基于调幅脉冲扫描法的电子舌及其在酒类识别中的应用

为了能够对酒类进行区分识别,提出了一种基于调幅脉冲扫描方法的电子舌系统.应用由丝网印刷电极、检测电路和调幅扫描脉冲等组成的高性能电子舌对六种不同品牌的干红葡萄酒进行了测量,并通过特征值提取和主成分分析对数据进行了分析处理和识别研究.特征值提取减少了系统的处理数据量,主成分分析表明该电子舌系统能够很好的区分不同品牌的葡萄酒.为研制酒类质量检测仪器和酒类品质评判系统提供了新方法和新构架.     

伏安型电子舌对不同品种中药材的检测

中药在我国卫生体系中占有非常重要的地位,其质量好坏对人们的健康至关重要.提出了应用伏安型电子舌对不同品种的中药材进行分类鉴别研究.采用差分脉冲伏安法和方波伏安法,分别以玻碳电极和金电极作为工作电极来检测被识别样品,并利用主成分分析法对其检测后的数据进行分析.结果显示:同种实验方法下应用双电极体系检测的识别结果要优于单电极体系检测的识别结果,不同实验方法下基于差分脉冲伏安法检测的识别结果要优于基于方波伏安法检测的识别结果.应用伏安型电子舌对中药材进行检测能够很好地区分不同品种的中药材,为伏安型电子舌系统在中药材领域的研究提供了一定的基础.     

基于LabVIEW伏安型电子舌系统激励信号源的设计与实现

伏安型电子舌系统最大优点是测量方法的多样性,它主要靠激励信号的多样性来实现;但是伏安型电子舌系统所需的大部分激励信号在电化学工作站中无法实现;文章利用虚拟仪器技术,采用数据采集卡USB-6008结合LabVIEW软件,针对伏安型电子舌系统的需求,设计一种多功能的激励信号发生器,主要实现了电压范围0~0.5 V,步进电压0.1 V,频率分别为1 Hz、10 Hz和100 Hz的复频调幅脉冲;电压范围0~0.8 V, 步进为0.1 V的大幅脉冲、小幅脉冲、阶梯波脉冲和电压范围为0~1.2 V的三角波;详细论述了不同波形产生和实现过程;测试结果显示:该激励信号发生器产生的波形稳定,方式灵活,适应于便携式伏安型电子舌测试系统。     

基于方波伏安型电子舌的鸡蛋蛋清检测方法研究

鸡蛋作为一种普遍的营养品,其储存期和销售等级的快速准确检测对消费者和生产者均至关重要。利用方波伏安型电子舌对鸡蛋蛋清溶液进行检测,并利用哈夫单位的测定建立鸡蛋不同储存期和不同储存期下的等级与鸡蛋哈夫单位的对应关系。提取第一峰电流、第二峰电流、第二极小值电流作为特征值。分别利用主成分分析（PCA）和判别函数分析（DFA）对数据信息进行分析,DFA比PCA能较好地区分鸡蛋的储存期和等级,电子舌能够检测出鸡蛋储存期和销售等级。     

用于环境检测的电子舌研究

介绍我们在用于环境检测中的电子舌方面的研究研制的几种新型的离子传感器,包括基于表面光伏技术的集成离子传感器、光化学原理的集成光学离子传感器阵列,其特点是采用硅微加工技术实现微结构离子器件的研制.介绍了电子舌中采用的信号处理和模式识别技术和我们研制的新型的用于海洋环境检测电子舌仪器.最后给出了电子舌用于环境检测的一些实验结果.     

一种直扩信号的检测方法

在非协作通信中,基于循环谱理论的检测方法是直扩信号检测的重要方法之一.目前,该方法都是假设背景噪声和干扰为平稳信号.但是实际上,直扩信号面临严重的窄带干扰,特别是在军事领域,更是面临敌方有意的人为强窄带干扰.由于存在调制,人为的窄带调制信号都存在循环平稳特性,这对目前基于循环谱理论的直扩信号检测方法提出了挑战.文中通过理论分析、MATLAB仿真,分析了直扩信号、窄带调幅干扰信号,验证了窄带调幅信号具有循环平稳特性,提出了利用循环谱包络检测存在窄带调幅干扰的直扩信号检测方法,并写出了具体的算法.     

基于无载频脉冲式超宽带雷达的生命信号检测分析与实现

首先分析了无载频脉冲式超宽带雷达检测生命信号的检测原理,论证了基于频谱搜索检测生命信号的方法;然后介绍了一款新颖的无栽频脉冲式超宽带生命信号检测雷达系统.该雷达发射机结构简单,能产生Vp-p+为2～10 V、脉冲宽度为300～500 ps、脉冲重复频率大于10 MHz的超短脉冲.接收机利用PNP和NPN微波三极管的互补特性,产生一对平衡对称的超短门脉冲控制二极管桥的导通与截止,实现对天线接收到的信号进行采样,从而完成等效采样接收.依据人体呼吸信号的频谱特性,搜索包含具有最大功率谱的生命信号的快时间点、提取位于快时间点和不同慢时间点的雷达信号得到生命信号.实验证明,该雷达系统能实时实现人体生命信号非接触式检测.     

基于加权关联规则的端口扫描检测

在深入研究了端口扫描检测中传统关联规则算法的应用的基础上,提出了将加权关联规则算法应用到端口扫描检测中.该方法不但可以及时发现缓慢扫描、分布式扫描以及多种隐蔽扫描,而且有效地解决了传统关联规则算法中因未考虑网络数据固有的时间特性而引起的漏检问题.     

基于信号特征参数的复杂体制信号全脉冲数据动态生成技术

全脉冲数据在电子侦察处理中具有重要价值,为逼真模拟电子侦察接收机在真实信号环境下接收的全脉冲数据,提出了一种复杂体制信号的全脉冲数据动态生成技术;该技术综合考虑了天线方向图、天线扫描方式、空间传输衰减、信号时频特性、信号到达时间、脉冲交错等因素对全脉冲数据产生的影响,可基于信号特征参数(载频类型、载频变化范围等)动态产生载频捷变、脉冲重复间隔参差等各类复杂体制信号的交错全脉冲数据流;测试和验证表明,该技术可适应各类复杂体制信号全脉冲数据流产生,具有逼真性高、适应性强、可扩展性强的优势。     

基于电流型生物传感器的手持式多参数生化检测仪

通过物理吸附的方法将酶或一定的电子媒介体固定在工作电极上,制作了能识别一系列生化参数的电流型生物传感器,利用微弱信号采集技术,结合高性能微转换器和微控制器,设计制作了配合该系列传感器使用的多通道检测微仪表,以葡萄糖、乳酸和血色素溶液检测进行示范,说明了该检测仪具有多参数测量的功能,并能很方便地通过改变测量程序,实现对传感器特性的研究,该系统对葡萄糖溶液的检测,测量范围为1～25 mmol/L, 线性相关系数为0.989;对乳酸溶液的检测,测量范围为1～15 mmol/L,线性相关系数达到0.988.对血色素的测量,在浓度0～20 g/dL范围内与仪表测量的电流值具有较好的线性相关性.     

基于电子舌技术的辛味中药材鉴别研究

为检验电子舌对辛味中药材种类与质量的鉴别能力,应用传感器矩阵系统ASTREE电子舌分别对不同种类,不同产地以及不同生产批次的辛味中药材进行检测,所得数据用主成分分析法(PCA)进行分析处理。结果表明:该电子舌不仅可以很好地区分6种不同的辛味中药材,而且对于同种类型不同产地,不同生产批次的中药材样本也有很好的辨识能力。由此可见,电子舌在辛味中药材的种类鉴别中有巨大的应用潜力。     

层次分析法的电子音乐音质评估模型

为准确评估电子音乐音质,提出了基于层次分析法的电子音乐音质评估模型。首先将电子音乐音质评估作为目标层,将声源特性、信号特征、声场特性、听觉特性和立体感作为准则层,将十音质评估元素作为方案层,从而电子音乐音质评估指标体系结构,然后根据各层次间元素的从属关系或并列关系,构建电子音乐音质判断矩阵,通过判断矩阵的最大特征值归一化后特征向量分量,获取电子音乐音质评估指标体系各层元素的权重,最后采用电子音乐音质评估元素权重和专家评分,得到电子音乐音质评估结果。仿真测试结果表明,这种方法能获取各电子音乐音质评估元素对音质的影响权重,得到准确的电子音乐音质评估结果。     

Quality control of oral herbal products by an electronic tongue—Case study on sage lozenges

Quality control of complex herbal extracts remains a challenge for analytical procedures as only representative ingredients can be characterized, but not the whole extract. A promising alternative are electronic tongues which are, due to sensors’ non-specificity, able to globally characterize complex mixtures. This article elaborates the application of an electronic tongue as an alternative method in quality control of herbal lozenges as a case study. The Insent taste sensing system SA402B was used equipped with 7 sensors imitating the taste stimuli and sensory signals umami, saltiness, astringency, bitterness and sourness. The results were compared to well-established analytical procedures like high performance liquid chromatography and gas chromatography. Further, a human taste panel (n = 13) was used as reference method.A measurement protocol was developed for quality control and validated according to ICH guideline Q2. The validation showed that all sensors could be used. After measuring different samples, especially the sensors for saltiness and astringency showed adequate results in comparison to the HPLC and GC analysis. Two samples were found to have different taste properties which could be confirmed by low cineol content determined by gas chromatography. In comparison to human taste assessment the electronic tongue was more sensitive to distinguish between specified and outlying taste. Data evaluation based on univariate statistics as well as multivariate could be used to detect the differing samples. Therefore, the Insent taste sensing system seems to be a promising analytical tool for quality control of complex herbal mixtures.     

Implementation of a web-based smart electronic needle system

A great advantage of oriental clinic is its ability to dispense with high-tech medical appliances and identify symptoms of diseases by simply analyzing pulse waves of patients. If the technology of remote controlled electronic needle can be utilized, it can be applied anywhere anytime by a web-based system and the data of pulse and tongue diagnosis can be sent to doctors and patients, for example, wounded soldiers in a remote place can get treatment. For the purpose of developing such a technology, the present paper presents intelligent electronic needles that can be used regardless of time and place by applying fuzzy logic inference to the data of pulse and tongue diagnosis.     

高聚物碳黑复合体化学传感器的研究及其在电子舌中的应用

用碳黑和不导电高聚物复合体制备化学传感器阵列,在检测、量化和识别各种有机气体和液体成分上,最近已受到相当重视.本文介绍了复合体导电机理,制备了两种新型的基于复合体薄膜的化学传感器,并将其应用于实验室开发的电子舌系统,采用阻抗法测量传感器在不同样本液体中的响应,最后用主成分分析法对数据加以识别,初步实验结果表明传感器能够较好的区别酸、甜、苦、咸等味道,且该传感器生命周期长,重复性好,在实时、在线的电子舌系统中具有很好的应用前景.     

发音过程中舌头运动的3D可视化方法*

研究中文发音过程中舌头运动的3D可视化问题。根据核磁共振数据构建舌头精细的3D模型,在此基础上,提取舌背表面处3个点的EMA数据为驱动源,利用弹簧网技术真实再现中文发音过程中的舌头运动。为了验证文中建模和舌头运动合成方法的有效性,使用计算机图形学的方法模拟舌头运动的细节效果,并对比其与由语言学家亲自拍摄的“普通话发音器官动作特征”的X光影像。实验表明,文中方法实现的3D舌头运动符合真实的舌头运动情况,拥有广泛的应用前景。     

A novel humid electronic nose combined with an electronic tongue for assessing deterioration of wine

We report herein the use of a combined system for the analysis of the spoilage of wine when in contact with air. The system consists of a potentiometric electronic tongue and a humid electronic nose. The potentiometric electronic tongue was built with thick-film serigraphic techniques using commercially available resistances and conductors for hybrid electronic circuits; i.e. Ag, Au, Cu, Ru, AgCl, and C. The humid electronic nose was designed in order to detect vapours that emanate from the wine and are apprehended by a moist environment. The humid nose was constructed using a piece of thin cloth sewn, damped with distilled water, forming five hollows of the right size to introduce the electrodes. In this particular case four electrodes were used for the humid electronic nose: a glass electrode, aluminium (Al), graphite and platinum (Pt) wires and an Ag-AgCl reference electrode. The humid electronic nose together with the potentiometric electronic tongue were used for the evaluation of the evolution in the course of time of wine samples. Additionally to the analysis performed by the tongue and nose, the spoilage of the wines was followed via a simple determination of the titratable (total) acidity.     

电子舌及其应用研究

介绍了电子舌的发展历程和电子舌的研制与应用现状。主要阐述了多通道电极味觉传感器、伏安法电子舌、生物传感器和电子舌敏感膜的研制;电子舌和电子鼻的应用情况。