Paano Gumagana ang isang Elektronikong Ilong?

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Panimula:

Ang elektronikong ilong ay isang aparato na nakakakita ng amoy nang mas epektibo pagkatapos ng pang-amoy ng tao. Ang isang elektronikong ilong ay binubuo ng isang mekanismo para sa pagtuklas ng kemikal. Ang elektronikong ilong ay isang intelihente na aparato na pang-sensing na gumagamit ng isang hanay ng mga gas sensors na pumipili nang paikut-ikot kasama ang isang sangkap na muling pagsasaayos ng pattern. Ngayon isang araw ang mga elektronikong ilong ay nagbigay ng mga panlabas na benepisyo sa isang katotohanan ng mga komersyal na industriya, agrikultura, biomedical, kosmetiko, pangkapaligiran, pagkain, tubig at iba`t ibang larangan ng agham ng pagsasaliksik. Ang elektronikong ilong ay nakakakita ng mapanganib o nakakalason na gas na kung saan ay hindi posible sa mga humihilik ng tao.

Elektronikong Ilong

Elektronikong ilong



Ang mga amoy ay binubuo ng mga molekula, na may isang tiyak na laki at hugis. Ang bawat isa sa mga molekulang ito ay may kaukulang sukat at hugis na receptor sa ilong ng tao. Kapag ang isang tukoy na receptor ay tumatanggap ng isang molekula nagpapadala ito ng isang senyas sa utak at kinikilala ng utak ang amoy na nauugnay sa partikular na molekula. Ang mga elektronikong ilong ay gumagana sa isang katulad na paraan ng tao. Ang elektronikong ilong ay gumagamit ng mga sensor bilang receptor. Kapag natanggap ng isang tukoy na sensor ang mga molekula, nagpapadala ito ng signal sa isang programa para sa pagpoproseso, sa halip na sa utak.


Prinsipyo sa Paggawa ng Elektronikong Ilong:

Ang elektronikong ilong ay binuo upang gayahin ang olfaction ng tao na ang mga pagpapaandar ay hindi hiwalay na mekanismo, ibig sabihin, ang amoy o lasa ay napapansin bilang isang pandaigdigang pag-print ng daliri. Mahalaga ang instrumento ay binubuo ng array ng sensor, mga module ng muling pagsasaayos ng pattern, at sampol ng headspace, upang makabuo ng pattern ng signal na ginagamit para sa pagkilala sa mga amoy. Ang elektronikong ilong ay binubuo ng tatlong pangunahing mga bahagi na kung saan ay ang pagtuklas ng system, computing system, sample delivery system.



Diagram ng electronic block ng ilong

Diagram ng electronic block ng ilong

Ang sample na sistema ng paghahatid: Binibigyang-daan ng sample na sistema ng paghahatid ang pagbuo ng headspace ng sample o pabagu-bago na mga compound na kung saan ay isang maliit na pinag-aralan. Ipinadala ng system ang puwang ng ulo na ito sa sistema ng pagtuklas ng elektronikong ilong.

Ang sistema ng pagtuklas: Ang sistema ng pagtuklas na binubuo ng isang pangkat ng mga sensor ay ang reaktibo na bahagi ng instrumento. Kapag nakikipag-ugnay sa mga pabagu-bago ng isip na compound sa oras na iyon ang mga sensor ay tumutugon na nagdudulot ng mga pagbabago sa mga katangian ng kuryente.

Ang sistema ng Computing: Sa karamihan ng mga elektronikong ilong ang bawat sensor ay sensitibo sa lahat ng mga molekula sa kanilang partikular na paraan. Gayunpaman sa mga ilong ng bioelectric ay ginagamit ang mga protina ng receptor na tumutugon sa tiyak na mga molekula ng amoy. Karamihan sa mga elektronikong ilong ay gumagamit ng mga array ng sensor na tumutugon sa pabagu-bago ng isip na mga compound. Tuwing nakakaintindi ang mga sensor ng anumang amoy, isang partikular na tugon ang naitala na ang signal ay naililipat sa digital na halaga.


Ang mas karaniwang ginagamit na mga sensor sa elektronikong ilong

Metal oxide semiconductor (MOSFET)

Pagsasagawa ng mga polymer

Quartz crystal microbalance

Mga sensor ng Piezoelectric

Mga sensor ng Metal Oxide

Sensor ng Semiconductor ng Metal Oxide:

Ginagamit ito para sa lumilipat o nagpapalakas electronic signal. Ang prinsipyo ng Paggawa ng MOSFET ay ang mga molekula na pumapasok sa lugar ng sensor ay sisingilin ng positibo o negatibo na may direktang epekto sa electric field sa loob ng MOSFET.

Mga sensor ng Metal Oxide: (MOS)

Ang sensor na ito ay batay sa adsorption ng mga gas molekula upang makapukaw ng pagbabago sa conductivity. Ang pagbabago sa kondaktibiti na ito ay ang sukat ng dami ng pabagu-bago ng isip na mga organikong compound na naka-ad.

Mga sensor ng Piezoelectric:

Ang adsorption ng gas papunta sa ibabaw ng polimer ay humahantong sa pagbabago ng masa sa ibabaw ng sensor. Ito naman ang nagbubunga ng pagbabago sa resonant frequency ng kristal.

Quartz crystal microbalance:

Ito ay isang paraan ng pagsukat ng mass bawat yunit ng lugar sa pamamagitan ng pagsukat ng pagbabago sa dalas ng kristal na resonator. Maaari itong maiimbak sa isang data base.

Pagsasagawa ng mga polymer:

Nagpapatakbo ang mga conductor polymer gas sensor batay sa pagbabago ng resistensya sa kuryente na sanhi ng adsorption ng mga gas papunta sa ibabaw ng sensor.

Pagsusuri sa Data para sa Electronic Nose:

Ang digital output na nabuo ng mga elektronikong sensor ng ilong ay dapat na aralan at bigyang kahulugan upang makapagbigay. Mayroong tatlong pangunahing uri ng magagamit na mga diskarte sa komersyo.

  • Pagsusuri sa grapiko
  • Multivariate na pagtatasa ng data
  • Pagsusuri sa network
Pagsusuri sa data para sa Electronic na ilong

Pagsusuri sa data para sa Electronic na ilong

Ang pagpili ng ginamit na pamamaraan ay nakasalalay sa magagamit na data ng pag-input mula sa mga sensor.

Ang pinakasimpleng anyo ng isang pagbawas ng data ay isang grapikong pagsusuri na kapaki-pakinabang para sa paghahambing ng mga sample o paghahambing ng mga elemento ng pagkakakilanlan ng amoy ng hindi kilalang mga analista na may kaugnayan sa mga kilalang mapagkukunan sa mga sanggunian na aklatan.

Ang multivariate data analysis ay bumubuo ng isang hanay ng mga diskarte para sa pagtatasa ng data na sinanay o hindi sanay na pamamaraan. Ang mga diskarteng hindi sanay ay ginagamit kapag ang isang data base ng mga kilalang sampol ay hindi pa naitatayo dati. Ang pinakasimpleng at pinakalawak na ginagamit na hindi bihasang pamamaraan ng MDA ay isang pagtatasa ng sangkap na prinsipyo. Ang pagsusuri sa data ng elektronikong ilong na MDA ay lubhang kapaki-pakinabang kapag ang mga sensor ay may bahagyang pagsaklaw sa mga sensitibo sa mga indibidwal na compound na naroroon sa isang sample na panghalo. Ang PCA ay isang pinaka kapaki-pakinabang kapag walang kilalang sample na magagamit.

Ang neural network ay ang pinakakilala at pinakapinagaling na mga diskarte sa pagsusuri na ginamit sa isang pakete ng istatistika ng software para sa komersyal na magagamit na elektronikong ilong.

Halimbawa ng elektronikong sistema ng ilong para sa pagtuklas ng amoy ng prutas:

Sistema ng elektronikong ilong

Sistema ng elektronikong ilong

Ang iminungkahing elektronikong sistema ng ilong ay nasubukan sa mga amoy ng tatlong prutas na katulad, leman, saging, litchi. Ang mga amoy ay inihanda sa pamamagitan ng paglalagay ng isang sample ng mga prutas sa mga breaker na tinatakan ng isang takip. Ang 8051 ay itinakda sa mode ng pagsubok o pagsasanay. Kung ang sistema ay nasa mode ng pagsasanay, ang halaga ng sensor ay ipinapakita sa LCD. Kung ang sistema ay nasa mode ng pagsubok, ang resulta ng pag-uuri ng target na prutas ay ipinapakita sa LCD. Nakukuha ng array ng sensor ang gas sa pamamagitan ng Valve1, na karaniwang sarado. Ang vacuum pump ay naka-on para sa 20 sec upang ibomba ang gas sa labas ng sensor array.

Pag-set up ng pagsubok sa gas para sa iminungkahing sistema ng E-Nose

Pag-set up ng pagsubok sa gas para sa iminungkahing sistema ng E-Nose

Ang halaga1 ay sarado at ang resistensya ng sensor ay binigyan ng 60 sec upang maabot ang isang mode ng estado ng pag-aaral. Ang resulta ng pag-uuri ng mga sensors na halaga ng katangian na lumitaw sa LCD. Ang silid ng sensor array ay naka-disconnect mula sa breaker ng sample ng prutas at ang balbula1 ay binuksan upang gawing sariwang hangin, ang balbula 2 ay binuksan upang ang mga amoy ay pumped out. Ang silid ay naipalabas ng sariwang hangin sa loob ng dalawang minuto.

Paglalapat ng elektronikong ilong:

  • Mga diagnostic na medikal at pagsubaybay sa kalusugan
  • Kapaligiran pagmamanman
  • Application sa industriya ng pagkain
  • Pagtuklas ng paputok
  • Mga application ng space (NASA)
  • Mga industriya sa pagsasaliksik at pag-unlad
  • Mga laboratoryo sa pagkontrol sa kalidad
  • Ang kagawaran ng proseso at produksyon
  • Ang pagtuklas ng mga amoy ng gamot
  • Pagtuklas ng mapanganib na bakterya

Inaasahan kong ngayon mayroon kang isang ideya tungkol sa kung paano gumagana ang elektronikong ilong. kung may mga query sa konseptong ito o sa elektrikal at elektronikong proyekto mangyaring iwanan ang seksyon ng mga komento sa ibaba.

Pagkikilala sa kumuha ng larawan: