电子鼻PPT课件.pptx

1、电子鼻电子鼻*1.目录 电子鼻的定义电子鼻的定义 电子鼻的基本原理电子鼻的基本原理 课题相关课题相关2.电子鼻是综合了化学传感器阵列各检测技术以及计算机信息处理等多学科技术开发研制出来的一种化学传感器智能系统，它是一种模拟哺乳动物嗅觉的过程，用气敏传感器来识别，检测不同的仿生传感器系统。 -生物医学与传感器检测（第四版） 3.电子鼻的基本原理图1 人的嗅觉过程4.电子鼻的基本结构气体传感器阵列嗅上皮嗅小球僧帽细胞粒状细胞大脑皮层采样敏感信号传输与处理识别（仿生）待测气体信号预处理单元模式识别单元5.电子鼻的基本结构气体传输系统敏感材料敏感材料敏感材料敏感材料传感器1传感器信号预处理传感器2传感

2、器信号预处理传感器3传感器信号预处理传感器n传感器信号预处理阵列信号预处理模式识别引擎气味表达知识库模拟信号（传感）数字信号（处理）输出预测训练预测6.气体传感器阵列 1,含义： 气体传感器阵列由具有广谱响应特性，较大的交叉灵敏度以及对不同气体有不同灵敏度的气敏元件组成。工作时气敏元件对接触气体能产生响应并产生一定的响应模式。它相当于人的嗅觉受体细胞。7.气体传感器阵列-来自参考文献22，气体传感器的种类：8.气体传感器阵列-来自参考文献2 图1-晶粒间势垒模型（洁净空气）图2-晶粒间势垒模型（还原性气体出现时）3，金属氧化物传感器的原理：9.气体传感器阵列-来自参考文献24，传感器的响应曲线

3、：10.模式识别(ANN) 1,含义：模式识别单元对信号预处理单元所发出的信号做进一步的处理，完成对气体定性和定量的识别。它相当于人的大脑。 2,ANN简单构建步骤 1）构建模型 2）计算cost function 3）更新权重，寻找局部最优解11.模式识别(ANN)1）构建神经网络结构12.模式识别(ANN)2）计算loss函数 -图片来自台湾大学李宏毅教授深度学习入门PPTA =f(W X +W X +b ) =f(1 1-12+1） =0.98A =f(W X +W X +b ) =f(-1) ( -1 )+( -1 )1+(-2) =0.12 13.模式识别(ANN)2）计算loss函

4、数 -图片来自台湾大学李宏毅教授深度学习入门PPTA =f(W X +W X +b ) =f(1 1-12+1） =0.98A =f(W X +W X +b ) =f(-1) ( -1 )+( -1 )1+(-2) =0.12 Anj=f(wijXi+bj)14.模式识别(ANN)-来自台湾大学李宏毅教授深度学习入门PPT2）计算loss函数 15.模式识别(ANN)3）更新权重-图片来自台湾大学李宏毅教授深度学习入门PPTAnj=f(wijXi+bj)16.模式识别(ANN)3）更新权重-图片来自台湾大学李宏毅教授深度学习入门PPTAnj=f(wijXi+bj)17.模式识别(ANN)4）结

5、束：得到局部最优解18.信号预处理1，含义：信号预处理单元对传感器的响应模式进行预加工，以达到漂移补偿，信息压缩和降低（随样品）起伏的目的，完成特征提取任务。2，特征提取。19.信号预处理2，特征提取： 1）相对稳态响应值 2）平均微分值 平均微分值法是可以全 面地反映传感器动态响应 过程整 体信息的一种方法。 3）积分值法 积分值反映了传感器对气体总的响应值。20.课题相关21.参考文献1栾淑利，基于人工神经网络的酒精识别电子鼻研究D.辽宁，大连理工大学2杨建华等，基于集成气体传感器阵列的电子鼻系统J.2004(1):46-52.3张覃轶，电子鼻传感器阵列系统及应用研究D.武汉，华中科技大学4史志存，电子鼻及其应用研究D.北京，中国科学院5孙鹏.基于分等级结构氧化物半导体的气体传感器研究.吉林，吉林大学22.