基于電子鼻技術(shù)的牛奶腐敗度檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計
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【摘要】:電子鼻技術(shù)是一種新興的基于傳感器、計算機技術(shù)及模式識別理論的的氣體氣味識別技術(shù)。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,結(jié)合新型傳感器技術(shù)的電子鼻系統(tǒng)對樣本的定性定量識別能力不斷增強,在食品業(yè)、醫(yī)療診斷、農(nóng)業(yè)、環(huán)境檢測、國防安全、消防預(yù)警和海關(guān)公安等諸多領(lǐng)域顯現(xiàn)出很好的應(yīng)用潛能。論文按照虛擬儀器的理論和氣敏傳感器基本工作原理設(shè)計并實現(xiàn)了基于電子鼻技術(shù)的牛奶腐敗度檢測系統(tǒng),采用動態(tài)數(shù)據(jù)采集和主成分分析方法實現(xiàn)了牛奶腐敗程度的檢測。具體內(nèi)容包括:(1)設(shè)計了由金屬氧化物氣敏傳感器陣列、預(yù)處理電路、NI USB-6009數(shù)據(jù)采集卡和便攜式計算機等硬件構(gòu)成的硬件系統(tǒng)。(2)在LABVIEW環(huán)境下使用訪問數(shù)據(jù)庫工具包(LABSQL)開發(fā)并實現(xiàn)能夠控制模擬信號采集并實時顯示、保存或刪除的數(shù)據(jù)采集軟件平臺。在MATLAB環(huán)境下設(shè)計了具有針對性的基線處理、三點平均濾波和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化等數(shù)據(jù)預(yù)處理程序,并基于主成分分析理論設(shè)計了適用于該系統(tǒng)的模式識別算法。(3)實現(xiàn)了所設(shè)計的基于電子鼻技術(shù)的檢測系統(tǒng),并進行了實驗檢測。用該系統(tǒng)對不同腐敗程度的純牛奶樣本以及純奶與酸奶(未腐敗)樣本進行了區(qū)分識別。結(jié)果顯示,系統(tǒng)實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)采集卡采樣過程控制的功能,數(shù)據(jù)采集軟件平臺實現(xiàn)了主控面板上的人機交互,采樣參數(shù)的實時調(diào)整,以及對采樣數(shù)據(jù)的及時處理與保存等功能,識別算法能夠完成對不同腐敗程度牛奶以及純牛奶和酸奶區(qū)分任務(wù)。
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP212
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,本文編號:1261167
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