一、应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的探讨（论文文献综述）
王小瑾[1]（2013）在《基于气敏材料高通量测试平台的材料筛选、阵列优化及应用研究》文中研究指明电子鼻是一种人工嗅觉系统，其最核心的部分是气敏传感器阵列。气敏传感器阵列通过组合不同性能特性的传感器，可以提高对气体的选择性和识别能力。但如何组合，即阵列优化问题，一直是这一领域的研究难点，特别是从材料层面进行组合并阵列器件化的过程。由于气敏材料制备与性能调控方法众多，导致：1、材料多种类制备耗时；2、材料性能快速评价较困难；3、材料组合数量庞大，阵列优化效率低下。面对上述问题，本文中采用了一种气敏材料并行制备工艺，设计制造了一台气敏材料高通量测试平台，同时提出了一种基于材料聚类的高效阵列优化方法，并尝试寻找一个对自然界气味有较好选择性的通用阵列，最后实现了阵列器件的制造与封装。设计和制造了一台气敏材料高通量测试平台，该平台具有36个测试通道，测试效率高；无需将气敏材料制成器件，直接制成材料芯片，可提高器件制作效率；具有大的电阻测量范围，可测试500Ω-100MΩ，且测试误差小于5%；测试平台控温准确，温度控制精确在±1°C内；测试软件操作简单。以室内主要空气污染物为检测对象，并行制备了金属盐离子表面改性的A和B材料芯片。基于气敏材料高通量测试平台，筛选出了8种对室内主要污染物响应较好的材料，制成了一个可以检测8种室内污染气体的阵列器件。该器件具有小体积（23×17×10mm3）、低功耗（90mw/元件）等优点，可用于实时室内空气质量的监测。为寻找一个对自然界气味有较好选择性的通用阵列，并行制备了SnO2和WO3的36材料点材料芯片，基于气敏材料高通量测试平台，检测了23种自然界原始气味。阵列优化中提出了一种基于材料聚类的有约束搜索方法，研究表明该方法具有提高搜索效率的作用。基于该方法搜索得到了一个8元件组合，对23种原始气味的（留一法下）正确识别率高达98.4%。
占琼[2]（2007）在《电子鼻系统中的传感器阵列优化研究》文中指出电子鼻是一种人工嗅觉系统,一般由传感器阵列、数据采集设备和模式识别系统三部分构成。阵列优化通过对传感器响应的特征空间进行特征选择,来决定具体应用条件下较优的传感器类型及阵列规模,是提高电子鼻性能的有效途径之一。特征选择方法有搜索性和非搜索性方法,本文采用搜索性特征选择算法来进行阵列优化,阐述了运用特征选择进行阵列优化的一般流程,并基于LabVIEW图形化编程软件编写了特征选择算法程序。该程序包含四种不同的搜索策略:标准遗传算法、模拟退火算法、广义顺序前进算法、随机搜索算法,以及五种类别可分性准则,即基于类内类间距离的准则J1、J2和J3,和基于概率分布的准则Jb和Jd。本文基于电子鼻系统的定性识别和定量分析应用,对特征选择算法能否有效优化传感器阵列进行了考查。首先,在四种可燃性液体和三种不可燃饮料的定性检测实验中,采用特征选择程序对由6个金属氧化物半导体传感器构成的初始阵列进行优化,得到保留了4个传感器的最终阵列。阵列优化前后样本的分类情况对比表明,优化后的阵列明显更加有利于可燃和不可燃样本的区分识别。还分别对四种搜索策略及五种类别可分性准则进行了比较,结果表明:广义顺序前进算法搜索时间最短,而其优化特征集的准则值与其他搜索策略相当,是相对较优的搜索策略;基于类内类间距离的准则J3更能真实反映特征参数集的类别可分离性,在评价特征子集的分类能力时更为可靠。实验还比较了J3准则下的4、6、8、10和12维优化特征子集的模式识别结果,未发现优化特征集的维数与其识别能力间存在规律性联系。本文进一步在挥发性有机物的定量分析实验中对特征选择算法的阵列优化作用进行了验证。采用可燃性液体定性识别实验中较优的广义顺序前进策略和J3准则,分别得到了适于挥发性有机物定性识别和不同浓度定量分析的6维优化特征集,其模式识别结果表明,优化特征集的识别正确率:（1）均高于原始特征集的识别正确率,证明了特征选择算法的有效性;（2）高于非搜索性算法下的6维优化特征集和6个随机产生的6维特征集的识别正确率,证明实验所用搜索性算法比非搜索性算法更为可靠。另外,用该算法程序搜索得到最差特征集,其模式识别正确率远低于随机产生的特征子集,反向说明了特征选择算法的寻优能力。论文主要分为四部分:第一部分对电子鼻系统的工作原理和应用,阵列优化的意义和方法,以及搜索性特征选择算法的原理进行概述;第二部分详细描述了基于LabVIEW软件编写的特征选择算法程序的结构;第三部分基于电子鼻系统的可燃性液体及不可燃饮料定性检测实验,采用特征选择算法对传感器阵列进行了优化,并对结果进行了分析和讨论;第四部分基于挥发性有机物的定量分析实验,进一步验证特征选择算法能够有效实现阵列优化。
李登峰[3]（2006）在《纳米ZnO基复合陶瓷厚膜的气敏特性与应用研究》文中指出本文以颗粒状纳米ZnO为气敏基体材料,研究不同的掺杂种类（V2O5和WO3）、掺杂含量（1 wt%,5 wt%,10 wt%,30 wt%）和烧结温度（450℃,650℃,850℃）等掺杂工艺对ZnO基复合陶瓷材料的形成及其性能的影响,尤其是大量掺杂所制备的多元复相气敏陶瓷的掺杂效应;结合材料的微观分析（XRD和FESEM）以及相关理论,阐明了试验中的电阻和气敏现象;探讨了纳米ZnO基厚膜敏感元件对于聚氯乙烯（PVC）热作用所散发气味的检测实用性,并通过多次重复试验评价其气敏检测性能。试验采用高表面活性的纳米ZnO使得ZnO—V2O5二元相图中的液相线转变温度降低,有液相参与的固相烧结导致烧结后的物相种类复杂;以Zn3（VO4）2为代表的ZnxVyOz系列物相增大了材料的空气电阻,不利于气敏性能的改善。1 wt%的微量掺杂和450℃的低温烧结工艺,保证了Zn-V-O复合陶瓷较好的气敏特性。对于纳米Zn-W-O体系材料而言,与纯纳米ZnO相比,30 wt%的重量掺杂和450℃的低温烧结工艺可使材料对乙醇和苯的灵敏度分别提高6倍和4倍。复合陶瓷中的辅相发挥了积极作用,其中WO3升华-冷凝而形成桥接的物理作用以及ZnO与WO3酸碱中心相互的催化作用是获得优异敏感性能的主要原因。另外,极性材料WO3随掺杂工艺的改变而发生多相转变,这种多相共存引起Zn-W-O复合陶瓷的电学不稳定性,从而影响材料的气敏性能。聚氯乙烯（PVC）的热伴生气味检测试验开拓了气敏复合陶瓷的应用范围,Zn-W-O气敏元件的测试效果表明,低掺杂含量、高温烧结的厚膜气敏元件相对来说具有较好的一致性。对30次重复试验进行数据分析,引入标准偏差和相对误差值来评价元件的气敏检测性能。
吴泰顺,佘启元,黎松林,黎钦华,陈树培,吴礼康,林炳杰,邰昌松,张青[4]（2001）在《应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的探讨》文中研究说明防毒面具的滤毒盒失效判断主要依靠嗅觉和规定使用时间 ,但这两种方法都存在明显局限。为寻求用一种客观的方法指示滤料失效 ,对应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒失效指示进行了探讨 ,对气敏元件的基本原理、选择性、分辨力、重复性、响应时等主要技术参数进行了阐述 ,对使用CGS气敏传感器的试验结果进行了分析讨论 ,结果表明应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的技术途径是可行的 ,有着广泛的潜在市场和较大的社会经济效益。
佘启元[5]（2001）在《报警式防毒面具的研究试验》文中指出从气敏元件的基本原理、选择性、分辨力、重复性、响应时等主要技术性要求进行了阐述,对应用CGS气敏传感器制作的报警式防毒面具的试验室试验和现场试验进行了分析讨论,为研究开发新一代具有失效指示的防毒面具探索了一条途径。
黎松林[6]（2000）在《应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的探讨》文中认为防毒面具的滤毒盒失效判断主要依靠嗅觉和规定使用时间 ,但这两种方法都存在明显局限。多年来人们寻求用一种客观的方法指示滤料失效。文章对应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒失效指示进行了探讨 ,对气敏元件的基本原理、选择性、分辩力、重复性、响应时等主要技术参数进行了阐述 ,对使用CGS气敏传感器的试验结果进行了分析讨论。结果表明 ,应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的技术途径是可行的 ,有着广泛的潜在市场和较大的社会经济效益
二、应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的探讨（论文提纲范文）
（1）基于气敏材料高通量测试平台的材料筛选、阵列优化及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 电子鼻系统概述 |
| 1.3 基于组合材料学的系统开发 |
| 1.4 气敏材料敏化 |
| 1.5 选择性优化的方法 |
| 1.6 本课题研究的目的和内容 |
| 2 气敏材料高通量测试平台 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气敏材料高通量测试平台 |
| 2.3 平台性能评价 |
| 2.4 小结 |
| 3 空气污染物高敏感材料筛选及器件制作 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 数据分析及材料筛选 |
| 3.4 阵列器件的制作 |
| 3.5 阵列器件的性能 |
| 3.6 小结 |
| 4 通用阵列的优化筛选研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 数据处理过程与结果 |
| 4.4 小结 |
| 5 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文 |
（2）电子鼻系统中的传感器阵列优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 电子鼻系统概述 |
| 1.2.1 电子鼻的工作原理与结构 |
| 1.2.2 电子鼻技术的研究重点和发展方向 |
| 1.3 阵列优化 |
| 1.3.1 传感器阵列 |
| 1.3.2 阵列优化的目的与意义 |
| 1.3.3 阵列优化的方法 |
| 1.4 本课题研究的目的和内容 |
| 2 搜索性特征选择算法的原理与实现 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 各搜索策略的原理与实现 |
| 2.2.1 随机搜索算法 |
| 2.2.2 广义顺序前进算法 |
| 2.2.3 遗传算法 |
| 2.2.4 模拟退火算法 |
| 2.3 类别可分性评价准则 |
| 2.3.1 类别可分性判据 |
| 2.3.2 实验采用的类别可分离性判据 |
| 2.4 小结 |
| 3 阵列优化在可燃性液体定性识别中的应用 |
| 3.1 可燃性液体定性识别实验过程 |
| 3.1.1 定性实验装置 |
| 3.1.2 可燃性液体及不可燃饮料样本的测试过程 |
| 3.1.3 实验分析方法 |
| 3.2 定性实验结果与分析 |
| 3.2.1 特征选择的结果 |
| 3.2.2 不同搜索策略的比较 |
| 3.2.3 五种类别可分性准则的比较 |
| 3.2.4 不同维数的优化特征子集的比较 |
| 3.3 小结 |
| 4 挥发性有机物定量分析中的阵列优化研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 挥发性有机物定量分析实验过程 |
| 4.2.1 定量实验装置 |
| 4.2.2 样本的准备与测试过程 |
| 4.2.3 实验分析方法 |
| 4.3 定量分析实验结果与讨论 |
| 4.3.1 初始特征集与优化特征集的比较 |
| 4.3.2 搜索性与非搜索性特征选择的比较 |
| 4.3.3 特征选择算法的性能评价 |
| 4.4 小结 |
| 5 全文总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文 |
（3）纳米ZnO基复合陶瓷厚膜的气敏特性与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪言 |
| 1.1 氧化物半导体气敏元件的应用 |
| 1.2 金属氧化物材料气敏性能的改善途径 |
| 1.3 ZnO 基纳米气敏材料的掺杂研究状况 |
| 1.4 本课题研究的意义和内容 |
| 2 掺杂工艺对复合陶瓷的电阻与相成分影响 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.3 试验结果与分析 |
| 2.4 本章小节 |
| 3 复合陶瓷的气敏特性研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 Zn-V-O 复合陶瓷的气敏特性 |
| 3.3 Zn-W-O 复合陶瓷的气敏特性 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 气敏复合陶瓷的应用研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.3 试验结果与分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 全文总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 攻读硕士学位期间发表论文 |
（4）应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的探讨（论文提纲范文）
| 1 基本原理[3] |
| 2 对气体的选择性和灵敏度 |
| 3 传感器重复性要求 |
| 4 失效指示对毒物穿透滤毒盒的方式的要求 |
| 5 传感器的响应时和结束时要求 |
| 6 CGS传感器试验结果 |
| 7 分析与讨论 |
| 8 结语 |
四、应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的探讨（论文参考文献）
- [1]基于气敏材料高通量测试平台的材料筛选、阵列优化及应用研究[D]. 王小瑾. 华中科技大学, 2013(06)
- [2]电子鼻系统中的传感器阵列优化研究[D]. 占琼. 华中科技大学, 2007(05)
- [3]纳米ZnO基复合陶瓷厚膜的气敏特性与应用研究[D]. 李登峰. 华中科技大学, 2006(03)
- [4]应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的探讨[J]. 吴泰顺,佘启元,黎松林,黎钦华,陈树培,吴礼康,林炳杰,邰昌松,张青. 工业卫生与职业病, 2001(05)
- [5]报警式防毒面具的研究试验[J]. 佘启元. 中国个体防护装备, 2001(02)
- [6]应用半导体气敏传感器实现防毒面具滤毒盒失效指示的探讨[J]. 黎松林. 人类工效学, 2000(04)