Газоаналитическое устройство на основе нановолоконных мультисенсорных чипов и нейросетевых алгоритмов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Кибернетика
Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
УДК 004. 5
А. С. Варежников, В. Ю. Мусатов, В.В. Сысоев
ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО НА ОСНОВЕ НАНОВОЛОКОННЫХ МУЛЬТИСЕНСОРНЫХ ЧИПОВ И НЕЙРОСЕТЕВЫХ АЛГОРИТМОВ
В статье представлены принципы построения газоаналитического прибора типа «электронный нос» на основе однокристальной мультисенсорной системы развитой на оксидных нановолокнах. Рассматриваются методы формирования газочувствительных сенсоров и методы обработки данных. Для решения задачи идентификации газов по данным получаемых с газоаналитического прибора предлагается применение искусственных нейронных сетей.
«Электронный нос», газоаналитическое устройство, нановолокно, датчик газа.
A.S. Varezhnikov, V. Yu. Musatov, V.V. Sysoev
GAS ANALYZERS BASED ON NANOWIRE MULTISENSOR CHIPS AND NEURAL
NETWORK ALGORITHMS
The article presents the principles of gas-analyzing instrument of & quot-electronic nose& quot- kind based on single-chip multisensor system employing oxide nanofibers. Techniques for fabricating gas-sensitive sensors and data processing methods are considered. To solve the problem of gas identification using the gas-analyzing instrument the artificial neural networks are utilized.
& quot-Electronic nose& quot-, gas-analyzing device, nanowire, gas sensor.
В настоящее время для анализа состава воздуха окружающей среды широко используются аналитические методы масс-спектрометрии, ИК-спектрометрии, газовой хроматографии и др. Эти устройства имеют большие габариты и массу, высокую стоимость, и пока не являются инструментами массового потребления. Альтернативой служат приборы типа «электронный нос» (ЭН), разрабатываемые на основе набора слабоселективных сенсоров и включающие техники распознавания образов [5]. По аналогии с обонятельной системой млекопитающих и насекомых, сенсоры генерируют сигнал в присутствии газовой смеси, а алгоритмы распознавания образов анализируют распределение этих сигналов в мультисенсорной системе (рис. 1). Сравнивая отклик системы к неизвестному газу (газовой смеси) с калибровочными данными, прибор делает заключение о составе этого газа (газовой смеси).
Развитие приборов типа ЭН происходит в двух направлениях:
1) разработка элементной базы в сторону дальнейшей миниатюризации и увеличения числа (плотности) сенсоров-
2) разработка методов распознавания образов, включающая, в первую очередь, развитие нейросетевых алгоритмов, способных к самообучению [5].
Технологии производства полупроводниковых хеморезистивных элементов удобны для формирования сенсорных элементов, поскольку они легко интегрируются с хорошо развитыми групповыми методами микроэлектроники. Поэтому, последнее время именно такие элементы привлекают интерес разработчиков газоаналитических устройств [5].
При формировании полупроводниковых сенсоров большое внимание уделяется соотношению между поверхностью и объемом полупроводника. Наиболее чувствительные элементы образуются, если геометрические размеры кристаллов близки по величине длине области пов

Статистика по статье
  • 47
    читатели
  • 16
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 0
    соц. сети

Ключевые слова
  • & quot-ЭЛЕКТРОННЫЙ НОС& quot-,
  • ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО,
  • НАНОВОЛОКНО,
  • ДАТЧИК ГАЗА,
  • & quot-ELECTRONIC NOSE& quot-,
  • GAS-ANALYZING DEVICE,
  • NANOWIRE,
  • GAS SENSOR

Аннотация
научной статьи
по кибернетике, автор научной работы & mdash- Варежников А. С., Мусатов В. Ю., Сысоев В. В.

В статье представлены принципы построения газоаналитического прибора типа «электронный нос» на основе однокристальной мультисенсорной системы развитой на оксидных нановолокнах. Рассматриваются методы формирования газочувствительных сенсоров и методы обработки данных. Для решения задачи идентификации газов по данным получаемых с газоаналитического прибора предлагается применение искусственных нейронных сетей.

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой