- 電子鼻傳感技術研究進展
- 發布日期：2019-04-18 瀏覽次數：1784
電子鼻作為一種新興智能感官儀器，是通過模擬人類嗅覺系統來實現對檢測對象的品質評價，主要通過氣味指紋信息對氣體或揮發性成分做定性或定量檢測。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征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量影響下的綜合質量信息。目前已開始應用于食品、醫學、材料、環境保護等行業。近幾年，電子鼻技術在相關領域應用不斷拓展，顯示出很好的應用前景。
上海保圣電子鼻c-Nose采用先進的傳感器組合而成，是目前同類儀器穩定性zui好，檢測精度zui高的電子鼻。非常適用于檢測含有揮發性物質的液體、固體樣品。該產品采用的是電導型氣敏傳感器中的金屬氧化物半導體電導型氣敏傳感器。
原理：
金屬氧化物，如SnO2、ZnO、Fe2O3和WO3等屬于N型半導體材料，其敏感膜表面存在大量空穴，在300-500℃時，易被H2、CO、CH4和H2S等還原性氣體還原，敏感膜得電子，是電導率發生改變。對于某種特定氣體，電導率變化量和氣體濃度相關。
具有電化學特性的聚合物材料，在吸附氣體后，會產生聚合物分子鏈的電子密度，進而導致氣敏材料電導率改變，該變化與被測物的種類及濃度有關。
特點：
通過在制備過程中添加鉑金等貴金屬，可以降低金屬氧化物氣敏傳感器的工作溫度，增加其靈敏度。目前該傳感器制作工藝已經十分成熟，穩定性好，產品商業化程度高。而其他種類的傳感器，目前大多還處在研制階段。
其他種類的傳感器還有：
1.有機聚合物膜電導型氣敏傳感器
同屬于電導型的有機聚合物膜氣敏傳感器靈敏度高，常溫下即可工作，體積小。但制作工藝較費時，其電導率受到制備工藝的影響大，檢測時存在漂移現象；地濕度較敏感，對極性弱的氣體敏感性低，檢測范圍有一定的局限性。
2.質量敏感型氣敏傳感器
由交變電場作用在壓電材料上而產生聲波信號，通過測量聲波參數變化而被檢測物的信號。主要適用于有機氣體的檢測，但是其信噪比小，且電路要求更復雜，重復性也難以保證。
3.基于光譜變化原理的光纖氣敏傳感器
通過光學特性表征，zui直接的測量方法是在特定的頻率范圍內檢測目標氣體吸光度的變化。
有很強的抗噪能力靈敏度，但控制系統較復雜，成本高，熒光染料受白光化作用影響，使用壽命有限。
4.基于電荷功耗作用的金屬氧化物半導體場效應管氣敏傳感器
基于敏感膜與氣體相互作用時漏源電流發生變化，使得傳感器性能發生變化，通過分析該變化即可對不同的氣體進行檢測分析。對CH4、CO2、NO2以及有機氣體等進行定量檢測。但芯片不易封裝與集成，存在基準漂移，其種類單調，廣泛性不及其他傳感器。
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