了解一下電子舌的基本原理及系統(tǒng)構成
瀏覽次數(shù)：3325發(fā)布日期：2020-11-18
今天讓我們一起來了解一下電子舌的基本原理及系統(tǒng)構成吧
電子舌是一種利用低選擇性、非特異性、交互敏感的多傳感陣列為基礎，感測未知液體樣品的整體特征響應信號，應用化學計量學方法，對樣品進行模式識別和定性定量分析的檢測技術。 電子舌主要由味覺傳感器陣列、信號采集系統(tǒng)和模式識別系統(tǒng)3部分組成;味覺傳感器陣列模擬生物系統(tǒng)中的舌頭，對不同"味道"的被測溶液進行感應，其主要由味覺傳感器陣列、信號采集系統(tǒng)和模式識別系統(tǒng)3部分組成;
信號采集系統(tǒng)模擬神經(jīng)感覺系統(tǒng)采集，被激發(fā)的信號傳遞到電腦模式識別系統(tǒng)中;
模式識別系統(tǒng)即發(fā)揮生物系統(tǒng)中大腦的作用對信號進行特征提取，建立模式識別模型，并對不同被測溶液進行區(qū)分辨識。因此，電子舌也稱為智能味覺仿生系統(tǒng)，是一類新型的分析檢測儀器。
1、味覺傳感器陣列的研究與設計
味覺傳感器陣列是電子舌系統(tǒng)的核心組成部分，由傳感器陣列工作原理的不同可分為電位型、伏安型、阻抗譜型、光尋址型、物理型以及生物傳感器等種類。目前國內(nèi)外研究較多的味覺傳感器陣列主要為電位型、伏安型與阻抗譜型。
2、電位型傳感器
電位型傳感器主要采用多通道類脂膜味覺傳感器和非特異性硫?qū)俨Ａ鞲衅麝嚵袃煞N，基本原理均為測量膜兩端電極的電勢，通過分析電勢差來研究樣品的特性。
多通道類脂膜味覺傳感器采用不同類脂類物質(zhì)作為敏感膜組成多通道傳感系統(tǒng)，工作電極采用類脂膜電極，Ag/AgCl電極作為參比電極。
當某種樣品離子能夠通過類脂敏感膜，則會引起膜電位的變化而被檢測出來。硫?qū)俨Ａ鞲衅麝嚵胁捎昧驅(qū)俨Ａё鳛楣ぷ麟姌O，配以PVC薄膜實現(xiàn)電位檢測。
3、伏安型傳感器
伏安型傳感器常使用的工作電極為金屬裸電極或修飾電極等?；驹斫柚娀瘜W伏安法的思想，將多傳感器陣列置于待測溶液中，在工作電極上加入階躍電勢，通過檢測不同待測溶液產(chǎn)生極化電流大小的不同來定性和定量分析樣品的特性。
伏安型傳感器所加的階躍電勢主要有循環(huán)伏安、常規(guī)大幅脈沖和多頻脈沖伏安法等。以伏安型傳感器構建的電子舌系統(tǒng)常采用三電極結構:工作電極、參比電極和輔助電極。
4、阻抗譜型傳感器
阻抗譜型傳感器常使用的工作電極為貴金屬電極或碳電極。基本原理為以電化學阻抗譜法為基礎，在貴金屬電極上覆以導電聚合薄膜，通過測量系統(tǒng)阻抗譜不同來對樣品進行定性和定量分析。以阻抗譜型傳感器構建的電子舌系統(tǒng)常采用二電極結構:工作電極和參比電極。
通過味覺傳感器陣列、信號采集和模式識別構成的電子舌系統(tǒng)可以簡單、方便、快速無損地在線檢測未知液體的整體特征，因此，電子舌技術在一些應用領域得到廣泛的研究和一定的實際應用。但是要想電子舌技術擴大它的應用領域和進一步走向?qū)嵱没?，還有許多問題需要研究。
電子舌技術由于受傳感器陣列的局限，不可能對所有檢測對象均有很強的響應信號，可適時研究一些的電子。
多頻脈沖電子舌系統(tǒng)，是一種基于非修飾貴金屬電極傳感器陣列的電子舌系統(tǒng)，這類電子舌系統(tǒng)對激發(fā)電勢信號進行了擴充和改進，大大擴充了檢查信息量，為模式識別系統(tǒng)提供更多的有效數(shù)據(jù)信息。
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