电子鼻是怎样发明的

电子鼻 :是模拟人类的嗅觉系统，设计研制的一种智能电子仪器，可适用于许多系统中测量一种或多种气味物质的气体敏感系统。其基本结构包括下面3个部分：1 气体传感器阵列,他由具有广谱响应特性、较大的交叉灵敏度以及对不同气体有不同灵敏度的气敏元件组成。工作时气敏元件对接触的气体能产生响应并产生一定的响应模式。他相当于人类鼻子的嗅觉受体细胞。2 信号预处理单元,他对传感器的响应模式进行预加工，以达到漂移补偿、信息压缩和降低信号(随样品)起伏的目的，完成特征提取的任务。3 模式识别单元,对信号预处理单元所发出的信号做进一步的处理，完成对气体信号定性和定量的识别。包括数据处理分析器、智能解释器和知识库。他相当于人类的大脑。
在1993年，Pearce等人就首次把传感器应用在啤酒检测上，实验室制造的由12个有机导电聚合物传感器组成的系统检测了3种近似的商品酒，有2种是酿造后再贮存的啤酒，还有1种是淡色啤酒，结果表明：这3种啤酒很容易被鉴别，而且还很快鉴别出一种人为感染的啤酒和未被感染的酒。

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电子鼻:
电子鼻是模拟动物嗅觉器官开发出一种高科技产品，目前科学家还没有全部搞清楚动物的嗅觉原理。但是随着科技的发展，目前世界上较为权威的一些大学已经开发出具有广泛应用的电子鼻，最著名的要数德国的汉堡大学，是当今世界的传感器领域中具有绝对权威。
电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统，它可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续地、实时地监测特定位置的气味状况。
电子鼻主要由气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统三种功能器件组成。电子鼻识别气味的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度，例如，一号气体可在某个传感器上产生高响应，而对其他传感器则是低响应，同样，二号气体产生高响应的传感器对一号气体则不敏感，归根结底，整个传感器阵列对不同气体的响应图案是不同的，正是这种区别，才使系统能根据传感器的响应图案来识别气味。
电子鼻的核心器件是气体传感器。气体传感器根据原理的不同，可以分为金属氧化物型、电化学型、导电聚合物型、质量型、光离子化型等很多类型。目前应用最广泛的是金属氧化物型。
电子鼻的应用场合包括环境监测、产品质量检测（如食品、烟草、发酵产品、香精香料等）、医学诊断、爆炸物检测等。

发展简史:
1964年，Wilkens和Hatman利用气体在电极上的氧化一还原反应对嗅觉过程进行了电子模拟，这是关于电子鼻的最早报道。
1965年，Buck等利用金属和半导体电导的变化对气体进行了测量，Dravieks等则利用接触电势的变化实现了气体的测量。
然而，作为气体分类用的智能化学传感器阵列的概念直到1982年由英国Warwick大学的Persuad等人提出，他们的电子鼻系统包括气敏传感器阵列和模式识别系统两部分。其中传感器阵列部分山三个半导体气敏传感器组成。这一简单的系统可以分辨按树脑、玫瑰油、丁香牙油等挥发性化学物质的气味。随后的5年，电子鼻研究并没有引起国际上学术界的广泛重视。
1987年，在英国Warwick大学召开的第八届欧洲化学传感研究组织年会是电子鼻研究的转机。在本次会议上，以Gardner为首的Warwick大学气敏传感研究小组发表了传感器在气体测量方而应用的论文，重点提出了模式识别的概念，引起了学术界广泛的兴趣。
1989年，北大西洋公约研究组织专门召开了化学传感器信息处理高级专题讨论会，致力于人工嗅觉及其系统设计这两个专题。1991年8月，北大西洋公约研究组织在冰岛召
开了第一次电子鼻专题会议。电子鼻研究从此得到快速发展。
1994年，Gardne:发表了关于电子鼻的综述性文章，正式提出了“电子鼻”的概念，标志着电子鼻技术进入到成熟、发展阶段。
1994年以来，历经十余年的发展，电子鼻的研究取得了突飞猛进的进展。目前对于电子鼻的研究主要集中在传感器及电子鼻硬件的设计、模式识别及其理论、电子鼻在食品、农业、医药、生物领域的应用、电子鼻与生物系统的关系等方而。其中传感器及电子鼻硬件的设计和电子鼻在食品及农业领域的应用是电子鼻研究中的热点。

工作原理
电子鼻主要由气敏传感器阵列、信号预处理和模式识别三部分组成。某种气味呈现在一种活性材料的传感器面前，传感器将化学输入转换成电信号，由多个传感器对一种气味的响应便构成了传感器阵列对该气味的响应谱。显然，气味中的各种化学成分均会与敏感材料发生作用，所以这种响应谱为该气味的广谱响应谱。为实现对气味的定性或定量分析，必须将传感器的信号进行适当的预处理(消除噪声、特征提取、信号放大等)后采用合适的模式识别分析方法对其进行处理。理论上，每种气味都会有它的特征响应谱，根据其特征响应谱可区分小同的气味。同时还可利用气敏传感器构成阵列对多种气体的交叉敏感性进行测量，通过适当的分析方法，实现混合气体分析。
电子鼻正是利用各个气敏器件对复杂成分气体都有响应却又互不相同这一特点，借助数据处理方法对多种气味进行识别，从而对气味质量进行分析与评定。
电子鼻识别的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度，例如，一号气体可在某个传感器上产生高响应，而对其他传感器则是低响应；同样，二号气体产生高响应的传感器对一号气体则不敏感，归根结底，整个传感器阵列对不同气体的响应图案是不同的，正是这种区别，才使系统能根据传感器的响应图案来识别气体。
电子鼻的工作可简单归纳为：传感器阵列－信号预处理－神经网络和各种算法－计算机识别(气体定性定量分析）。从功能上讲，气体传感器阵列相当于生物嗅觉系统中的大量嗅感受器细胞，神经网络和计算机识别相当于生物的大脑，其余部分则相当于嗅神经信号传递系统。

　　澳大利亚科学家正在对蠕虫和昆虫气味感受器进行研究，以便从中获得启示制造出“电子鼻”，有朝一日能用它来调制葡萄酒，取代嗅探犬进行机场安检，甚至像狗那样帮助查出某些癌症。

　　蠕虫和昆虫的遗传基因和神经结构都比较简单，容易对它们的嗅觉机制进行研究。虫子会对气味作出反应，向喜欢的气味接近，对不喜欢的气味则逃避，这种反应也容易进行测量。一旦研究人员弄清了蠕虫和昆虫的嗅觉机制，就可以用在电子鼻中。科学家估计，5~7年内此类产品可望上市。

　　“真的鼻子当然还是比机器的好，但是在很多场合，人们需要可以信赖的、功能接近生物鼻子的某种机器。”科学家说。

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　　水不能喝 2009-4-5 16:35:59 219.235.129.* 举报 电子琴分为双排键电子琴和单排键电子琴。单排键是从双排键演变而来，而双排键电子琴的发展与管风琴是密不可分的。

　　上世纪初，世界各地的教会都普遍使用巨大、宏伟、声音洪亮的管风琴，它是靠人力或水力操控风箱，形成风压吹响管子发出声音的。由于体积过大，有的高达三层楼房，重几十吨，制造、运输、使用都十分不便，于是，人们就把目光投向电能应用。

　　1935年德国e.韦尔特、w.法斯和管风琴制作家k.曼伯格共同开发了利希特风琴，利用光线照射印上声音模式的玻璃转板上，从光变化引起的电流变化形成声音，但这种琴仍然庞大，要两间房才能安置。

　　1930年美国发明家l.哈蒙德推出有实用意义的机电式风琴，称为哈蒙德琴。它靠电磁线圈靠近91个多角钢音轮发出交流波，整理为正弦波合成音色。它有两层61键手键盘和一组32键脚键盘，能模拟20多种音色，这种琴于1934年申请专利权，1935年开始大量生产。仅1937年就销售3000多台。不过哈蒙德琴因为发声原理为机电，故只能称为第一台电风琴。但它的造型和结构成为了后来双排键电子琴的雏形。

　　当美国人制造的哈蒙德电风琴在全世界风靡一时之际，东方的日本却在默默地进行模仿研究，籍着新器件技术的发展，日本yamaha公司于1959年制造了世界上第一台双排键电子琴：d-1，并以electone作为注册商标。d-1实际上是哈蒙德琴的翻版，但由于采用先进的晶体管技术，内部电路和综合性能都有相当的进步。后来更发展出fs、me、hs、el等众多系列，确立yamaha的双排键电子琴霸主地位。

　　总的来说，电子琴的发明是从30年代到50年代。而常见的单排键电子琴是60年代发明的。

　　所以大致可以说那些欧洲人和美国人是先驱，yamaha是第一台真正意义的电子琴。