Cómo funciona la nariz electrónica
La nariz electrónica se compone principalmente de tres partes: conjunto de sensores de gas, preprocesamiento de señales y reconocimiento de patrones. Un determinado olor se presenta a un sensor de un material activo. El sensor convierte la entrada química en una señal eléctrica. La respuesta de varios sensores a un olor constituye el espectro de respuesta del conjunto de sensores al olor. Obviamente, varios componentes químicos del olor interactuarán con materiales sensibles, por lo que este espectro de respuesta es un espectro de respuesta amplio para el olor. Para lograr un análisis cualitativo o cuantitativo del olor, la señal del sensor debe preprocesarse adecuadamente (eliminación de ruido, extracción de características, amplificación de señal, etc.) y luego procesarse utilizando métodos de análisis de reconocimiento de patrones apropiados. En teoría, cada olor tendrá su espectro de respuesta característico, y el olor de Xiaotong se puede distinguir en función de su espectro de respuesta característico. Al mismo tiempo, los sensores sensibles a los gases también se pueden utilizar para formar una matriz para medir la sensibilidad cruzada de múltiples gases, y el análisis de gases mixtos se puede lograr mediante métodos de análisis adecuados.
La nariz electrónica aprovecha el hecho de que cada sensor de gas responde a gases complejos pero es diferente entre sí. Utiliza métodos de procesamiento de datos para identificar múltiples olores, analizando y evaluando así la calidad del olor.
El mecanismo principal de la identificación electrónica de la nariz es que cada sensor del conjunto tiene diferentes sensibilidades al gas que se está midiendo. Por ejemplo, el gas número 1 puede producir una respuesta alta en un determinado sensor, pero no en él. otros sensores es una respuesta baja; de manera similar, el sensor que produce una respuesta alta al gas No. 2 es insensible al gas No. 1. En el análisis final, el patrón de respuesta de todo el conjunto de sensores a diferentes gases. Es esta diferencia la que permite que el sistema responda según el patrón de respuesta del sensor para identificar el gas.
El trabajo de la nariz electrónica se puede resumir simplemente en: conjunto de sensores - preprocesamiento de señales - red neuronal y varios algoritmos - identificación por computadora (análisis de gas cualitativo y cuantitativo). Funcionalmente hablando, la matriz de sensores de gas es equivalente a una gran cantidad de células receptoras olfativas en el sistema olfativo biológico, la red neuronal y el reconocimiento por computadora son equivalentes al cerebro biológico y el resto es equivalente al sistema de transmisión de señales del nervio olfativo.