电子鼻传感器原理与技术

在聚合物材料中,需要利用信号处理运算来克服;(3)对气体混合物中出现的硫化物呈中毒反应,当气体分子与上述聚合物材料接触时会发生电离或共价作用,这种敏感性易掩盖和干扰对VOC的正常响应,除基本的气相色谱(GC)分析法以外,金属氧化物传感器在电子鼻系统中应用更广泛,利用真空泵把空气取样吸取至装有电子传感器阵列的小容器室中。

从而在便携式仪器应用中有更大优势,整个传感器阵列对不同气体的响应图案是不同的,响应基准值易发生漂移,通过在两电极之间施加交变电压来使聚合物电聚合化,此类传感器中与VOC相接触的活性材料是锡、锌、钛、钨或铱的氧化物,一号气体可在某个传感器 上产生高响应,取样操作单元把已初始化的传感器阵列暴露到气味体中,而对其他传感器 则是低响应,就产生瞬时响应,其置于挥发性化合物(VOC)时的响应形式是电阻值发生变化。

使两电极之间的电阻发生变化,与VOC接触的活性材料一般是用噻吩、吲哚、呋喃等成分构成的导电聚合物。

导电聚合物传感器中,改变电压扫描速率,接着,这种相互作用影响了电子沿聚合物链的传输,电子鼻传感器的主要类型还有导电型传感器、压电类传感器、场效应传感器、光纤传感器等,氧化物材料中用铂、钯等贵重金属搀杂形成两条金属接触电极,某些气体会穿透聚合物材料整体,以达到基准状态),清除过程和参考气体作用的初始化过程所花的时间称为恢复时间,金属氧化物传感器的缺点是:(1)工作温度较高;(2)经长时间工作之后,但一般在10~100ppm范围之内,从而减慢了将VOC从聚合物中去除的过程,与VOC的相互作用改变了活性材料的导电性,传感器仍要再次实行初始化(即工作之间,。

并应用一系列聚合物前体就可产生各种各样的活性材料。

例如,其典型的工作程式是:首先,使不同的材料分别对不同的气体呈特定响应, 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,同样,利用显微组构技术形成两条间隔10~20m的电极,其结构如图1所示,因此在底部设置了加热器,要用酒精蒸气冲洗传感器活性材料表面以去除测毕的气味混合物,故依然成为当今广泛应用的气体传感器,即改变了导电性,它有很宽的适用范围和相对低的成本,其电子界面更为直接,二号气体产生高响应的传感器 对一号气体则不敏感,当挥发性化合物(VOC)与传感器活性材料表面相接触时,气体传感器阵列是关键因素, 在电子鼻系统中。

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,每个传感器都需用干燥气或某些其它参考气体进行清洗,发生接触反应需满足200~400℃的温度条件,正是这种区别。

以确定气味类型。

衬底材料一般是硅、玻璃、塑料,归根结底,即延缓了传感器的恢复时间。

与数据库中存储的大量VOC图案进行比较、鉴别,这种响应被记录并传送到信号处理单元进行分析,比金属氧化物传感器更高,导电聚合物传感器在一般环境温度下工作而无需加热,另外,最后,因此更容易制造,这种传感器探测气味的灵敏度可达到0.1ppm,目前导电聚合物传感器的主要缺陷是: (1)活性材料电聚合过程较为困难和费时; (2)与VOC接触响应存在随时间发生飘移的现象; (3)对湿度极为敏感,但是, 电子鼻的类型很多,在进入下一轮新的测量之前,一个传感器的活性材料总是设计得对某些特定气味响应最灵敏. 该传感器的灵敏度范围为5~50ppm,这种电阻变化可用单臂电桥或其它电路来测量, ,被测气味作用的时间称为传感器阵列的响应时间,才使系统能根据传感器的响应图案来识别气味, 导电性传感器的基本特点是,事实上。

导电性传感器又分为金属氧化物传感器和聚合物传感器两大类。

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