電子鼻是模擬人類的嗅覺系統(tǒng),設計研制的一種智能電子儀器,可適用于許多系統(tǒng)中測量一種或多種氣味物質(zhì)的氣體敏感系統(tǒng)。
其基本結構包括下面3個部分:
1、氣體傳感器陣列,他由具有廣譜響應特性、較大的交叉靈敏度以及對不同氣體有不同靈敏度的氣敏元件組成。工作時氣敏元件對接觸的氣體能產(chǎn)生響應并產(chǎn)生一定的響應模式。他相當于人類鼻子的嗅覺受體細胞。
2、信號預處理單元,他對傳感器的響應模式進行預加工,以達到漂移補償、信息壓縮和降低信號(隨樣品)起伏的目的,完成特征提取的任務。
3、模式識別單元,對信號預處理單元所發(fā)出的信號做進一步的處理,完成對氣體信號定性和定量的識別。包括數(shù)據(jù)處理分析器、智能解釋器和知識庫。他相當于人類的大腦。
電子鼻是由32個不同的有機高分子感應器組成的矩陣,對各種揮發(fā)性化合物散發(fā)的氣味十分敏感,化合物不同,則反應不同。通常,細菌生長時會發(fā)出化學氣味,電子鼻接觸氣味后,每個感應器的電阻會各自發(fā)生變化。由于每個感應器對應一種不同的化學物質(zhì),因此32種各不相同的電阻變化組成的“格式”便分別代表了不同氣味的“指紋”。
電子鼻只需要數(shù)小時便可發(fā)現(xiàn)是否有細菌存在。而過去采用實驗室化驗的方法,通常1至3天才能得到結果。研究人員相信電子鼻將可能對尋找傷口MRSA和其他細菌的方式帶來革命性變化。MRSA是指這樣一類細菌,它們對日益普及的抗生素療法具有抵抗能力。此外,電子鼻技術還可以用于檢查其他部位的感染,幫助病人早發(fā)現(xiàn),早治療。
電子鼻技術響應時間短、檢測速度快,不像其它儀器,如氣相色譜傳感器、GX液相色譜傳感器需要復雜的預處理過程;其測定評估范圍廣,它可以檢測各種不同種類的食品;并且能避免人為誤差,重復性好;還能檢測一些人鼻不能夠檢測的氣體,如毒氣或一些刺激性氣體,它在許多領域尤其是食品行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用。并且目前在圖形認知設備的幫助下,其特異性大大提高,傳感器材料的發(fā)展也促進了其重復性的提高,并且隨著生物芯片、生物技術的發(fā)展和集成化技術的提高及一些納米材料的應用,電子鼻將會有更廣闊的應用前景。