面向口腔氣體測量的傳感器標定策略及方法研究.pdf

1、基于人體口腔氣體的疾病分析系統(tǒng)作為體外診斷領域最有前景的重要分支之一，已經引起廣泛的關注和研究。疾病分析系統(tǒng)的是針對口腔氣體進行分析診斷的，具有易于操作和無創(chuàng)的優(yōu)點。疾病分析系統(tǒng)的主要工作部件是由傳感器陣列組成的電子鼻，電子鼻的技術成本低，速度快，精確度好，被廣泛應用到呼吸診斷當中。基于電子鼻系統(tǒng)的呼吸氣體分析系統(tǒng)在過去的幾十年里已經取得了巨大的發(fā)展，然而大多數(shù)呼吸診斷系統(tǒng)的研究和使用還處于實驗室研究階段，想在實際應用中進行推廣仍然有很

2、遠的距離。例如電子鼻中的傳感器陣列的不穩(wěn)定性極大地影響著后續(xù)疾病分析、模式識別的準確性。
　　氣敏傳感器的不穩(wěn)定性具體表現(xiàn)在兩個主要方面，一是由于環(huán)境因素的影響，如溫度、濕度的變化，導致傳感器發(fā)生漂移，進而使得采樣數(shù)據(jù)發(fā)生波動；二是由于制造工藝的原因，使得傳感器陣列的輸出數(shù)據(jù)存在誤差，造成多臺相同的口腔氣體分析儀在對相同樣本進行采樣時輸出的采樣數(shù)據(jù)有所差異。本課題將針對上述兩種傳感器輸出信號不穩(wěn)定的現(xiàn)象進行分析，提出一種標定傳感器

3、輸出信號的策略，將多臺儀器的數(shù)據(jù)校正到同一標準。
　　本課題首先提出一種抑制傳感器由于受環(huán)境因素影響而輸出數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的策略。在實驗室環(huán)境中，利用現(xiàn)有的口腔氣體分析系統(tǒng)，通過在不同濕度環(huán)境下設計采樣實驗，分析采樣數(shù)據(jù)與濕度變化之間的規(guī)律，進而提出一種濕度補償因子，并且通過最后的模式分類結果來證明濕度補償因子的有效性。
　　本課題針對傳感器的不一致性提出一種標準化算法，用來標定多臺呼吸氣體分析儀。在實驗室環(huán)境中，通過設計實驗，利