电阻式气体传感器阵列的后端信息处理技术研究

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由于近年来大气污染的日益严重,有害气体对身体健康的不断伤害加剧,人们对于气体浓度快速便捷的检测需求也随之日益增加。单一的气体传感器检测气体时存在选择性较差的缺点,且交叉敏感的特性使气体浓度检测存在误差。将具有不同选择性的单个传感器组成气体传感器阵列构成电子鼻,可以有效改善单个气体传感器选择性差的缺点。本文选用电阻式气体传感器阵列。通过对比本文实验数据的特点和算法之间的优缺点,发现,BP人工神经网络算法具有信息的分布式存储和并行协同处理的优势,因此本文此算法作为本文数据处理的算法。论文主要研究内容包括后端信息处理技术的相关原理、传感器转换电路的设计、后端信息处理算法研究、标准BP算法的Java实现。论文实现了混合气体样本数据采集和混合气体定量检测,具体的工作包括如下:(1)基于传感器敏感膜的特点和传感器转换电路设计的原理,设计出传感器阵列转换电路,该电路能够很好的把传感器电阻数据转换为电压数据,并能达到样本数据测量的精度需求。(2)对定量检测算法原理进行分析,建立适合本文所用传感器阵列的算法模型,并对标准的BP算法进行了改进,对比数据表明了弹性BP算法比标准BP算法更加优越。因而,弹性BP算法成功应用于本文的样本数据定量检测。(3)用Java语言实现标准的BP算法的思路和原理,为嵌入式传感器设备的后端算法研究奠定基础。
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