專利名稱：一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種食品安全監(jiān)測裝置，特別是關于一種用于食品安全監(jiān)測的電子
背景技術：
食品監(jiān)測是保證食品安全的基本手段，但是靠實驗室抽樣檢驗的方式難以及時全 面地掌握食品安全狀況。為了保障食品安全，應在食品原料(糧食、肉類、乳品、果蔬等)的 生產(chǎn)、儲藏、加工、包裝和流通的各個環(huán)節(jié)進行嚴格的質(zhì)量監(jiān)控。食物或食品原料的氣味能 夠反映其新鮮程度和有害物污染情況。食品的氣味是食品中所有揮發(fā)性有機化合物共同作 用的結(jié)果。 傳統(tǒng)的氣味檢測技術包括人工鑒別法和儀器分析法兩種。人工鑒別法就是用訓練 有素的專業(yè)人員的嗅覺對氣味進行鑒別。人類嗅覺系統(tǒng)雖然高度發(fā)達，卻具有主觀性、易疲 勞和易受干擾等缺點，并且由于執(zhí)行檢測任務是人類，因此無法在不適合人活動的場所進 行檢測，也不能給出精確的量化信息。儀器分析法是利用分析儀器進行定性定量的分析和 檢測。檢測揮發(fā)性有機化合物的儀器分析法目前主要是采用氣相色譜_質(zhì)譜聯(lián)用的技術。 由于分析儀器結(jié)構(gòu)復雜龐大，并且需要對樣品進行長時間大量而細致的分離、凈化和濃縮 等前處理，因此不能進行現(xiàn)場實時無損檢測，也不適用于長期監(jiān)測。 目前出現(xiàn)了一種新型氣味檢測技術，即電子鼻技術，比如中國申請專利"便攜式 智能電子鼻及其制備方法"(公開號為1381721，
公開日期2002. 11. 27)，中國申請專利"基 于USB接口的便攜式電子鼻系統(tǒng)"(公開號101042408，
公開日期2007.09. 26)等。電子鼻 技術是模仿哺乳動物嗅覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，對氣相或揮發(fā)性多成分化學介質(zhì)進 行識別和檢測的技術。電子鼻設備由氣體傳感器陣列、信號處理系統(tǒng)和模式識別算法組成。 利用電子鼻技術進行氣體檢測具有實時性、自主性(即不需要試劑)和智能性的優(yōu)點。最重 要的是，新型氣體傳感器的不斷出現(xiàn)以及模式識別算法的不斷發(fā)展，使電子鼻技術擁有能 夠不斷適應新環(huán)境和解決新問題的開放性。這些顯然是傳統(tǒng)的基于人工鑒別和儀器分析的 氣體檢測技術所不具備的。電子鼻在食品檢測方面的應用目前主要集中在對煙、酒、咖啡、 茶、飲料、調(diào)料、乳制品、食用油等的品質(zhì)檢驗和鑒別上。但食品原料在儲藏過程中的質(zhì)量安 全監(jiān)測問題，目前還沒有合適的電子鼻產(chǎn)品，主要是因為現(xiàn)有電子鼻技術仍需要一些樣品 處理，而且儀器設備龐大復雜，不適合食品儲藏環(huán)境，也不能實現(xiàn)長期監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種適合在不同食品儲藏環(huán)境內(nèi)進行長期監(jiān) 測的用于食品安全監(jiān)測的電子鼻。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其 特征在于，它包括一 MEMS傳感器組，其包括一環(huán)境傳感器和若干氣體傳感器，所述環(huán)境傳 感器用于采集待測氣體所在環(huán)境的溫度變化的響應量；各所述氣體傳感器中分別設置有一氣體敏感層，每一所述氣體敏感層采用組分相異的高分子聚合物材料，其用于采集待測氣 體中各氣體成分的濃度變化的響應量；一信號處理電路，用于存儲各所述傳感器輸出的電 壓信號，并差分運算得到校正了溫度漂移的頻率信號，再對校正過的頻率信號做時間微分， 得到輸送給所述控制模塊的頻移信號；一計算機，其內(nèi)預設有一控制模塊和一模式識別模 塊；所述控制模塊用于對所述各傳感器、信號處理電路和模式識別模塊發(fā)送工作指令，并將 所述信號處理電路輸入的信號輸送給模式識別模塊；所述模式識別模塊用于將所述控制模 塊輸入的信號進行分析和處理，判斷出待測氣體的成份信息。 所述環(huán)境傳感器和各所述氣體傳感器分別包括一由一 MEMS芯片和一正反饋電路 構(gòu)成的閉環(huán)自激振蕩回路，所述MEMS芯片包括微懸臂梁、熱驅(qū)動電阻、壓敏電橋和導線；所 述熱驅(qū)動電阻通電后驅(qū)動所述微懸臂梁振動，所述壓敏電橋向所述正反饋電路輸送頻率隨 所述微懸臂梁的振動頻率而變化的電壓信號，所述壓敏電橋的工作電壓由正反饋電路提 供；所述正反饋電路將輸入的電壓信號進行放大、濾波處理后，得到一路輸送給所述熱驅(qū)動 電阻的反饋電壓信號和一路輸出電壓信號。 所述正反饋電路包括一接口模塊，采集所述壓敏電橋敏感到的頻率隨所述微懸 臂梁的振動頻率而變化的電壓信號，同時為所述壓敏電橋提供工作電壓，并通過接入可調(diào) 電阻對所述壓敏電橋的零位失調(diào)進行補償；一前置放大模塊，將所述接口模塊輸出的微弱 電壓信號放大；一帶通濾波模塊，將所述前置放大模塊輸出信號中的二倍頻電壓信號及高 頻和低頻的噪聲濾除，并將一倍頻電壓信號分為兩路，一路作為反饋電壓信號，另一路作為 傳送給所述信號處理電路的輸出電壓信號；一信號放大模塊，將所述帶通濾波模塊輸出的 反饋電壓信號放大至自激振蕩的幅值條件；一移相模塊，將所述信號放大模塊輸出的反饋 電壓信號的相位調(diào)整至自激振蕩的相位條件；一限幅模塊，用于控制反饋給所述熱驅(qū)動電 阻的電壓信號的幅值。 所述壓敏電橋由若干壓敏電阻構(gòu)成，所述熱驅(qū)動電阻和壓敏電阻均設置在所述微 懸臂梁上，所述微懸臂梁設置在一襯底上。 所述控制模塊還通過所述信號處理電路，控制所述氣體傳感器中的限幅模塊為吸 附有氣體分子的所述微懸臂梁選擇施加在所述熱驅(qū)動電阻上的驅(qū)動信號的的直流偏置電 壓。 所述限幅模塊通過控制一數(shù)字二選一開關選擇+3V或+12V直流偏置電壓。
所述氣體傳感器中氣體敏感層設置在微懸臂梁上。 所述氣體敏感層的高分子聚合物材料為聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇乙醚醋 酸酯、聚二甲硅氧烷、聚醚氨酯和聚環(huán)氧氯丙烷之一。 本發(fā)明由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點1、由于本發(fā)明的氣體傳感器和 環(huán)境傳感器分別包括由微懸臂梁、熱驅(qū)動電阻和壓敏電橋和正反饋電路構(gòu)成的閉環(huán)自激振 蕩回路，且各氣體傳感器的微懸臂梁上設置有氣體敏感層，正反饋電路通電一段時間后，自 激振蕩回路穩(wěn)定，使微懸臂梁處于諧振狀態(tài)，由于氣體敏感層吸附氣體分子后，質(zhì)量增加， 導致微懸臂梁的諧振頻率發(fā)生改變，導致壓敏電橋輸出的電壓信號的頻率隨之發(fā)生改變， 當環(huán)境傳感器和氣體傳感器將采集到的電壓信號通過信號處理電路輸送給計算機后，計算 機中的模式識別模塊可以很快速、方便地將待測氣體的成分檢測出來，而完全不受各種不 同食品儲藏環(huán)境的影響。2、由于本發(fā)明采用的氣體傳感器為諧振式，其測量信號為頻率，具
5有準數(shù)字信號的特點，信號精度不受傳輸距離的影響，因此可將傳感器陣列與龐大的數(shù)據(jù) 處理與顯示系統(tǒng)分開，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。3、由于本發(fā)明的基于MEMS技術的氣體傳感器，不僅 具有高靈敏度和低功耗的特點，預警效果比常規(guī)的氣體傳感器好，更為重要的是，可以將若 干個獨立的氣體傳感器安裝在食物儲藏空間內(nèi)，以靈活的方式構(gòu)成傳感器陣列，使本發(fā)明 具有更好的適應性。4、由于本發(fā)明采用了高分子聚合物作為氣體敏感層，而高分子聚合物 種類非常多，因此氣體敏感層材料的選擇范圍較寬，可以檢測的食品種類也就更多。5、由于 本發(fā)明的控制模塊還依次通過控制信號處理電路和氣體傳感器正反饋電路中的限幅模塊 為吸附有氣體分子的微懸臂梁選擇接通加熱氣體敏感層用的直流偏置電壓，因此可以使氣 體傳感器快速復原，從而可以在監(jiān)測過程中定期或根據(jù)實際情況提高直流偏置電壓，對氣 體傳感器進行維護和復原，保證傳感器長期工作的精度和可靠性。6、本發(fā)明采用的信號處 理電路可以將各氣體傳感器的輸出信號進行存儲，并與環(huán)境傳感器的輸出信號進行頻率差 分運算得到校正了溫度漂移的頻率信號，再對校正過的頻率信號做時間微分，得到輸送給 控制模塊的與氣體濃度變化成正比的頻移信號，這種實時校正功能使本發(fā)明的電子鼻設備 具有長期穩(wěn)定性，這是現(xiàn)有電子鼻設備所不具有的功能。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，適合在不同食品 儲藏環(huán)境內(nèi)進行長期監(jiān)測。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成原理圖 圖2是本發(fā)明中傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是本發(fā)明中MEMS芯片的一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是本發(fā)明中壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。 如圖1所示，本發(fā)明包括一MEMS(Micro-Electro Mechanical Systems，微機電系 統(tǒng))傳感器組1、一信號處理電路2和一計算機3，計算機3內(nèi)至少預設置有一控制模塊31 和一模式識別模塊32。其中，傳感器組1包括一環(huán)境傳感器11和若干氣體傳感器12，各傳 感器的安裝沒有嚴格的空間排布要求，可以根據(jù)電子鼻的實際工作環(huán)境的特點靈活安裝。 控制模塊31用于對傳感器組1、信號處理電路2和模式識別模塊32發(fā)送工作指令，并將信 號處理電路2處理過的各傳感器采集到的信號輸送給模式識別模塊32，另外，控制模塊31 還通過信號處理電路2為吸附有氣體分子的氣體傳感器12選擇加熱用的直流偏置電壓。模 式識別模塊32用于將控制模塊31輸入的信號進行分析和處理，判斷出待測氣體的成份信 息。 如圖2、圖3所示，本發(fā)明的環(huán)境傳感器11和氣體傳感器12的結(jié)構(gòu)相同，均包括 一 MEMS芯片4和一正反饋電路5， MEMS芯片4和正反饋電路5構(gòu)成一閉環(huán)自激振蕩回路。 MEMS芯片4實質(zhì)為一微懸臂梁機械諧振器，其諧振頻率決定了閉環(huán)自激振蕩回路的頻率。 MEMS芯片4包括一襯底41、一微懸臂梁42、一熱驅(qū)動電阻43、一由若干壓敏電阻44構(gòu)成 的壓敏電橋45、若干導線46和焊盤47。微懸臂梁42、各電阻(熱驅(qū)動電阻43和壓敏電阻 44)、導線46和焊盤47均通過微加工工藝在襯底41上集成制作而成。
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襯底41可以采用n型摻雜、(100)晶面的SOI (Silicon-on-insulator,絕緣襯底 上的硅)圓片。微懸臂梁42可以在SOI襯底41上采用ICP(Inductive CouplePlasmas， 感應耦合等離子)刻蝕工藝制作而成。環(huán)境傳感器11響應檢測由工作環(huán)境中的溫 度變化。氣體傳感器12中的微懸臂梁42表面上設置有一定厚度的氣體敏感層，該 氣體敏感層的材料采用高分子聚合物，比如PEO (polyethyleneoxide，聚氧化乙烯)， PVA (polyvinylalcohol ，聚乙烯醇)禾口 PEVA (polyethyle譜inylacetate，聚乙二醇乙醚 醋酸酯)，PDMS(polydimethylsiloxane，聚二甲硅氧烷)，聚醚氨酯(polyetherurethane， PEUT)，聚環(huán)氧氯丙烷(poly印ichlorohydrin， PECH)等。高分子聚合物氣體敏感層可以通 過噴涂法、點滴法或旋涂法等制作而成，具體選擇的方法依據(jù)高分子聚合層的材質(zhì)而定。高 分子聚合物對不同氣體分子具有不同的選擇吸附系數(shù)，一旦氣體敏感層吸附有氣體分子， 微懸臂梁42的振動頻率發(fā)生變化。每個氣體傳感器12上使用不同的高分子聚合物，用于響 應待測氣體中各氣體成分的濃度變化，也就是通過微懸臂梁42的振動頻率變化表現(xiàn)出來。
如圖2、圖3所示，熱驅(qū)動電阻43和壓敏電阻44均設置在微懸臂梁42上。熱驅(qū)動 電阻43通上交流電后，驅(qū)動微懸臂梁42振動。壓敏電橋45用于檢測微懸臂梁42的振動 頻率，并將檢測到的頻率隨微懸臂梁42的振動頻率而變化的電壓信號輸送給正反饋電路 5。圖3為一具體實施例，圖中的管腳1和7為驅(qū)動輸入端，管腳2和5為壓敏電橋45的輸 出端，管腳3和4之間接可調(diào)電阻實現(xiàn)壓敏電橋45的零點補償，管腳6為壓敏電橋45工作 電壓的輸入端。本實施例中，熱驅(qū)動電阻43和壓敏電阻44均是通過離子注入法制作在微 懸臂梁42上，注入源為硼。 如圖4所示，由于壓敏電阻44的阻值一般較大，可以做成幾個平行電阻條串聯(lián)的 方式，圖4中的黑色條表示串聯(lián)連接區(qū)，白色條表示電阻條。為了減小連接處的負壓阻效 應，串聯(lián)連接處要進行重摻雜。此外，為了使各電阻與導線46能夠形成歐姆接觸，在電阻與 導線46的接觸區(qū)也應重摻雜。導線46和焊盤47的制作可以采用電子束蒸發(fā)工藝，蒸發(fā)源 為鋁。 如圖2所示，正反饋電路5包括接口模塊51、前置放大模塊52、帶通濾波模塊53、 信號放大模塊54、移相模塊55和限幅模塊56。實際工作時微懸臂梁42處于諧振狀態(tài)。由 于氣體分子會被微懸臂梁42上相應的氣體敏感層吸附住，這樣就導致了微懸臂梁42質(zhì)量 變化，微懸臂梁42的諧振頻率也隨之發(fā)生變化。壓敏電橋45敏感到的微懸臂梁42諧振頻 率的變化由接口模塊51檢出。接口模塊51還為壓敏電橋45提供穩(wěn)定的直流電源，并通過 接入可調(diào)電阻對壓敏電橋45的零位失調(diào)進行補償。為了進一步說明接口模塊51的工作， 如圖3所示，壓敏電橋45從管腳2和5輸出頻率隨微懸臂梁42的振動頻率而變化的電壓 信號給接口模塊51 ;接口模塊51從管腳6為壓敏電橋45提供穩(wěn)定的直流電源；接口模塊 51還可以給管腳3和4之間接入可調(diào)電阻，以實現(xiàn)壓敏電橋45的零點補償。
前置放大模塊52由儀表放大器芯片AD620構(gòu)成，其對接口模塊51輸出的微弱電 壓信號進行放大，之后輸送給帶通濾波模塊53。由于熱驅(qū)動是功率驅(qū)動，會產(chǎn)生一倍頻和二 倍頻電壓信號，帶通濾波模塊53濾除其中的二倍頻電壓信號及高頻和低頻的噪聲，并將一 倍頻電壓信號分為兩路，一路作為反饋信號依次通過信號放大模塊54、移相模塊55和限幅 模塊56，輸送給熱驅(qū)動電阻43，另一路作為輸出信號傳送到信號處理電路2。在本實施例 中，帶通濾波模塊53采用型號為MAX275的芯片構(gòu)成。
信號放大模塊54采用低噪聲高速精密的運放0P37芯片構(gòu)成，其可對反饋信號進 行放大，以滿足自激振蕩的幅值條件。經(jīng)信號放大模塊54放大后的信號輸入移相模塊55， 移相模塊55采用型號為0P37的芯片構(gòu)成，其可對反饋信號的相位進行調(diào)整，以滿足自激振 蕩的相位條件。自激振蕩的幅值條件是回路增益為l，自激振蕩的相位條件是反饋信號相對 于原始信號的總相位移動量為2n的整數(shù)倍。 限幅模塊56采用型號為AD8036AR的芯片構(gòu)成，其用于控制反饋給熱驅(qū)動電阻43 的信號幅值，以保護電路和振蕩頻率的穩(wěn)定性。同時，控制模塊31還通過信號處理電路2 控制氣體傳感器12中的限幅模塊56為吸附有氣體分子的微懸臂梁42選擇施加在熱驅(qū)動 電阻43上的驅(qū)動信號的的直流偏置電壓，以保證壓敏電橋45產(chǎn)生的信號中含有一倍頻電 壓信號，而且還能通過熱驅(qū)動電阻43對微懸臂梁42上的氣體敏感層起到加熱作用。適當 提高直流偏置電壓可以使氣體敏感層溫度升高，因高分子聚合物的吸附系數(shù)隨溫度升高呈 指數(shù)下降，因此能夠使吸附在氣體敏感層48中的氣體分子迅速排出，使氣體敏感層得到復 原，為氣體敏感層下一次吸附氣體分子而清零。下面通過一具體例子，來說明如何通過限幅 模塊56的直流偏置電壓使氣體傳感器在正常工作和主動復原兩種狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換。
如圖2所示，本實施例提供+3V和+12V兩個直流偏置電壓，+3￥為正常工作時的 直流偏置電壓，+12￥為使微懸臂梁42上的氣體敏感層溫度升高的直流偏置電壓。各氣體 傳感器12通過并口接入信號處理電路2，信號處理電路2將由控制模塊31發(fā)出的直流偏置 電壓選擇信號輸入限幅模塊56，由限幅模塊56控制一個數(shù)字二選一開關接入+3V或+12V 直流偏置電壓。使用者可根據(jù)實際需要通過控制模塊31在兩個直流偏置電壓之間進行選 擇切換。 本發(fā)明的信號處理電路2接收各氣體傳感器12和環(huán)境傳感器11從各自的帶通濾 波模塊53輸出的一倍頻電壓信號，將每個氣體傳感器12的輸出信號與環(huán)境傳感器的輸出 信號進行存儲，之后差分運算得到校正了溫度漂移的頻率信號，再對校正過的頻率信號做 時間微分，得到頻移信號，輸送給計算機3中的控制模塊31。之后計算機3中的模式識別模 塊32對由所有氣體傳感器12的頻移信號所構(gòu)成的模式進行分析和識別，得到氣體中包含 的成分信息，并將結(jié)果顯示在計算機3的終端上。本實施例中，信號處理電路2采用單片機 芯片PLC16F877。 本發(fā)明工作時，所有氣體傳感器12對某種氣體成份濃度變化的響應就構(gòu)成該種 氣體成份的模式，如果待測氣體中包含多種氣體成份，則所有氣體傳感器12的響應就是每 一種氣體成分的模式的疊加，并輸送給信號處理電路2 ;同時環(huán)境傳感器11將待測氣體所 在環(huán)境的溫度變化的響應，輸送給信號處理電路2。信號處理電路2對輸入的信號存儲后， 進行差分、微分運算后，并將運算的結(jié)果通過控制模塊31輸送給模式識別模塊32，由模式 識別模塊32識別出待測氣體的成份信息。
權利要求
一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在于，它包括一MEMS傳感器組，其包括一環(huán)境傳感器和若干氣體傳感器，所述環(huán)境傳感器用于采集待測氣體所在環(huán)境的溫度變化的響應量；各所述氣體傳感器中分別設置有一氣體敏感層，每一所述氣體敏感層采用組分相異的高分子聚合物材料，其用于采集待測氣體中各氣體成分的濃度變化的響應量；一信號處理電路，用于存儲各所述傳感器輸出的電壓信號，并差分運算得到校正了溫度漂移的頻率信號，再對校正過的頻率信號做時間微分，得到輸送給所述控制模塊的頻移信號；一計算機，其內(nèi)預設有一控制模塊和一模式識別模塊；所述控制模塊用于對所述環(huán)境傳感器、各氣體傳感器、信號處理電路和模式識別模塊發(fā)送工作指令，并將所述信號處理電路輸入的信號輸送給模式識別模塊；所述模式識別模塊用于將所述控制模塊輸入的信號進行分析和處理，判斷出待測氣體的成份信息。
2. 如權利要求1所述的一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在于所述環(huán)境傳感 器和各所述氣體傳感器分別包括一由一 MEMS芯片和一正反饋電路構(gòu)成的閉環(huán)自激振蕩回 路，所述MEMS芯片包括微懸臂梁、熱驅(qū)動電阻、壓敏電橋和導線；所述熱驅(qū)動電阻通電后驅(qū) 動所述微懸臂梁振動，所述壓敏電橋向所述正反饋電路輸送頻率隨所述微懸臂梁的振動頻 率而變化的電壓信號，所述壓敏電橋的工作電壓由正反饋電路提供；所述正反饋電路將輸 入的電壓信號進行放大、濾波處理后，得到一路輸送給所述熱驅(qū)動電阻的反饋電壓信號和 一路輸出電壓信號。
3. 如權利要求2所述的一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在于所述正反饋電 路包括一接口模塊，采集所述壓敏電橋敏感到的頻率隨所述微懸臂梁的振動頻率而變化的電 壓信號，同時為所述壓敏電橋提供工作電壓，并通過接入可調(diào)電阻對所述壓敏電橋的零位 失調(diào)進行補償；一前置放大模塊，將所述接口模塊輸出的微弱電壓信號放大；一帶通濾波模塊，將所述前置放大模塊輸出信號中的二倍頻電壓信號及高頻和低頻的 噪聲濾除，并將一倍頻電壓信號分為兩路，一路作為反饋電壓信號，另一路作為傳送給所述 信號處理電路的輸出電壓信號；一信號放大模塊，將所述帶通濾波模塊輸出的反饋電壓信號放大至自激振蕩的幅值條件；一移相模塊，將所述信號放大模塊輸出的反饋電壓信號的相位調(diào)整至自激振蕩的相位 條件；一限幅模塊，用于控制反饋給所述熱驅(qū)動電阻的電壓信號的幅值。
4. 如權利要求2所述的一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在于所述壓敏電橋 由若干壓敏電阻構(gòu)成，所述熱驅(qū)動電阻和壓敏電阻均設置在所述微懸臂梁上，所述微懸臂 梁設置在一襯底上。
5. 如權利要求1或2或3或4所述的一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在于 所述控制模塊還通過所述信號處理電路，控制所述氣體傳感器中的限幅模塊為吸附有氣體 分子的所述微懸臂梁選擇施加在所述熱驅(qū)動電阻上的驅(qū)動信號的的直流偏置電壓。
6. 如權利要求5所述的一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在于所述限幅模塊通過控制一數(shù)字二選一開關選擇+3V或+12V直流偏置電壓。
7. 如權利要求1或2或3或4或6所述的一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在 于所述氣體傳感器中氣體敏感層設置在微懸臂梁上。
8. 如權利要求5所述的一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在于所述氣體傳感器中氣體敏感層設置在微懸臂梁上。
9. 如權利要求7所述的一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在于所述氣體敏感層的高分子聚合物材料為聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇乙醚醋酸酯、聚二甲硅氧烷、聚 醚氨酯和聚環(huán)氧氯丙烷之一 。
10. 如權利要求8所述的一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，其特征在于所述氣體敏感層的高分子聚合物材料為聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇乙醚醋酸酯、聚二甲硅氧烷、聚 醚氨酯和聚環(huán)氧氯丙烷之一 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于食品安全監(jiān)測的電子鼻，它包括一MEMS傳感器組包括一環(huán)境傳感器和若干氣體傳感器，環(huán)境傳感器用于采集待測氣體所在環(huán)境的溫度變化的響應量；各氣體傳感器其用于采集待測氣體中各氣體成分的濃度變化的響應量；一信號處理電路用于存儲各傳感器輸出的電壓信號，并差分運算得到校正了溫度漂移的頻率信號，再對校正過的頻率信號做時間微分，得到輸送給控制模塊的頻移信號；一計算機內(nèi)預設有控制模塊和模式識別模塊；控制模塊用于對各傳感器、信號處理電路和模式識別模塊發(fā)送工作指令，并將信號處理電路輸入的信號輸送給模式識別模塊；模式識別模塊用于將控制模塊輸入的信號進行分析和處理，判斷出待測氣體的成份信息。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，適合在不同食品儲藏環(huán)境內(nèi)進行長期監(jiān)測。
文檔編號G01N5/02GK101788440SQ20101003410
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權日2010年1月15日
發(fā)明者尤政, 董瑛, 鄭義, 高偉 申請人:清華大學