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電子鼻數據分析方法

發布時間:2022-04-18 16:30:19

什麼是電子鼻

電子鼻又稱氣味掃描儀,是20 世紀90 年代發展起來的一種快速檢測食品的新穎儀器。它以特定的感測器和模式識別系統快速提供被測樣品的整體信息,指示樣品的隱含特徵。

電子鼻是模擬動物嗅覺器官開發出一種高科技產品,科學家還沒有全部搞清楚動物的嗅覺原理。但是隨著科技的發展,世界上較為權威的一些大學已經開發出具有廣泛應用的電子鼻,最著名的要數德國的漢堡大學,在當今世界的感測器領域中具有絕對權威。

工作原理

電子鼻主要由氣敏感測器陣列、信號預處理和模式識別三部分組成。某種氣味呈現於一種活性材料的感測器面前,感測器將化學輸入轉換成電信號,由多個感測器對一種氣味的響應便構成了感測器陣列對該氣味的響應譜。

顯然,氣味中的各種化學成分均會與敏感材料發生作用,所以這種響應譜為該氣味的廣譜響應譜。為實現對氣味的定性或定量分析,必須將感測器的信號進行適當的預處理(消除雜訊、特徵提取、信號放大等)後採用合適的模式識別分析方法對其進行處理。

理論上,每種氣味都會有它的特徵響應譜,根據其特徵響應譜可區分不同的氣味。同時還可利用氣敏感測器構成陣列對多種氣體的交叉敏感性進行測量,通過適當的分析方法,實現混合氣體分析。

❷ 電子鼻的應用

研究人員相信電子鼻將可能對尋找傷口MRSA和其他細菌的方式帶來革命性變化。MRSA是指這樣一類細菌,它們對日益普及的抗生素療法具有抵抗能力。此外,電子鼻技術還可以用於檢查其他部位的感染,幫助病人早發現,早治療。
在1993年,Pearce等人就首次把感測器應用在啤酒檢測上,實驗室製造的由12個有機導電聚合物感測器組成的系統檢測了3種近似的商品酒,有2種是釀造後再貯存的啤酒,還有1種是淡色啤酒,結果表明:這3種啤酒很容易被鑒別,而且還很快鑒別出一種人為感染的啤酒和未被感染的酒。

❸ 電子鼻有什麼作用

法國圖盧茲與英國曼徹斯特的工程師們聯合研製出了一種「電子鼻」,這種「電子鼻」配有24個感測器,它能准確找出藏在地下的珍貴蘑菇。據介紹,這種蘑菇的售價每公斤高達300美元。如果僅靠普通的家犬來挖掘這種蘑菇,往往會漏掉1/4之多。

英國科學家還發明出一種用於檢測蔬菜和水果的新型電子鼻,利用它可判斷表面新鮮的水果蔬菜是否快要腐爛。這種電子鼻比它的前輩們少了二十個感測器,但卻能准確「聞」出一氧化碳、乙烯、硫化氫等氣體。當然這些氣體都是水果蔬菜在腐爛過程中釋放出的主要氣體。

現如今美國航天局研製的第二代太空電子鼻粉墨登場了,它能測量出20種空氣要素的數據,甚至還可測出燒焦的氣昧,從而撲滅大火。科學家們現在也正在努力的減少它的體積,雖然它現在不過一個皮鞋盒大小。

以色列魏茨曼研究所宣布,他們已經在研究電腦發展嗅覺傳播技術方面取得了一些進展,很有希望填補多媒體傳播的空白。研究所的科學家們說,如果他們技術取得成功,人們將可在上網、看電視、電影、玩電腦游戲甚至打電話時接收到相應的嗅覺信號。

❹ 科學家通過狗的嗅覺發明了什麼

科學家通過狗的嗅覺發明了電子鼻。

電子鼻是模擬動物嗅覺器官開發出一種高科技產品,目前科學家還沒有全部搞清楚動物的嗅覺原理。但是隨著科技的發展,目前世界上較為權威的一些大學已經開發出具有廣泛應用的電子鼻,最著名的要數德國的漢堡大學,是當今世界的感測器領域中具有絕對權威。
電子鼻主要由氣敏感測器陣列、信號預處理和模式識別三部分組成。某種氣味呈現在一種活性材料的感測器面前,感測器將化學輸入轉換成電信號,由多個感測器對一種氣味的響應便構成了感測器陣列對該氣味的響應譜。顯然,氣味中的各種化學成分均會與敏感材料發生作用,所以這種響應譜為該氣味的廣譜響應譜。為實現對氣味的定性或定量分析,必須將感測器的信號進行適當的預處理(消除雜訊、特徵提取、信號放大等)後採用合適的模式識別分析方法對其進行處理。理論上,每種氣味都會有它的特徵響應譜,根據其特徵響應譜可區分小同的氣味。同時還可利用氣敏感測器構成陣列對多種氣體的交叉敏感性進行測量,通過適當的分析方法,實現混合氣體分析。電子鼻正是利用各個氣敏器件對復雜成分氣體都有響應卻又互不相同這一特點,藉助數據處理方法對多種氣味進行識別,從而對氣味質量進行分析與評定。

❺ 電子鼻分為哪幾種

電子鼻 :是模擬人類的嗅覺系統,設計研製的一種智能電子儀器,可適用於許多系統中測量一種或多種氣味物質的氣體敏感系統。其基本結構包括下面3個部分:1 氣體感測器陣列,他由具有廣譜響應特性、較大的交叉靈敏度以及對不同氣體有不同靈敏度的氣敏元件組成。工作時氣敏元件對接觸的氣體能產生響應並產生一定的響應模式。他相當於人類鼻子的嗅覺受體細胞。2 信號預處理單元,他對感測器的響應模式進行預加工,以達到漂移補償、信息壓縮和降低信號(隨樣品)起伏的目的,完成特徵提取的任務。3 模式識別單元,對信號預處理單元所發出的信號做進一步的處理,完成對氣體信號定性和定量的識別。包括數據處理分析器、智能解釋器和知識庫。他相當於人類的大腦。 研究進展: 英國柴郡克魯城鎮的歐斯米泰克公司成功地開發出了電子鼻,試驗表明,它能「嗅」出侵蝕病人皮膚傷口的細菌,提醒醫生及時採取相應措施。 他研究的電子鼻是由32個不同的有機高分子感應器組成的矩陣,對各種揮發性化合物散發的氣味十分敏感,化合物不同,則反應不同。通常,細菌生長時會發出化學氣味,電子鼻接觸氣味後,每個感應器的電阻會各自發生變化。由於每個感應器對應一種不同的化學物質,因此32種各不相同的電阻變化組成的「格式」便分別代表了不同氣味的「指紋」。 試驗表明,電子鼻只需要數小時便可發現是否有細菌存在。而過去採用實驗室化驗的方法,通常1至3天才能得到結果。 研究人員相信電子鼻將可能對尋找傷口MRSA和其他細菌的方式帶來革命性變化。MRSA是指這樣一類細菌,它們對日益普及的抗生素療法具有抵抗能力。此外,電子鼻技術還可以用於檢查其他部位的感染,幫助病人早發現,早治療。 在1993年,Pearce等人就首次把感測器應用在啤酒檢測上,實驗室製造的由12個有機導電聚合物感測器組成的系統檢測了3種近似的商品酒,有2種是釀造後再貯存的啤酒,還有1種是淡色啤酒,結果表明:這3種啤酒很容易被鑒別,而且還很快鑒別出一種人為感染的啤酒和未被感染的酒。 電子鼻技術響應時間短、檢測速度快,不像其它儀器,如氣相色譜感測器、高效液相色譜感測器需要復雜的預處理過程;其測定評估范圍廣,它可以檢測各種不同種類的食品;並且能避免人為誤差,重復性好;還能檢測一些人鼻不能夠檢測的氣體,如毒氣或一些刺激性氣體,它在許多領域尤其是食品行業發揮著越來越重要的作用。並且目前在圖形認知設備的幫助下,其特異性大大提高,感測器材料的發展也促進了其重復性的提高,並且隨著生物晶元、生物技術的發展和集成化技術的提高及一些納米材料的應用,電子鼻將會有更廣闊的應用前景。

❻ 電子鼻又稱什麼,用在什麼等地方

電子鼻又稱氣味掃描儀,是20 世紀90 年代發展起來的一種快速檢測食品的新穎儀器。用途有很多,如:交通上,交警可以用電子鼻對司機進行酒精測試。在醫學上,可以用作檢測和治療。工業上,可以用來檢測產品,例如:啤酒檢測和煤氣檢測等等。

❼ 電子鼻主成分分析圖怎麼

電子鼻主成分分析圖可以這樣畫
電子鼻就是模擬動物嗅覺器官開發出一種高科技產品,利用氣體感測器陣列 得響應圖案來識別氣味得電子系統。PEN3型電子鼻內置1 0個金屬氧化氣體傳 感器,每個感測器對應得敬感物質如表1所示.電子鼻得工作可簡單歸納為:傳 感器陣列一信號預處理一神經網路與各種演算法一計算機識別(氣體定性定量分 析).PEN3型電子鼻自帶得W i n Mus t e r軟體可以進行P CA(主成分分析)、 LDA(線性判別法)、Load i ngs (負荷載入分析)等分析。
我用的PEN3電子鼻做主成分分析,為什麼圖不自動加上橢圓框框
有獎勵寫回答共2個回答
匿名用戶
2017-06-03
主成分分析的背景是研究中經常會遇到多指標的問題,這些指標間往往存在一定的相關,直接納入分析不僅復雜,變數間難以取捨,而且可能因多元共線性而無法得出正確結論。主成分分析的目的就是通過線性變換,將原來的多個指標組合成相互獨立的少數幾個能充分反映總體信息的指標,便於進一步分析。
具體操作步驟如下:
在SPSS主菜單中選擇「分析→降維→因子分析」彈出下面對話框,將除省市外的10個經濟指標選入「變數」。點擊「描述」,選擇「原始分析結果」和「系數」。點擊「繼續」,選擇好各種選項後,點擊「確定」,得到結果。

❽ 電子鼻的工作原理

電子鼻主要由氣敏感測器陣列、信號預處理和模式識別三部分組成。某種氣味呈現在一種活性材料的感測器面前,感測器將化學輸入轉換成電信號,由多個感測器對一種氣味的響應便構成了感測器陣列對該氣味的響應譜。顯然,氣味中的各種化學成分均會與敏感材料發生作用,所以這種響應譜為該氣味的廣譜響應譜。為實現對氣味的定性或定量分析,必須將感測器的信號進行適當的預處理(消除雜訊、特徵提取、信號放大等)後採用合適的模式識別分析方法對其進行處理。理論上,每種氣味都會有它的特徵響應譜,根據其特徵響應譜可區分小同的氣味。同時還可利用氣敏感測器構成陣列對多種氣體的交叉敏感性進行測量,通過適當的分析方法,實現混合氣體分析。
電子鼻正是利用各個氣敏器件對復雜成分氣體都有響應卻又互不相同這一特點,藉助數據處理方法對多種氣味進行識別,從而對氣味質量進行分析與評定。
電子鼻識別的主要機理是在陣列中的每個感測器對被測氣體都有不同的靈敏度,例如,一號氣體可在某個感測器上產生高響應,而對其他感測器則是低響應;同樣,二號氣體產生高響應的感測器對一號氣體則不敏感,歸根結底,整個感測器陣列對不同氣體的響應圖案是不同的,正是這種區別,才使系統能根據感測器的響應圖案來識別氣體。
電子鼻的工作可簡單歸納為:感測器陣列-信號預處理-神經網路和各種演算法-計算機識別(氣體定性定量分析)。從功能上講,氣體感測器陣列相當於生物嗅覺系統中的大量嗅感受器細胞,神經網路和計算機識別相當於生物的大腦,其餘部分則相當於嗅神經信號傳遞系統。

❾ 電子鼻是怎樣發明的

電子鼻 :是模擬人類的嗅覺系統,設計研製的一種智能電子儀器,可適用於許多系統中測量一種或多種氣味物質的氣體敏感系統。其基本結構包括下面3個部分:1 氣體感測器陣列,他由具有廣譜響應特性、較大的交叉靈敏度以及對不同氣體有不同靈敏度的氣敏元件組成。工作時氣敏元件對接觸的氣體能產生響應並產生一定的響應模式。他相當於人類鼻子的嗅覺受體細胞。2 信號預處理單元,他對感測器的響應模式進行預加工,以達到漂移補償、信息壓縮和降低信號(隨樣品)起伏的目的,完成特徵提取的任務。3 模式識別單元,對信號預處理單元所發出的信號做進一步的處理,完成對氣體信號定性和定量的識別。包括數據處理分析器、智能解釋器和知識庫。他相當於人類的大腦。
在1993年,Pearce等人就首次把感測器應用在啤酒檢測上,實驗室製造的由12個有機導電聚合物感測器組成的系統檢測了3種近似的商品酒,有2種是釀造後再貯存的啤酒,還有1種是淡色啤酒,結果表明:這3種啤酒很容易被鑒別,而且還很快鑒別出一種人為感染的啤酒和未被感染的酒。

❿ 電子鼻與電子舌有什麼不同

智舌(電子舌)定義:又稱味覺感測器或味覺指紋分析儀,是一種主要由交互敏感感測器陣列、信號採集電路、基於模式識別的數據處理方法組成的現代化定性定量分析檢測儀器。(該定義出自Yu. Vlasov, et al. / Pure and Applied Chemistry 77, 1965-1983)
SmarTongue型電子舌,它最大特點就是有交互敏感感測器陣列,精度比較高,穩定性能也比較好。國內現在很多家高校都購買過這款儀器,反映還不錯。

智鼻(電子鼻)定義:電子鼻鼻的檢測對象主要揮發性的風味物質。
當一種或多種風味物質經過智鼻時,該風味物質的「氣味指紋」可以被感測器感知並經過特殊的智能模式識別演算法提取。利用不同風味物質的不同「氣味指紋」信息,就可以來區分、辨識不同的氣體樣本。另外,某些特定的風味物質恰好可以表徵樣品在不同的原料產地、不同的收獲時間、不同的加工條件、不同存放環境等多變數影響下的綜合質量信息。智鼻採用最先進的感測器組合而成,是目前同類儀器穩定性最好,檢測精度最高的電子鼻。
iNose型電子鼻顯著特點:獨特的交互敏感多感測器陣列:14個進口不同性質的金屬氧化物半導體感測器,感測器可以獨立更換

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