MOS气体传感器快速测量方法开题报告
2020-04-23 19:56:57
1. 研究目的与意义(文献综述)
二十一世纪是人工智能与信息技术的世纪。人工智能科学领域的发展离不开各种类型信息的获取。人类过去信息的五种感官有视觉、听觉、触觉、味觉与嗅觉。其中视觉、听觉与触觉传感属于物理量传感,其研究在二十世纪得到了广泛的发展;味觉与嗅觉传感属于化学量传感,其传感机理较物理量传感复杂。化学量传感,特别是嗅觉传感,亟待深入研究。同时嗅觉传感存在者广泛的应用背景,可被应用于食品质量的检测与控制、环境监测(空气、土地、水污染的监测)、公共安全(涉及各类爆炸物和毒品的公安、海关检测)、航空航天(发动机控制、排气质量检测)、消防(煤矿、油田、油库、建筑物报警)、汽车(发动机控制、排气质量检测)、化工过程控制(药品、化肥、化工材料的生产)。因而对嗅觉昌安的研究具有重要的科学与实用意义。
电子鼻是一种模拟生物嗅觉的气体/气味分析仪器,1994年gardner对其定义为:电子鼻是一种由具有部分选择性的电化学传感器阵列和合适的模式识别系统组成的仪器,能够识别单一的或复合的气味,还能够用于识别单一成分的气体/蒸汽或其混合物。电子鼻具有操作简单、分析快速、可便携、成本低等优点,是一种可广泛应用的新型气体/气味分析仪器。
电子鼻的最早报道始于1964年wilkens和hatman利用气体在电极上的氧化还原反应对嗅觉过程进行了电子模拟。智能化学传感器阵列的概念直到1982年才由英国warwick大学的persuade等人提出。1987年在英国warwick大学召开的第八届欧洲化学感应研究组织年会上,以gardner为首的warwick大学气敏传感研究小组重点提出了模式识别的概念,引起了学术界广泛的兴趣。1989年,北大西洋公约研究组织(nato advanced research workshop)专门召开了化学传感器信息处理高级专题讨论会,致力于人工嗅觉及系统设计这两个专题。直到1994年,gardner正式提出了“电子鼻”的概念,标志着电子鼻技术进入稳步发展阶段。1994年以来,历经十余年的发展,电子鼻的研究取得了巨大的进展。目前对于电子鼻的研究主要集中在新型气敏材料的开发与设计、传感器阵列及电子鼻硬件制作标准化、传感器阵列信号的处理、电子鼻的应用研究,以及气敏机理的研究等方面。
2. 研究的基本内容与方案
材料制备:tgs813、tgs2600、tgs2610等传感器
本课题主要任务是恢复曲线的特性与回复特征参数快速提取,要求一是在检测样本时,快速获取特征参数并予以分析;二是检测完一个样本后,快速恢复到初始状态,以检测下一个样本。
目标:1.获得快速检测的识别时间,定义为从检测样本开始到得到样本分析结果所花费的时间;2.获得检测恢复时间,定义为从检测一个样本开始,到可以检测下一个样本所花费的时间。3.分析恢复曲线,研究如何使检测恢复时间变短,即使mox传感器更快速恢复到基态。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:按照设计方案,完成传感器制备。
第8-11周:sem分析、氢气、vocs气敏性能测量。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] josé s.murguía,alexander vergara, cecilia vargas-olmosb, travis j. wong, jordi fonollosa, ramón huerta. two-dimensional wavelet transformfeature extraction for porous silicon chemical sensors [j]. analytica chimicaacta,2013, 785:1-15.
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[3] bernd ehret, konstantinsafenreiter, frank lorenz, joachim biermann. a new feature extraction methodfor odour classification [j]. sensors and actuators b, 2011, 158:75-88.