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                电子鼻♀传感技术研究进展
                时间:2021-04-20

                电子鼻作为一种新兴智能感官仪器,是通过模拟人类嗅觉系统来实∮现对检测对象的品质评价,主要通过气味指纹信息对气体或挥发性成分做定性∮或定量检测。利用不同风味物质的不同“气味指纹”信息,就可以◥来区分、辨识不同的气体样本。另外,某些特定的风味物质恰好可以表征样品在不同的原▂料产地、不同的收获时间、不同的加工条件、不同存放环境等多变量影响下的综合质量信息。目前已开始应用于食品、医学、材料、环境保护等行业。近几年,电子鼻技术在相关领域应用得到不断拓展,显示出很好的应用↘前景。

                ??电子鼻c-Nose采用最先进的传感器组合而成,是目前同类仪器稳定性最好,检测精度最高的电子鼻。非常▲适用于检测含有挥发性物质的液体、固体样品。该产品采用的是电导型气敏传感器中的金□ 属氧化物半导体电导型气敏传感器。

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                原理:

                金属氧化物,如SnO2、ZnO、Fe2O3和WO3等属于N型半导体材料,其敏感膜表面存在大量空穴,在300-500℃时,易被H2、CO、CH4和H2S等还原性气体还原,敏感膜得电子,是电导率发生改变。对于某种特定气体,电导率变化『量和气体浓度相关。

                具有电化学特性的聚合物材料,在吸⌒附气体后,会产生聚合物分子链的电子密度,进而导致气敏材料电导率改变㊣ ,该变化与被测物的种类及浓度有关。

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                特点:

                通过在制备过程中添加铂金等贵金属,可以降低金属氧化物气敏传感器的工作温度,增加其灵敏度。目前该传感器制作工艺已经十分成熟,稳定性好,产品商业化程度高。而其他种类的传感器,目前大多还处在研制阶段。

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                其他种类的传感器还有:

                1.有机聚合物膜电导型气敏传感器

                同属于电导型的有机聚合物膜气敏传感器灵敏度高,常温下即可工作,体积小。但制作工「艺较费时,其电导率受到制备工艺的影响大,检测时存在漂移现象;地湿度▅较敏感,对极性弱的气体敏感性低,检测范围有一定的局限性。

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                2.质量敏感型①气敏传感器

                由交变电场作用在压电材料上而产生声波信号,通过测量声波参数变化而得到被检测物的信号。主要适用于有机气体的◎检测,但是其信噪比小,且电路要求更复杂,重复性也难以保证。

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                3.基于光谱变化原理的光纤气敏传感器

                通过光学々特性表征,最直接的测量方法是在特定的频率范围内检测█目标气体吸光度的变化。

                有很强的抗噪能力和极高的灵敏度,但控制系统较复杂△,成本高,荧ㄨ光染料受白光化作用影响,使用寿命有限。

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                4.基于电荷功耗作用的金属氧化物半导体场效应管气【敏传感器

                基于敏感膜与气体相互作用时漏源电流发生变化,使得传感↓器性能发生变化,通过分析该变化即可对不同的气体进行检测分析。对CH4、CO2、NO2以及有机气体等进行定量检测。但芯片不易封装与集成,存在基准漂◥移,其种类单调,广泛性不及其■他传感器。


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