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📄 8 ． 6 人工嗅觉传感.htm

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      src="8 ． 6 人工嗅觉传感.files/circ.gif" width=9 border=0>&nbsp;8 ． 6 人工嗅觉传感</TD>
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style="FONT-SIZE: 10.5pt"><BR></FONT></B>
<P align=center><B><FONT lang=EN-US>8</FONT></B><B><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">．</FONT><FONT 
lang=EN-US>6 </FONT></B><B><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">人工嗅觉传感</FONT><FONT 
lang=EN-US></FONT></B></P>
<P align=center><B><FONT lang=EN-US><FONT style="mso-spacerun: yes">&nbsp; 
</FONT></FONT></B></P>
<P align=center><FONT lang=EN-US><IMG height=207 
src="8 ． 6 人工嗅觉传感.files/20000040ZW_0062_1.gif" width=442></FONT></P>
<P style="TEXT-INDENT: 2em; TEXT-ALIGN: justify"><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">鲜花盛开的季节，我们漫步在花园时，看到自然的美景，闻到一阵阵的清香，不觉心旷神怡。清香是由花散发出来的气味分子刺激人的嗅觉系统而产生的，气味分子被吸入鼻孔后，到达嗅上皮内的嗅感受器细胞，产生一个刺激脉冲信号，通过嗅神经内的轴突传到嗅小球，再经过僧帽细胞和颗粒细胞，送到大脑皮质。神经信号处理系统可将嗅觉系统的灵敏度提高三个数量级，并能除去信号漂移。人工嗅觉传感器是一种仿生传感器，可模拟生物体嗅觉系统的功能。一种传感器对一种气味有敏感响应，如果将多个不同特性的传感器组成传感器阵列，则可对多种不同的气味分别进行检测，再经信息处理系统对各传感信号进行处理，实现对多种不同有味物质的识别。图</FONT><FONT 
lang=EN-US>8</FONT><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">．</FONT><FONT 
lang=EN-US>7</FONT><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">为人的嗅觉传导系统与人工嗅觉传导系统的结构示意图。</FONT></P>
<P style="TEXT-INDENT: 2em"><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">嗅觉传感阵列有金属氧化物半导体传感阵列装置、红外线光电检测装置和导电聚合物膜传感阵列装置。第一类传感装置是在</FONT><FONT 
lang=EN-US>SnO</FONT><SUB><FONT size=2>2</FONT></SUB><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">、</FONT><FONT 
lang=EN-US>Ce</FONT><SUB><FONT size=2>2</FONT></SUB><FONT 
lang=EN-US>O</FONT><SUB><FONT size=2>3</FONT></SUB><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">、</FONT><FONT 
lang=EN-US>V</FONT><SUB><FONT size=2>2</FONT></SUB><FONT 
lang=EN-US>O</FONT><SUB><FONT size=2>5</FONT></SUB><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">、</FONT><FONT 
lang=EN-US>TiO</FONT><SUB><FONT size=2>2</FONT></SUB><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">、</FONT><FONT 
lang=EN-US>WO</FONT><SUB><FONT size=2>3</FONT></SUB><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">等氧化物中掺杂铂、钯、金、铑等稀有金属，做成对气体有选择性响应的金属氧化物半导体膜，膜上吸附气味分子后导致电阻变化，从而实现对气味分子的检测，是应用最广泛的一类检测装置。第二类传感装置基于红外线通过不同气体介质时光谱峰位、峰形和光强的变化，其价格昂贵，使用条件苛刻。第三类传感装置基于工作电极表面的杂环分子涂层在吸附和释放气味分子后导电性能的变化，其选择性好，灵敏度高，响应速度快，稳定性好，不易被含硫化合物毒化。</FONT></P>
<P style="TEXT-INDENT: 2em"><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">由嗅觉传感器出来的信号，输入到人工神经网络中，采用反向传播算法、遗传算法、共轭梯度</FONT><FONT 
lang=EN-US>-</FONT><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">模拟退火组合算法等，进行复杂混合物的识别。用人工神经网络方法识别能处理非线性数据，容忍传感器的漂移和噪声，稳定性好，预报正确率高。人工神经网络法与模糊识别法结合起来进行分类识别时，与生物嗅觉系统处理信息的情况非常相似。人工嗅觉系统可用于轻工业、食品工业中气味和异味的检测，环境和劳保场所各种有毒有害气体的检测，战争毒气和战剂的检测，医疗部门病人呼出气味和放出体味的检测等，应用领域广阔。表</FONT><FONT 
lang=EN-US>8</FONT><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">．</FONT><FONT 
lang=EN-US>2</FONT><FONT 
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">列出了人工嗅觉传感神经网络法识别的几个实例。</FONT></P>
<P align=center><B><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">表</FONT></B><B><FONT 
style="FONT-SIZE: 9pt">8</FONT></B><B><FONT 
style="FONT-SIZE: 9pt">．</FONT></B><B><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">2 
</FONT></B><B><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">人工嗅觉传感神经网络法识别示例</FONT></B><B><FONT 
style="FONT-SIZE: 9pt"></FONT></B></P>
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">网络类型</FONT><FONT 
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    <TD width=51>
      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">传感</FONT><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt"></FONT></P>
      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">器数目</FONT><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt"></FONT></P></TD>
    <TD width=113>
      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">识别对象</FONT><FONT 
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">正确率％</FONT><FONT 
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">前向网络</FONT><FONT 
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    <TD width=51>
      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">8</FONT></P></TD>
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      <P style="TEXT-INDENT: 2em"><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt">橙，草莓，苹果，葡萄，桃</FONT><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt"></FONT></P></TD>
    <TD width=50>
      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">100</FONT></P></TD></TR>
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    <TD width=124>
      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">自组织特征映射网络</FONT><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt"></FONT></P></TD>
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">3</FONT></P></TD>
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      style="FONT-SIZE: 9pt">，</FONT><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt">CO</FONT><SUB><FONT lang=EN-US 
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      style="FONT-SIZE: 9pt">CH</FONT><SUB><FONT 
      style="FONT-SIZE: 6.5pt">4</FONT></SUB><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt">及其混合物</FONT><FONT 
    style="FONT-SIZE: 9pt"></FONT></P></TD>
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">前向网络</FONT><FONT 
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">18</FONT></P></TD>
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      style="FONT-SIZE: 9pt">，丁二酮，醇类</FONT><FONT 
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">自组织特征映射网络</FONT><FONT 
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">6</FONT></P></TD>
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      <P style="TEXT-INDENT: 2em"><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt">芳香类，辛辣类</FONT><FONT 
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">76</FONT></P></TD></TR>
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">前向网络</FONT><FONT 
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      <P style="TEXT-INDENT: 2em"><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt">氟烷，氯烷，异丙醇</FONT><FONT 
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">前向网络</FONT><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt"></FONT></P></TD>
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      <P align=center><FONT style="FONT-SIZE: 9pt">14</FONT></P></TD>
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      <P style="TEXT-INDENT: 2em"><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt">甲醇，乙醇，丙酮</FONT><FONT 
      style="FONT-SIZE: 9pt"></FONT></P></TD>
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      <P align=center><FONT 
style="FONT-SIZE: 9pt">94</FONT></P></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P align=center><FONT lang=EN-US></FONT>&nbsp;</P><B><FONT 
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