一种用于丙酮气体检测的智能MEMS仿生嗅觉系统

作     者：周雨萌 尤睿 魏向阳 祝连庆 ZHOU Yumeng;YOU Rui;WEI Xiangyang;ZHU Lianqing

作者机构：北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFB3201303) 山东省重点研发计划(2022CXPT045) 生物医学检测技术及仪器北京实验室项目(100303002) 

出 版 物：《北京信息科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Beijing Information Science and Technology University)

年 卷 期：2023年第38卷第3期

页      码：52-58页

摘      要：提出一种基于卷积神经网络的便携式智能仿生嗅觉微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)设计方法。采用高集成度异质标记物敏感单元阵列作为系统前端气体感知器,通过RMSprop优化算法构建一维卷积神经网络丙酮气体质量浓度检测模型,可实现模拟多组分气体环境中丙酮气体的高精度定量分析。实验结果表明,该模型的拟合优度为0.995,平均相对误差为0.0885,平均绝对误差为0.1216 mg/m 3,检测效果优于多层感知器神经网络、支持向量回归机等其他6种算法模型。在基于该系统开展的呼气实验测试中,15组样本的检测标准差在0.0125~0.3709 mg/m 3之间,具有优异的稳定性。

主 题 词：仿生嗅觉 丙酮气体检测 微机电系统 卷积神经网络 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.16508/j.cnki.11-5866/n.2023.03.008

馆 藏 号：203122469...