電子鼻

電子鼻是利用氣體傳感器陣列的響應圖案來識別氣味的電子系統(tǒng)，它可以在幾小時、幾天甚至數月的時間內連續(xù)地、實時地監(jiān)測特定位置的氣味狀況。 　　電子鼻主要由氣味取樣操作器、氣體傳感器陣列和信號處理系統(tǒng)三種功能器件組成。電子鼻識別氣味的主要機理是在陣列中的每個傳感器對被測氣體都有不同的靈敏度，例如，一號氣體可在某個傳感器上產生高響應，而對其他傳感器則是低響應，同樣，二號氣體產生高響應的傳感器對一號氣體則不敏感，歸根結底，整個傳感器陣列對不同氣體的響應圖案是不同的，正是這種區(qū)別，才使系統(tǒng)能根據傳感器的響應圖案來識別氣味。 　　

電子鼻的核心器件是氣體傳感器。氣體傳感器根據原理的不同，可以分為金屬氧化物型、電化學型、導電聚合物型、質量型、光離子化型等很多類型。目前應用最廣泛的是金屬氧化物型。

人類嗅覺原理圖

電子鼻的應用場合包括環(huán)境監(jiān)測、產品質量檢測（如食品、煙草、發(fā)酵產品、香精香料等）、醫(yī)學診斷、爆炸物檢測等。

電子鼻主要由氣敏傳感器陣列、信號預處理和模式識別三部分組成。某種氣味呈現(xiàn)在一種活性材料的傳感器面前，傳感器將化學輸入轉換成電信號，由多個傳感器對一種氣味的響應便構成了傳感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(fā)生作用，所以這種響應譜為該氣味的廣譜響應譜。為實現(xiàn)對氣味的定性或定量分析，必須將傳感器的信號進行適當的預處理(消除噪聲、特征提取、信號放大等)后采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征響應譜，根據其特征響應譜可區(qū)分小同的氣味。同時還可利用氣敏傳感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(xiàn)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，借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傳感器對被測氣體都有不同的靈敏度，例如，一號氣體可在某個傳感器上產生高響應，而對其他傳感器則是低響應；同樣，二號氣體產生高響應的傳感器對一號氣體則不敏感，歸根結底，整個傳感器陣列對不同氣體的響應圖案是不同的，正是這種區(qū)別，才使系統(tǒng)能根據傳感器的響應圖案來識別氣體。

電子鼻的工作可簡單歸納為：傳感器陣列－信號預處理－神經網絡和各種算法－計算機識別(氣體定性定量分析）。從功能上講，氣體傳感器陣列相當于生物嗅覺系統(tǒng)中的大量嗅感受器細胞，神經網絡和計算機識別相當于生物的大腦，其余部分則相當于嗅神經信號傳遞系統(tǒng)。