基于51單片機(jī)的無線式手持電子鼻系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用研究.pdf

1、電子鼻已廣泛地應(yīng)用于生活中的許多領(lǐng)域。手持式電子鼻的發(fā)展更是拓展了電子鼻的應(yīng)用范圍。目前的手持式電子鼻大多是以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng),且自身存在一個(gè)缺陷,即便攜性與分析能力的矛盾。鑒于此本文實(shí)現(xiàn)了兩款基于51單片機(jī)的無線式手持電子鼻系統(tǒng)——NSSRL-H1電子鼻與NSSRL-H2電子鼻。該電子鼻系統(tǒng)由信息獲取與數(shù)據(jù)分析兩個(gè)分離模塊組成,因而兼具比較好的便攜性與比較強(qiáng)的分析功能。該電子鼻系統(tǒng)具有低成本、無線化的特點(diǎn),并有望適用于生產(chǎn)流程

2、控制,環(huán)境監(jiān)測(cè)等場(chǎng)合。
　　NSSRL-H1電子鼻的成本在RMB10000以內(nèi),尺寸為200×130×55mm3,重量為934g,工作能耗約6W,能夠連續(xù)工作3.2h。它采用7個(gè)商用TGS氣體傳感器(8個(gè)氣敏元件)組成的MOS氣體傳感器陣列,能夠同時(shí)采集8通道的氣體傳感器信號(hào),并在每秒內(nèi)對(duì)每個(gè)通道采集10個(gè)樣本點(diǎn)。在NSSRL-H1電子鼻的基礎(chǔ)上,經(jīng)過結(jié)構(gòu)、電路、軟件上的優(yōu)化后實(shí)現(xiàn)的NSSRL-H2的電子鼻的尺寸為114×60×4

3、5mm3,重量約為450g,工作能耗減小至3.6W以內(nèi),連續(xù)工作時(shí)間為4h;通過絲網(wǎng)印刷工藝制作了尺寸為6×5.2×0.38mm3的8元件MOS氣體傳感器陣列。NSSRL-H2電子鼻不僅比NSSRL-H1電子鼻具有更小的體積和功耗,以及更優(yōu)化的傳感器陣列,而且增加了人機(jī)交互的界面與功能。
　　對(duì)以上電子鼻的性能從硬件方面進(jìn)行了評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)表明表明該電子鼻系統(tǒng)適用于500Ω～200MΩ電阻范圍內(nèi)的傳感器陣列,并且具有較好的穩(wěn)定性與可靠