基于虛擬儀器的電子舌及其應用研究.pdf

1、本文在全面分析國內外電子舌的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及電子舌傳感器的感受機理的基礎上，自主開發(fā)出了一整套電子舌系統(tǒng)，該系統(tǒng)各部分組成和功用如下： (1)傳感器陣列：采用外購的pH電極、p-Na電極、p-K電極和p-Ca電極以及相應的參比電極組成的電極陣列作為電子舌系統(tǒng)的味覺傳感器，用于對待測液體作出響應。 (2)信號調理模塊：用于將傳感器輸出的高阻抗、微電流信號進行轉換和放大處理，以匹配數(shù)據(jù)采集卡的相關參數(shù)。 (3)

2、數(shù)據(jù)采集卡：采用NI公司的產品USB-6008型數(shù)據(jù)采集卡對經調理過的信號進行數(shù)據(jù)采集，并傳入計算機處理。 (4)電子舌系統(tǒng)儀器界面：通過M公司提供的虛擬儀器軟件平臺LabVIEW7.1，開發(fā)出電子舌系統(tǒng)儀器界面。實現(xiàn)了友好的人機交互和儀器控制功能。 (5)Mat/ab模式識別算法：提供了兩種常用的電子舌模式識別算法：主成分分析法(PCA)和誤差反傳人工神經網(wǎng)絡(BP-ANN)及其各自的Matlab實現(xiàn)，用于對處理后的數(shù)

3、據(jù)進行分析識別，并將識別結果傳回儀器界面顯示。 運用上述系統(tǒng)對五種不同的橙汁飲品和六種不同品牌的礦泉水進行識別研究，采用PCA和BP-ANN兩種算法對他們進行了模式識別，并將識別結果進行了對比。研究表明：傳感器種類的選擇、系統(tǒng)的穩(wěn)定性和重復性及模式識別方法的選取對識別準確率均會產生較大影響；對礦泉水的自動識別效果要好于橙汁，總體識別率分別為94.4﹪和90﹪。最后對系統(tǒng)性能進行了評價，并給出了改進措施，為研究工作的進一步開展提供