气体环境不仅关乎生命健康问题，同时也在制约着工业生产安全，对于气体检测工作便十分重要。
对于混合气体的计量检测一般使用仪器分析法，如气相色谱法、光谱法等，都能实现对待测物的定性及定量分析。这些方法检测的准确性较高，但复杂的操作流程、高额的价格、较大的体积始终是无法避免的问题，这使得该方法只适合在大型实验室中实现。
▲气体检测的需求一直存在
考虑到传统气体测量方法所存在的问题，研究一种灵活便携的混合气体测试系统显得尤为重要。在科研者的不断努力下，“电子鼻”技术被提出，它是混合了多学科的气体检测技术(如传感器技术、信息处理技术等)，也被称为人工嗅觉系统。
人工嗅觉系统运行过程是由传感器阵列与气体发生反应，采集气体响应数据，通过模式识别的方法去处理数据，从而实现对目标气体的快速分析识别。相较于气相色谱法、光谱法等检测方法，人工嗅觉系统简单、快速且成本低，因此拥有更广阔的研究前景。
目前，有关人工嗅觉系统的研究主要集中在以下方面:
传感器制备研究,如新型敏感材料的研发，传感器结构及工艺上的改善。
模式识别方法研究：得益于人工智能的发展，建立以传感器阵列的响应数据为核心的算法研究，达到检测单一或复杂气体的目的。
随着物联网对机器设备微型化日益强烈的需求，半导体气敏传感器的集成化、智能化和多功能化也顺势成为人工嗅觉领域的发展主流若要实现人工嗅觉设备的微型化，气敏传感器的低功耗是其重要的前提条件之一。
随着技术的快速更迭，微电子机械系统 (Micro Electro Mechanical System, MEMS) 技术逐步从实验室走向现实生活，本着精微的原则，不断探究新理论，开发新功能，开拓一个新技术领域和产业。
因此，结合MEMS技术实现人工嗅觉系统的便携、低功耗将是一条可行的方案。
▲人工嗅觉系统
人工嗅觉系统是一项模拟哺乳动物嗅觉的电子系统，如图所示，系统的运作依赖于气敏传感器阵列、信号采集与预处理以及模式识别这几项主要组成部分。
与生物嗅觉功能相对应：气敏传感器相当于生物的嗅觉感受细胞，信号预处理和模式识别相当于大脑处理过程，剩余部分则不妨看作是嗅觉神经信号传递系统。
以气敏材料类型为金属氧化物半导体的分立式传感器阵列为例，当待测气体经由气敏材料表面并发生氧化还原反应时，敏感材料的电阻随之发生改变，进而导致了测量电压的变化。通过将模拟信号转换成易于处理的数字信号，再结合适当的算法进行模式识别，最终可得到混合气体中各组份气体浓度与类别的量性分析值。
电子鼻行业发展前景广阔，具有显著的增长潜力和战略意义。
随着科技的进步和社会对环境保护、食品安全及医疗健康关注度的日益提高，电子鼻的应用领域正不断拓宽。
在食品安全方面，电子鼻能够快速准确地检测食品的新鲜度、污染程度以及是否含有有害物质，对于保障食品安全、提升食品质量起到重要作用。
在环保监测中，电子鼻可以实时监控空气质量、水质变化等环境指标，为环境保护提供科学依据。
在医疗诊断领域，通过识别呼出气体中的生物标志物，电子鼻有潜力应用于早期疾病筛查和个性化治疗方案制定。
其次，人工智能、大数据分析技术与电子鼻设备的深度融合将进一步提升其性能和应用价值。深度学习算法的引入将优化气味特征提取和模式识别过程，提高电子鼻的检测精确度和响应速度，使得电子鼻在复杂环境下的适应性和鲁棒性得到大幅提升。
综上所述，结合当前社会发展需求、科技进步趋势以及政策环境等因素，电子鼻行业的发展前景十分光明，有望在未来的气体检测领域占据重要地位，并带来深远的社会经济效益。
▲慧闻科技电子鼻系统
慧闻科技设计并制作的 IDM-D系列 电子鼻系统由 32 个不同的气体传感器组成，可以完成专业级气体和气味识别测试的移动式数据采集。该系统集成了先进的电子鼻操作电路、气体取样、数据传输和采集为一体。
采集的数据即可以直接用于慧闻科技的电子鼻训练测试软件程序，也可以由用户自行研究开发使用。具有携带方便，操作简单，无噪音等优秀特点，系统配置的测试软件可以实时显示测试结果并完成多路传感器和温湿度的数据采集。
该系统尤其适合对气体或气味有关项目研究级别的开发的使用，如果配合慧闻科技开发的电子鼻训练平台 ，经过相应的训练测试，可以直接在应用项目中做为嗅觉感知仪使用。该系统也可以根据不同使用场景来专门配置面向目标气体或气味的阵列传感器组合。
排版 | 慧闻科技
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