队的最新研究,给出了

电子鼻是什么东西

电子鼻是模拟动物嗅觉器官开发出一种高科技产品,目前科学家还没有全部搞清楚动物的嗅觉原理。但是随着科技的发展,目前世界上较为权威的一些大学已经开发出具有广泛应用的电子鼻,最著名的要数德国的汉堡大学,是当今世界的传感器领域中具有绝对权威。

电子鼻的相关应用简介

  研究人员相信电子鼻将可能对寻找伤口MRSA和其他细菌的方式带来革命性变化。MRSA是指这样一类细菌,它们对日益普及的抗生素疗法具有抵抗能力。此外,电子鼻技术还可以用于检查其他部位的感染,帮助病人早发现,早治疗。  在1993年,Pearce等人就首次把传感器应用在啤酒检测上,实验室制造的由12个

电子鼻的工作原理简介

  电子鼻主要由气敏传感器阵列、信号预处理和模式识别三部分组成。某种气味呈现在一种活性材料的传感器面前,传感器将化学输入转换成电信号,由多个传感器对一种气味的响应便构成了传感器阵列对该气味的响应谱。显然,气味中的各种化学成分均会与敏感材料发生作用,所以这种响应谱为该气味的广谱响应谱。为实现对气味的定

电子鼻的研究进展

  英国柴郡克鲁城镇的欧斯米泰克公司成功地开发出了电子鼻,试验表明,它能“嗅”出侵蚀病人皮肤伤口的细菌,提醒医生及时采取相应措施。  他研究的电子鼻是由32个不同的有机高分子感应器组成的矩阵,对各种挥发性化合物散发的气味十分敏感,化合物不同,则反应不同。通常,细菌生长时会发出化学气味,电子鼻接触气味

大气环境监测站房集成PEN3.5电子鼻恶臭监测仪

便携式常态气味分析仪,原理是模拟人的嗅觉器官对气味进行感知、分析和判断,是一种小巧精密、快捷、高效的检测系统,功能强大的软件分析功能,不仅可以直接显示OU值,还可以进行溯源分析和恶臭气体影响因子分析等。其在环境恶臭污染和环境有机气体分析方面作为重要的校准机型已经有了广泛的应用。     固定式环境监

大气环境监测站房集成PEN3.5电子鼻恶臭监测仪

德国AIRSENSE是世界上较早开发商业化电子鼻的公司,PEN3.5是AIRSENSE公司研发的便携式常态气味分析仪,原理是模拟人的嗅觉器官对气味进行感知、分析和判断,是一种小巧精密、快捷、高效的检测系统,功能强大的软件分析功能,不仅可以直接显示OU值,还可以进行溯源分析和恶臭气体影响因子分析等。其

14个传感器的iNose电子鼻在烟草行业的应用

1.图1 五种真假卷烟的PCA区分图14个传感器的iNose电子鼻在鉴别真假卷烟上的应用:从实验结果可知,真烟的数据彼此接近,可以看出真烟有相似之处,真烟的数值点有一些分散,这是因为真烟是不同品牌的卷烟的烟丝。以W标记的假烟分散的距离则比真烟大得多(例如“wsh”组),这就很容易区分出真假烟。说明1

14个传感器的iNose电子鼻在香精香料领域的应用

 图1 不同储存时间的香精1和产品1的气味分布、应用iNose电子鼻利用14个传感器分析香精及产品气味变化相关性:从整体实验结果来看,香精1和产品1整体气味变化相关性表现为,香精1常温放置90d过程中变化程度小于产品1,前45d产品1和香精1的气味变化程度明显不同,表现为产品气味变化明显快于香精气味

残次石墨烯可造超灵敏“电子鼻”-可分辨出单个气体分子

  美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家日前开发出一种能够分辨出单个气体分子的超高灵敏度“电子鼻”。这种新型气体传感器对气体分子的吸收能力比传统化学传感器强300倍。  让人不可思议的是,用来制造这种高灵敏度“电子鼻”的材料竟是此前被认为残次品的、存在缺陷的石墨烯。相关论文发表在《自然·通信》杂志网站

电子鼻和电子舌信号标准化

将不同仪器检测结果联合进行分析时,由不同仪器获得的检测参数的量纲和数量级不同,对分析结果会产生影响。因此,为消除仪器各指标间的量纲差异和数量级间的差异,常在电子鼻和电子舌信号联用前/后进行标准化处理。Apetrei 等采用电子鼻、电子舌和电子眼鉴别了不同苦度的橄榄油,发现将三组结果分别进行标准化后联

电子鼻和电子舌能不能联用?

电子鼻和电子舌可以联用。模仿哺乳动物嗅觉的电子鼻反映气味信息,模仿味觉的电子舌反映滋味信息,从不同角度对食品品质进行快速评定。近年来电子鼻、电子舌技术由于其检测快速、操作简单、重现性好等优点,使其广泛地应用于很多领域内,尤其是食品行业中。一般情况下,单独采用电子鼻或电子舌就能实现对样品的区分、鉴别和

电子鼻和电子舌信号直接联用法介绍

通常情况下,在建模前直接将电子鼻和电子舌信号串联作为输入进行分析,就可以获得电子鼻检测的挥发性气味信息和电子舌检测的水溶性呈味信息的综合信息,一般都能获得优于单独使用电子鼻、电子舌进行判别的结果。Winquist 等采用电子鼻和电子舌分析了三种果汁(橘子汁、苹果汁和菠萝汁)。结果表明,电子舌的主成分

电子鼻和电子舌数据联用的方法介绍

电子鼻和电子舌数据联用时,数据的联用方法主要有直接合并、特征值提取后联用和分别建模后重组有效信息的方法。其中直接合并是指在建模前将不同仪器获得的信号直接合并的方法,联用后根据数据决定是否进行预处理,如标准化、特征值提取等预处理减少冗余信息。获得的新数据集中的参数个数是所有单个仪器获得参数的综合,属于

福鼎白茶风味的电子鼻和电子舌评价

检测指标:挥发性物质变化,风味品质检测过程:1、电子鼻检测:分别称取不同冲泡条件下的福鼎白茶茶汤10.0 g 于顶空瓶中,用于后续电子鼻检测,每个茶样设置6 次平行,该电子鼻含有10 个不同的金属氧化物传感器( 表3) 。电子鼻每隔1 s 采样一次,样品准备时间5 s,连续采样150 s,清洗时间3