基于農(nóng)產(chǎn)品品質檢測的專用電子鼻系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、電子鼻是一種分析、識別和檢測復雜氣味和揮發(fā)性成分的人工嗅覺裝置。模擬人的嗅覺形成過程，電子鼻使用性能彼此重疊的多個氣體傳感器組成陣列，經(jīng)過測量電路，得到對氣味的響應信號，并應用模式識別技術識別氣體的種類。
　　 農(nóng)產(chǎn)品在腐敗的過程中會釋放出不同的特征氣體，應用電子鼻技術對這些特征氣體進行檢測就可實現(xiàn)品質檢測的目的。使用了金屬氧化物傳感器組成的檢測陣列，設計了一套完整的便攜式電子鼻系統(tǒng)，并在農(nóng)產(chǎn)品品質檢測中得到了應用。
　　

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

3、境溫度得波動介于±1℃，控溫范圍為10-60℃。同時使用硅膠干燥劑與動態(tài)循環(huán)頂空法相結合，可成功地將傳感器工作環(huán)境的濕度控制在10％以下。
　　 利用所設計的電子鼻以香蕉、枇杷、桃子等為例進行了農(nóng)副產(chǎn)品品質檢測實驗，對比了BP，PCA+BP及LDA+BP神經(jīng)網(wǎng)絡的識別效果。總的來說，LDA+BP神經(jīng)網(wǎng)絡的識別效果最好，識別正確率平均在90％以上；其次是PCA+BP神經(jīng)網(wǎng)絡；直接使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡時，識別正確率波動較大，最高可達10