空气传感器矩阵电子鼻可以检测牛肉新鲜度(3) - 仪表技术与传感器杂志社投稿

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空气传感器矩阵电子鼻可以检测牛肉新鲜度(3)

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表2 传感器输出电压

气敏传感器

储藏时间（天）

TGS2610 TGS2600 TGS2611 TGS2620 TGS2602 TGS2442

0 0.183,333 0.246，667 0.256，667 0.306，667 0.116，667 0.036，667

1 0.206，667 0.420，000 0.306，667 0.566，667 0.253，333 0.036，667

2 0.260，000 0.616，667 0.316，667 0.566，667 0.253，33

3 0.036，667

3 0.326，667 0.703，333 0.523，333 0.763，333 0.630，000 0.033，330

4 0.573，333 0.843，333 0.656，667 0.816，667 0.726，667 0.033，333

5 0.826，667 1.003，333 0.956，667 0.946，667 0.936，667 0.040，000

6 0.843，333 1.023，333 1.036，66

7 1.046，667 1.013，333 0.036，667

图6 传感器输出电压曲线

表3 感官评价结果

储藏时间颜色气味

0 鲜红色无异味

1 深红色无异味

2 暗红色无异味

3 黑红色淡淡的异味

4 黑色难闻的气味

5深黑色恶臭

6暗黑色腐烂的恶臭

不同的传感器可以对应不同的气体（表1），这表明每个传感器对每种气体对应不同的输出电压。牛肉的气味来自气体化合物的混合物。因此每个传感器都有对应牛肉有个不同的输出电压。这一结论的结果被证实如表2所示。我们使用不同的传感器来构造一个传感器矩阵。气味是有多个传感器同时测量和数据处理得到的。可以实现高测量精度和可重复性。除了TGS2442，牛肉样品的存储时间会增加传感器的输出电压。我们从图六中发现TGS2442的输出曲线与存储的时间成平行线，表明该传感器不能用来衡量牛肉新鲜度。由此得，该传感器不能用在牛肉新鲜度检测的电子鼻矩阵中，这表明在传感器矩阵中只有五个传感器。TGS2600和TGS2620与存储时间有关的输出的近似线性函数可以表示为：

)9752.0(=+=R x y ,

)9856.0(=+=R x y ,

其中，y 是输出电压，x 是存储时间，R2是相关系数，从而显示出良好的线性函数。TGS2600函数的斜率大于TGS2620函数的斜率，这表明传感器TGS2600对牛肉的气味有较高的灵敏度。所以这两个传感器可以用来确定牛肉的存储时间。

在前两天TGS2644的输出电压几乎不变，但存储时间到第三天时，输出电压突然上升。TGS2611的输出电压比其他的存放时间超过三天的电压更大，这表明该传感器对新鲜的牛肉没有反应，但对变质的牛肉很敏感。因此，它可以用来确定保质期。TGS2610类似于TGS2611，但前者当存储时间超过三天后相对后者来说输出电压没有增加。一般来说传感器TGS2611、TGS2610和TGS2602对变质的牛肉敏感，虽然它们对新鲜的牛肉不敏感，它们可以用来指示变质的牛肉。

有很多公司生产的不同型号的传感器。由此，一个传感器矩阵是由针对不同气体敏感的各种传感器组成的。目前电子鼻是由传感器集成的矩阵组成。每个电子鼻主要是为特定的目的而设计的。所以在市场上的电子鼻都是昂贵的和有限的使用空间。在我们研究成果的基础上，传感器矩阵可以有不同的传感器集成，这也是电子鼻的研究和发展方向。这种方法可以使电子鼻价格便宜和扩展他们的应用空间。

4 结论

单独用一个传感器来对传感器构建的矩阵与牛肉质量之间的关系进行研究。实验结果表明，一些传感器的输出电压与牛肉储藏时间没有线性关系，不能清晰的检测到牛肉的变质程度，所以不能用来检测牛肉质量。一些传感器对新鲜牛肉没有反应，但对腐烂的牛肉有强烈的反应，所以传感器矩阵可以根据各个传感器反应的不同进行组合，这样可以提高检测牛肉新鲜度的可靠性和灵敏度。

文章来源：《仪表技术与传感器》网址: http://www.ybjsycgqbjb.cn/zonghexinwen/2021/1228/862.html