一种用于丙酮气体检测的智能MEMS仿生嗅觉系统

作者：周雨萌; 尤睿^*; 魏向阳; 祝连庆

来源：北京信息科技大学学报(自然科学版), 2023, 38(03): 52-58.

DOI：10.16508/j.cnki.11-5866/n.2023.03.008

• 仿生嗅觉
• 丙酮气体检测
• 微机电系统
• 卷积神经网络

提出一种基于卷积神经网络的便携式智能仿生嗅觉微机电系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)设计方法。采用高集成度异质标记物敏感单元阵列作为系统前端气体感知器，通过RMSprop优化算法构建一维卷积神经网络丙酮气体质量浓度检测模型，可实现模拟多组分气体环境中丙酮气体的高精度定量分析。实验结果表明，该模型的拟合优度为0.995,平均相对误差为0.088 5,平均绝对误差为0.121 6 mg/m3,检测效果优于多层感知器神经网络、支持向量回归机等其他6种算法模型。在基于该系统开展的呼气实验测试中，15组样本的检测标准差在0.012 5～0.370 9 mg/m3之间，具有优异的稳定性。

• 单位
  北京信息科技大学