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第六章其它快速检测技术
第一节气味（电子鼻）传感器的检测
一、概述
技术
烟、酒、饮料等多种食品的质量，目前大多依靠人的
感官来评定。对香味的分辨，更离不开人的感官。嗅觉在
其中起着重要作用。虽然与其它动物相比，人类感觉器官
中嗅觉是最不灵敏的。人工感官鉴别工作通常需要训练有
素、经验丰富的人员来完成。
电子鼻能识别和检测复杂的嗅味和挥发性成分。电子
鼻是指由多个性能彼此重叠的气敏传感器和适当的模式分
类方法组成的具有识别单一和复杂气味能力的装置。
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第六章其它快速检测技术第一节气味（电子鼻）传感器的检测技术
二、电子鼻的发展历
程
人类对化学传感器的探索最早可追溯到19世纪末。
20世纪中，化学传感器理论和应用均取得了长足进展。
1961年，Moncrieff制成了一种机械式的气味检测装置。
1964年根据气味在电极上发生氧化还原反应的原理创建
了第一个电子鼻。
1967年，日本将金属氧化物半导体(SnO)气体传感器商品化。
2
1982年，英国学者用3个气体传感器模拟哺乳动物嗅觉系统
对戊基醋酸酯、乙醇、戊酸、柠檬油等挥发气进行了类别分析。
智能化学传感器阵列的概念近20年才出现在英国Warwick大学
的Persaud等人和日本日立公司的Ikegami等人的文章中。
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第六章其它快速检测技术第一节气味（电子鼻）传感器的检测技术
三、电子鼻工作原理
电子鼻的工作原理是建立在模拟人的嗅觉形成过程基础上的。
人的嗅觉系统由嗅觉细胞、嗅觉神经网络和大脑组成。嗅感是
挥发性物质释放出气体进入鼻腔，被嗅觉小胞中的嗅细胞吸附
到表面上，呈负电性的嗅细胞表面的部分电荷发生改变，产生
电流，使神经末梢接受刺激而兴奋，最后，兴奋信号传到大脑
的嗅区皮层产生嗅感。
人的嗅感产生过程框图
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第六章其它快速检测技术第一节气味（电子鼻）传感器的检测技术
四、电子鼻的基
本组成
电子鼻系统主要由气敏传感器阵列、信号处理单元和模式
识别单元三大部分组成。图给出了人工嗅觉系统的结构框图。
电子鼻的系统组成
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第六章其它快速检测技术第一节气味（电子鼻）传感器的检测技
术
1．气敏传感器阵列
气敏传感器阵列可以由多个分立气敏传感器元件组成，也
可以采用集成工艺制作专门的传感器阵列。
气敏传感器有金属氧化物半导体传感器、声表面波传感
器、导电有机聚合物膜传感器、石英晶体谐振传感器、电化
学传感器、红外光电传感器及L-B膜传感器等类型。
生物嗅觉系统中的单个嗅觉受体细胞的性能并不高，但是，
生物嗅觉系统的整体性能却令人惊叹不已。因此，不必刻意
追求单个气敏传感器的性能。采用集成化嗅觉传感器阵列装
置已成发展趋势。
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第六章其它快速检测技术第一节气味（电子鼻）传感器的检测技术
2.信号处理单元
信号处理单元由A/D转换
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