Авторизация



Войти

Регестрация

Встречайте устройство для распознания запахов E-Nose


foto

Электронный нос обычно идентифицирует запахи, обнаруживая «отпечаток пальца» химического соединения на множестве датчиков, контролируемых программным обеспечением распознавания образов. Технология E-Nose уже используется во многих отраслях промышленности, включая сельскохозяйственные, экологические, продовольственные, производственные и военные.


Электронные снифферы также проверяются на их способность обнаруживать болезнь, измеряя уровень глюкозы в крови от своего дыхания и вынюхивая болезнь кишечника из образцов кормы. Лучше электронный нос, чем настоящий, не так ли?


«Это было похоже на естественную вещь, чтобы сделать расширение электронного носа, которое добавляет больше контекстной информации», - говорит Розенштейн. В дополнение к обнюхиванию, их устройство под названием TruffleBot измеряет небольшие изменения давления и температуры - физические характеристики, которые можно использовать для определения запаха. Например, вот забавный факт для следующего счастливого часа: запахи пива вызывают небольшое снижение давления воздуха и небольшое повышение температуры из-за физических свойств пара спирта.


В статье, представленной на прошлой неделе в Кливленде на конференции BioCAS2018, команда Розенштейна показала, что добавление этой новой информации в электронный нос повышает точность устройства от 80 до 95 процентов.


foto

E-Nose входят в различные архитектуры, но большинство полагается исключительно на химические датчики, такие как оксиды металлов или проводящие полимеры. TruffleBot идет еще дальше: монтажная плата размером 3,5 дюйма на 2 дюйма, расположенная на вершине малины Pi, содержит восемь пар датчиков в четырех рядах по два. Каждая пара датчиков содержит химический датчик для определения паров и механического датчика (цифровой барометр) для измерения давления и температуры воздуха.


Затем идет бит нюхания: образцы запаха проталкиваются через эти датчики небольшими воздушными насосами, которые можно запрограммировать на затяжку воздуха в виде рисунка. «Когда животные хотят что-то почувствовать, они не просто пассивно подвергаются воздействию химического вещества. Они активно нюхают за это - отбирают воздух и передвигаются, поэтому сигналы, которые принимаются, не являются статическими » - говорит Розенштейн.


В анализе девяти запахов, в том числе из сидр-уксуса, сока лайма, пива, вина и водки (и использования окружающего воздуха в качестве контроля), команда обнаружила, что только химические датчики точно идентифицировали запах примерно в 80% случаев. Добавление нюхания улучшило точность до 90 процентов. Бросьте показания давления и температуры, а электронный нос распознает запах в 95% случаев.


Система достаточно гибкая, чтобы заменять другие типы химических датчиков, примечания Розенштейна, а общее устройство было относительно недорогим - всего 150 долларов США для деталей прототипа.


Затем инженеры работают над повышением точности и времени срабатывания устройства и добавлением новых воздушных путей и систем отбора проб. Исследование спонсировалось DARPA, которое имеет историю инвестирования в сенсорные технологии.