什么是氣味傳感器？氣味傳感器的使用及原理

更新時間：2024-04-18

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什么是氣味傳感器？

氣味傳感器

氣味傳感器是一種測量氣味強弱并以數字表示的測量裝置。

傳統上，氣味評估是由經驗豐富的專家（如感官小組成員和氣味評估員）進行的。氣味傳感器代表人類執行此評估并以數字方式顯示。

氣味傳感器主要應用于“食品和化妝品的研發和質量控制"、“測量環境中的不良氣味"、“監測煤氣、火災等異常情況"等領域。

在食品和化妝品研發和質量控制領域，我們測量物體散發的整體氣味，而不是單個氣體成分。具體應用包括原材料接收檢驗、產品運輸檢驗和食品新鮮度測量。

在環境氣味測量領域，當氣味強度有問題時使用它。具體用途包括管理工作環境和測量除臭設備的有效性。

用于燃氣、火災等異常監測領域的安全管理目的。在這種情況下，不需要與人類嗅覺相對應。

此外，出于醫療診斷的目的，正在開發傳感器，通過檢測癌癥患者自有的呼出氣體成分來檢測疾病的存在。

氣味傳感器主要有兩種類型：半導體型和晶體振蕩器型。我將按順序解釋它們。

半導體氣味傳感器長期以來一直被用作氣體傳感器。當氣味分子吸附到半導體表面時，會發生表面反應，半導體的電阻值發生變化。

該機制根據電阻的變化來檢測氣味。半導體氣味傳感器有兩種類型：氧化物半導體型和有機半導體型。

在有機半導體方法中，使用聚吡咯或聚乙炔作為半導體膜。有機半導體類型可以識別有機化合物產生的氣味。但缺點是價格昂貴。

石英晶體氣味傳感器的結構是，模仿人類嗅覺細胞的稱為脂質膜的敏感膜附著在振蕩器的表面。當氣味分子吸附到敏感膜上時，由于質量負載效應，振蕩器的諧振頻率降低。

該機構利用減少量與吸附的加臭劑的質量成比例的機構，通過測定減少量來測定加臭劑的濃度。它特別擅長有機氣味劑，可以識別威士忌、清酒、咖啡、香水等。

2019年，開發了一種可以連接到智能手機的小型氣味傳感器。這是一個使用 USB Type-C 連接氣味傳感器和智能手機的系統。預計它主要用于氣體泄漏、食品新鮮度控制、體味和酒精檢查。

該氣味傳感器的特點是使用由涂有敏感膜的PZT（鋯鈦酸鉛）壓電薄膜制成的檢測元件來檢測氣味。為了使每個檢測元件檢測到不同的氣味，我們為每個檢測元件準備了20種具有不同敏感膜的檢測元件，并將它們安裝在單個傳感器芯片上。

然后，氣味分子附著在敏感膜上，通過施加電壓使敏感膜產生共振，并利用共振頻率變化的現象獲得數值數據。通過將該數值數據與每種氣味的模式進行比較來識別氣味。

當連接到智能手機時，智能手機充當分析平臺，分析檢測到的氣味的類型和強度，并將分析結果顯示在智能手機上。

“氣味"沒有明確的標準或單位，如“氣味"和“氣味"或“香味"和“氣味"。氣味是根據人類通過嗅覺感受到的強度和不適來測量和表達的。 “嗅覺測量法"用于測量氣味，它表達了人們通過嗅覺感受到的強度和不愉快的程度。

嗅覺測量方法分為四種：“氣味強度顯示法"、“愉快/不適程度顯示法"、“氣味指數顯示法"和“周期頻率顯示法"。 Masu 用數字表示。臭氣指數顯示方法是用臭氣濃度和臭氣指數的數值表示。

氣味濃度定義為“用無氣味的清潔空氣稀釋時達到無氣味所需的稀釋倍數"。臭氣指數是臭味濃度乘以10的常用對數。這種方法很容易融入到氣味傳感器中，因此一些氣味傳感器使用符合氣味指數顯示方法的表達式。