电子鼻在方便米饭气味识别中的应用

电子鼻在方便米饭气味识别中的应用
电子鼻在方便米饭气味识别中的应用

线性判别分析使用说明工具产生背景

线性判别分析使用说明 一、工具产生背景 在实际应用中,我们经常会遇到考察对象的分类结果是已知的情况。例如,某商业银行根据信用卡等级评分模型将其划分为3个类别:信用等级高、信用等级中以及信用等级低。判别分析是用来处理这种在已知分类结果的情况下对新数据集的归类。它与聚类分析相反,因为在进行聚类分析之前,所考察对象可以分为哪几类是未知的。判别分析可以通过训练数据集学习每个类别的特征,然后对新的数据集进行分类处理。 从统计学的角度看,判别分析可描述为:已知有k个总体G1,G2,…,Gk,现有样本y,要根据这k个总体和当前样本的特征,判定该样本y属于哪一个总体。其主要工作是根据对已知总体的理解,建立判别规则(判别函数),然后根据该判别规则对新的样本属于那个总体做出判断。 常用的判别分析主要是线性判别分析和二次判别分析,二者拥有类似的算法特征,区别仅在于:当不同分类样本的协方差(描述维度间关系的指标Cov(X,Y)=E{[ X-E(X)][Y-E(Y) ]})矩阵相同时,使用线性判别分析;当不同分类样本的协方差矩阵不同时,则应该使用二次判别分析。本文讲解线性判别分析,这也是最常用的判别分析方法。 二、功能按钮说明 软件打开后界面如下: 接下来具体介绍功能的使用: 1、选择训练数据集 选择用于训练模型的数据集。需满足以下条件: 1)首行是字段,且至少有两个字段; 2)必须包含一个分类字段; 3)除了分类字段,其它字段均为数值型。 如下:

其中”Type”为分类字段。 增加训练数据集,可提高模型的预测效果。 2、分类字段 分类字段是必不可少。当选择好训练数据集后会自动将所有字段添加到“分类字段”后的下拉框中,默认首个字段为当前选中的分类字段。 3、选择测试数据集 测试数据集就是待分类的新的数据集。需满足以下条件: 1)首行是字段; 2)每个字段均为数值型; 3)不包含分类字段。 4、优化算法: 指定求解最优化问题的算法,默认为奇异值分解(svd)。 1)奇异值分解(svd) 2)最小平方差(lsqr) 3)特征分解(eigen) 5、先验概率 默认为None,表示每一个分类的先验概率是等可能的。而有时候我们事先知道每个分类可能出现的概率,这时候也可以自定义。此时各分类概率之间需用英文逗号隔开。比如: ”0.2,0.3,0.4,0.1” 表示四个分类的概率分别为0.2,0.3,0.4,0.1且四个概率之和为1,如果概率和不为1则会对概率自动伸缩。而这四个分类分别为“分类字段”指定的按照先后顺序出现的四个唯一值。 6、最小容差 判别类别可以收敛的最小容差,默认为0.0001,一般不需要改动。 7、输出判别结果 输出测试数据集的判别结果。判别结果包含一个判定结果字段,和每条观测属于不同分类的概率。各分类的概率之和为1,判别结果为概率最高的一个分类。 三、生成图表解释 1、权值向量,如下:

电子鼻技术研究

电子鼻技术研究 摘要:本文详细介绍了电子鼻系统的工作原理、电子鼻系统的构成。依次介绍了气敏传感器阵列、数据采集预处理和和模式识别模块。其中气敏传感器阵列重点介绍了传感器的选取和传感器阵列的构成。数据采集预处理方面介绍了当前主流的预处理方法。模式识别模块重点介绍了目前在电子鼻技术中应用最广泛的的人工神经网络技术。 关键词:电子鼻技术、检测、模式识别、人工神经网络 引言 随着各种天然气、煤制气、液化气的开发和使用,各种可燃性气体散发在工作场所和人们生活中。为了有效地进行燃气生产中的质量监控和气体成分分析、环境保护中的空气污染检测和对民用燃气泄漏的检测及报警,国内外科研人员很早就致力于研究可燃气体的检测方法和控制方法,研制各式各样的气体检测和分析仪器,用于环境监测、生产过程中的监控及气体成分分析、气体泄漏报警等。 多组分气体分析是指对混合气体中多种感兴趣的气体或某种特定感兴趣的气体进行 定性或定量分析.用于气体敏感的传感器以响应速度快、灵敏度高、制作简单等优点而显示出良好的应用前景,但同时也存在着交叉敏感这一严重缺陷,因而在实际应用中难以有选择地响应被测气体中的某种成分,直接影响着气体的测量精度.近年来,研究者们尝试将气体传感器阵列与模式识别技术相结合,形成模拟人类和其他哺乳动物嗅觉机理的人工嗅觉系统,即“电子鼻”.基本思路是:先利用气体传感器阵列对被测介质形成高维响应模式,然后借助模式识别技术对阵列响应进行辨识、处理,从而解算出被测介质中各种成分的体积分数.实践证明,这是解决气体定量检测问题的一条有效途径[1]。 1商品化电子鼻的应用情况 目前,电子鼻已应用到质量控制、环境监测和疾病诊断[2]等各个领域。医用电子鼻特指用于疾病诊断的电子鼻系统,与传统的诊断方法相比,电子鼻疾病诊断具有无创性,实时性,便捷高效等特点,在疾病诊断方面具有潜在的优势。据报道,一种新的医用电子鼻气体传感器阵列优化方法,利用改进遗传算法设定气体传感器的重要性系数,以去除传感器阵列的冗

电子鼻

电子鼻技术在烟草原辅料及产品加工过程中质量控制的应用 一、技术(项目)简介 电子鼻(electronic nose),又称人工嗅觉分析系统(artificial olfactory),是20世纪90年代发展起来的一种新颖的分析、识别和检测技术,是由传感和自动化模式识别系统组成的针对各种气味进行识别的人工智能系统,它的工作原理类似人的鼻子,故称之为“电子鼻”。 电子鼻技术模仿了生物的嗅觉机能,通过传感装置采集多维响应信号,利用多元统计分析方法、神经网络方法和模糊方法进行数学处理,建立识别模式,将多维响应信号转换为感官评定指标值,完成对被测气味定性定量分析结果的智能解释。同普通的化学仪器分析不同,通过电子鼻系统分析得到的不是被测样品中某种或几种成分的定性与定量结果,而是获得被测样品气味的整体感官特征,具有类似鼻子的功能。 目前,电子鼻正以其独特的优越性受到各行各业的青睐,应用范围不断扩大,已经在环境监测、日用化工、医疗卫生、制药工业、空气检测、食品、公安和军事等行业得到有效应用。 在美国,电子鼻已经开始应用在烟草生产中,用于原料的分析和识别等等方面。而在我国,现行的烟草质量鉴别主要用化学成分分析的方法,评价体系简单、难以获得完整信息,如果要完全测出影响烟草质量的成分不仅非常复杂(仅烟气中的化学成分大约有5000种),而且要花费很多时间和费用。因此生产中更强调的是感官鉴别和评价,这种方法又带来主观性强,时间和费用消耗较大,鉴别结果易变、不够客观准确。因此,电子鼻识别技术在评定烟草香气质量方面将会展现出其独特的优越性。 二、技术特点及应用领域 电子鼻技术在香气分析和鉴定中具有不同于仪器分析和感官评价的特点: 1、电子鼻具有新颖的仿生检测技术,与传统成分分析仪器不同,它获得的是被检测样品气味的整体信息,并通过数学分析产生“指纹”图谱,提取样品的本质、隐含性质,用于今后、未知样品的识别和检测; 2、电子鼻的灵敏度很高,气味的检测限可以到达ppb甚至ppt级检测限; 3、电子鼻测定速度快,一般仅需几分钟,能及时反馈信息,调整生产流程中的各项工艺条件,确保质量评价(QA)和质量管理(QC)指标,从而使产品质量得到保证; 4、电子鼻测定范围广。它不仅能测定气体、液体,而且也能测定固体等各种形态的样品。样品不需前处理,极少使用各种有机溶剂,无有毒有害溶剂残留,是一项“绿色”环保的检测技术; 5、避免了靠人体感官测定中的主观因素及其它的人为误差,提高了检测的精确度,而且可以避免人工测定嗅味中因吸入样品对健康带来的不利影响; 同人类的嗅觉相比,电子鼻除具有灵敏度高、检测过程简单快捷外,还具有以下优越性: 1、定性强、安全性高,长时间工作无疲劳,能够胜任多样品、连续化检测,可实现生产的在线监测; 2、检测结果的客观、公正和标准化。电子鼻是依靠基于专家分析结果和反复训练而建立起来的数据库进行识别的,记过很少受外界影响; 3、成本低。 五、应用前景及市场预测 通过本项目在烟草生产中应用,可以使电子鼻通过对原料选择、加工工艺监控、产品品质评判等一系列过程进行客观、亏苏、准确的分析和判定,有效地保证产品品质的标准化、提高产品档次和市场竞争力,从而使本项目的合作企业获得上百万元的直接和间接经济效益。通过本项目,可以将电子鼻这一新型信息技术引进我国烟草加工业的品质控制中,为烟草加工业中产品香气品质控制提供一种客观、快速、准确的评价、检测方法,从而有效地稳定、提高产品品质,增强产品市场竞争力,提升加工企业的品牌和知名度。另外,目前国内假烟充斥市场,对一些“伪而不劣”的假烟的判别很困难,而通过电子鼻技术,可以快速、简捷地对假烟进行判定,并据有科学可靠依据。因此,其间接和长远的经济效益不可估量。

电导率测定在鉴别食用植物油掺伪应用研究

粮食与油脂 2008年第11期 收稿日期:2008-08-15 作者简介:朱锐(1984 ̄),男,硕士研究生,主要从事粮油、食品分析研究。 电导率测定在鉴别食用植物油掺伪应用研究 朱锐1,王督1,杨小京1,何东平2 (1昆明理工大学现代农业工程学院,云南昆明650224;2武汉工业学院食品科学与工程学院,湖北武汉430023) 摘要:该研究探索通过电导率测定鉴别食用植物油掺入地沟油检测方法。通过对比地沟油、合格食用油、掺假食用植物油电导率方法,结果表明,地沟油经提取后水相平均电导率为100.7μs/cm ,是菜籽油10倍,大豆色拉油10倍,芝麻油11倍。地沟油以不同质量分数掺入到菜籽油中,掺假量与电导率呈线性关系,且由单因素方差分析可知,掺假量对电导率影响显著;一元线性回归方程为 Y =91.41X +12.49,R 2 =0.996,其结果差异有统计学意义(ρ<0.01)。电导率可用于地沟油掺入食用植物油鉴别检测。关键词:地沟油;电导率;油脂掺假; Applicationofelectricalconductivitymeasurementinqualified edibleoiladulterationidentification ZHURui1,WANGDu1,YANGXiao-jing1,HEDong-ping2 (1FacultyofModernAgriculturalEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology, Kunming650224,China;2CollegeofFoodScienceandTechnology, WuhanPolytechnicUniversity,Wuhan430023,China) Abstract:To explore the identificating method of hogwash oil adulterated in edible oil through measur-ing electrical conductivity.Hogwash oil ,qualified edible oil and adulterated oil were compared to find the characteristics of electrical conductivity.The mean aqueous phase electrical conductivity was 100.7μs/cm and was 10times to the rapeseed oil ,10times to soybean salad oil ,11times to sesame oil .Hogwash oils were adulterated in rapeseed oil in different percentages ,single-factor variance analysis in-dicated that adulterated percentage was very significant to electrical conductivity and it showed .The lin-ear regression plot was Y =91.41X +12.49,R 2=0.996.The measurement results showed significant dif-ference (ρ<0.01).Electrical conductivity is a practicable simple method for edible oil adulteration identification. KeyWords: hogwash oil ;electrical conductivity ;adulteration of oil 中图分类号:TS227文献标识码:A文章编号:1008―9578(2008)11―0042―02在油脂商贸活动中,一些不法商贩进行油脂掺假以获取暴利,坑害消费者,扰乱油脂商业流通市场正常运行;使目前我国油脂市场掺假现象十分严重,主要集中在散装油市场。 掺假有三层含义〔1〕 :一是掺入非油脂物质,如水、矿物油等;二是向质量好食用油掺入质量差油脂,如浓香花生油被掺入一般花生油等;三是一种油脂掺入另一种油脂,包括食用油和非食用油,一般是向价格高油掺入低价格油脂;国内曾有食用油掺入桐油而引 起多人中毒报道 〔2〕 。国外市场有不法商贩往芥末油加入蓟罂粟油导致消费者出现全身水肿症状,也有往橄 榄油掺入菜籽油获利等〔3~4〕 。 随着我国餐饮服务业规模不断扩大,餐饮废水中排出废弃油脂日益增多,一些不法分子受利益驱动,将回收废油经简单提炼成“地沟油”,掺入到合格食用 油中回流市场,类似报道常见于各地媒体〔5~6〕 。由于在烹调过程中加入食盐等调味剂和烹调过程中有机物分解产生可电离物质及污水中金属离子可能会使地沟油电导率测定值升高。通过用去离子水提取后测定 水相电导率〔7〕 ,对比地沟油、合格食用油及不同掺假量 食用植物油电导率测定结果,以此为指标可有效、 快速鉴别食用油中是否掺入地沟油。1材料与方法1.1仪器与试剂 DDS ―307型电导率仪:上海雷磁仪器有限公司; 去离子水(电导率0.45μs/cm );FA1004型电子分析天平:上海精科天平厂; 250ml 分液漏斗,100ml 量筒,50ml 烧杯,250ml 烧杯。1.2样品来源 地沟油样品:昆明理工大学生物能源工程实验室提供。本实验主要选择菜籽油、大豆色拉油和芝麻油作为合格食用油对照品,散装食用油购于农贸市场,桶装食用油购于超市。1.3方法 1.3.1地沟油与三种合格食用油电导率测定 用分析天平分别称取50g 菜籽油、大豆色拉油、芝麻油、地沟油于50ml 烧杯中,然后在250ml 烧杯中加入去离子水100ml 与所取油样混合搅拌,最后在 42

第8章-线性判别分析--机器学习与应用第二版

第8章线性判别分析 主成分分析的目标是向量在低维空间中的投影能很好的近似代替原始向量,但这种投影对分类不一定合适。由于是无监督的学习,没有利用样本标签信息,不同类型样本的特征向量在这个空间中的投影可能很相近。本章要介绍的线性判别分析也是一种子空间投影技术,但是它的目的是用来做分类,让投影后的向量对于分类任务有很好的区分度。 8.1用投影进行分类 线性判别分析(Linear discriminant analysis,简称LDA)[1][2]的基本思想是通过线性投影来最小化同类样本间的差异,最大化不同类样本间的差异。具体做法是寻找一个向低维空间的投影矩阵W,样本的特征向量x经过投影之后得到新向量: y Wx = 同一类样本投影后的结果向量差异尽可能小,不同类的样本差异尽可能大。直观来看,就是经过这个投影之后同一类的样本尽量聚集在一起,不同类的样本尽可能离得远。下图8.1是这种投影的示意图: 图8.1最佳投影方向 上图中特征向量是二维的,我们向一维空间即直线投影,投影后这些点位于直线上。在上图中有两类样本,通过向右上方的直线投影,两类样本被有效的分开了。绿色的样本投影之后位于直线的下半部分,红色的样本投影之后位于直线的上半部分。由于是向一维空间投影,这相当于用一个向量w和特征向量x做内积,得到一个标量: T y=w x

8.2寻找投影矩阵 8.2.1一维的情况 问题的关键是如何找到最佳投影矩阵。下面先考虑最简单的情况,把向量映射到一维空间。假设有n 个样本,它们的特征向量为i x ,属于两个不同的类。属于类1C 的样本集为1D ,有1n 个样本;属于类2C 的样本集为2D ,有2n 个样本。有一个向量w ,所有向量对该向量做投影可以得到一个标量: T y =w x 投影运算产生了n 个标量,分属于与1C 和2C 相对应的两个集合1Y 和2Y 。我们希望投影后两个类内部的各个样本差异最小化,类之间的差异最大化。类间差异可以用投影之后两类样本均值的差来衡量。投影之前每类样本的均值为: x 1m i i D i n ∈= ∑x 投影后的均值为: T T x 1m i i i D i n ∈==∑w x w m 它等价于样本均值在w 上的投影。投影后两类样本均值差的绝对值为: ()T 1212 -=-m m w m m 类内的差异大小可以用方差来衡量。定义类别i C 的类内散布为: ()2 2i i i y Y s y m ∈=-∑ 这是一个标量,和方差相差一个倍数,衡量了某一类的所有样本与该类中心的距离。()() 22121/n s s + 是全体样本的方差,2212s s + 称为总类内散布。我们要寻找的最佳投影需要使下面的目标函数最大化: () ()2 122212m m w L s s -=+ 即让类间的均值差最大化(分子),类内的差异最小化(分母)。为了把这个目标函数写成w 的函数,定义类内散布矩阵为: ()() T x S x m x m i i i i D ∈= --∑总类内散布矩阵为:12S S S W =+

电子鼻实验报告

利用电子鼻分析不同品质酱油风味实验 一、实验目的 1、了解电子鼻的工作原理; 2、学习并掌握电子鼻(PEN3)的使用及数据分析。 二、实验原理 电子鼻是模拟动物嗅觉器官开发出一种高科技产品,利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统。PEN3型电子鼻内置10个金属氧化气体传感器,每个传感器对应的敏感物质如表1所示。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)。PEN3型电子鼻自带的WinMuster软件可以进行PCA(主成分分析)、LDA(线性判别法)、Loadings(负荷加载分析)等分析。 酱油是一种具有浓郁酱香的传统调味品,不同品质的酱油具有不同的风味,本实验利用电子鼻中传感器对不同酱油的风味物质的响应值变化对酱油进行品质比较。

三、实验器材及实验条件 1、实验器材 电子鼻:PEN3型,德国Airsense公司;顶空瓶:50 ml; 2、实验条件 采样时间间隔为1s/组,传感器自动清洗时间为120s,传感器归零时间为5s,进样流量为600ml/min,试验测试分析时间为60s。 四、实验步骤 1、样品处理:分别取10ml1号酱油、2号酱油于50ml的顶空瓶,再塞好塞子、盖好瓶盖,常温下放置2h。 2、开机:屏幕出现—Start Sensor,1min后变成—Standby。 3、连接:打开WinMuster软件,Options(设置选项),Search Devices(选择电子鼻型号),PEN3。 4、设置参数:Options,PEN3,Settings,Measurement(设置测试参数),Gap Flows(设置气流量)。 5、开始测试:Measurement,Start。观察状态栏里的测试进程倒计时,connect vial倒计时提示为1时,同时将进样针和补气针插入顶空瓶。 6、停止测试:60s后,Remove vial倒计时提示为1时,同时拔出进样针和补气针。

电子鼻的原理、应用现状及前景展望

电子鼻的原理、应用现状及前景展望 辛松林1杨妍2 (1.四川烹饪高等专科学校,四川成都 610072;2上海雪国高榕生物技术有限 公司,上海奉贤201401) 摘要:气味指纹检测技术又被称为电子鼻技术,是近十年来快速发展起来的一个新兴事物。本文综述了电子鼻的检测原理、仪器组成、特点、应用现状及前景,有助于各界对电子鼻更全面、深入的了解和认识。 关键词:电子鼻;气味;传感器 电子鼻是一种气味指纹检测方法,其检测结果所显示的图谱又被称为气味指纹图谱,是近十年来快速发展起来的一个新兴事物,主要利用气味传感器、数据处理设备和分析软件组成的装置,它以气体为分析对象,通过模拟人的嗅觉系统对待检气味捕捉和检测,因此这种气味指纹检测装置被形象的称为电子鼻,这种气味指纹检测技术又被称为电子鼻技术。该技术是利用气体传感器阵列的响应曲线来识别气味的电子系统。电子鼻与普通的化学仪器,如色谱仪、光谱仪等不同,得到的不是被测样品各种成分的定性和定量结果,而是样品中挥发成分的整体信息。目前,技术较成熟电子鼻系统有英国Neotronics system和AromaScansystem、法国Alpha MOS系统、日本Frgaro、中国台湾Smell和KeenWeen等,它不仅可以对不同样品的气味信息进行简单的比对分析,而且可以通过采集标样信息建立数据库,利用化学计量学的统计分析方法对未知样品进行定性和定量分析,具有快速、便捷的特点。 1.电子鼻的检测原理 l994年,英国Warwiek大学Gardner和Southampton大学Bartlett使用“电子鼻”这一术语并定义为“电子鼻是一种由具有部分选择性化学传感器阵列和适当模式识别系统组成、能识别简单或复杂气味仪器”。电子鼻又称气味扫描仪,在检测时充分发挥其客观性、可靠性和重现性等优点,主要用以识别、分析、检测一些会挥发成分。 1.1仪器组成 电子鼻检测装置主要由传感器、计算机、进样装置、气体处理装置所组成。在进行气味分别处理过程中,其核心部件为:气敏传感器阵列、运算放大器等电

电子技术应用电子技术应用的意思

电子技术应用电子技术应用的意思 电子技术应用是什么?有什么样的发展前景呢?下面是为大家的 电子技术应用的意思,欢迎阅读!希望对大家有所帮助! 概述: 电子应用技术,培养能掌握现代电子设备与通讯信息系统等方 面的专业知识,得到应用电子技术实践的基本训练,具备安装、管理和维修各种电子通讯设备、工业电视、宽带接入的能力的专门人才。 主要课程: 计算机操作及应用、电工原理、电子技术、逻辑设计、微机原理、高频电路、电子线路CAD、电子线路设计与工艺、PCB设计与制作、工业电视、检测技术、单片机技术、PLC、计算机网络技术、家 电维修技术、通信原理、机械制图等。电子电工(大专及本科叫电气 工程及自动化或电气自动化) 业务培养目标:本专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。? 业务培养要求:本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信 息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合,学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制技术问题的基本能力。

本段专业介绍: 湖南信息职业技术学院应用电子技术专业是湖南省教改试点专业、省级精品专业、省级教学团队、省级重点实习实训基地。 就业方向 本专业方向培养具备智能电子产品设计、质量检测、生产管理等方面的基本理论知识和基本技能,能在电子领域和部门生产第一线从事智能电子产品的设计与开发、质量检测、生产管理、智能电子产品的销售和技术支持技能应用型人才。毕业生就业主要在电子企业、电子公司和事业单位从事数控设备或仪表、家电控制系统、智能玩具、汽车电子、工业控制网络通信设备、医疗仪器、环境监控等产品的生产检测、维修、调试、生产管理和销售工作。实训环节 电子技能实训、基于数控的高保真功放的电子综合实训、自动检测技术实训、基于AT89S51单片机应用与开发综合实训、MP3数码产品的设计实训、专业综合实训、顶岗实习、毕业实习和毕业设计。 就业优势 电子信息业是全国五大支柱产业、湖南省七大战略性新兴产业。随着物联网、FPGA、嵌入式等高新技术的不断创新与发展,极大刺激了应用电子技术专业人才需求。湖南信息职业技术学院本专业主要面向智能电子产品设计开发(电路设计/PCB设计/软件设计)、工业生产管理(生产运行管理/质量控制/产品检测/工艺实施)和市场信息服务(技术支持/产品营销/运营管理)等岗位。合作企业主要有:湖南电子

电子应用技术基础试题及答案

一、填空题:(每空3分,共15分) 1.逻辑函数有四种表示方法,它们分别是( )、( )、( )和( )。 2.将2004个“1”异或起来得到的结果是( )。 3.由555定时器构成的三种电路中,( )和( )是脉冲的整形电路。 4.TTL 器件输入脚悬空相当于输入( )电平。 5.基本逻辑运算有: ( )、( )和( )运算。 6.采用四位比较器对两个四位数比较时,先比较( )位。 7.触发器按动作特点可分为基本型、( )、( )和边沿型; 8.如果要把一宽脉冲变换为窄脉冲应采用 ( ) 触发器 9.目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是( )电路和( )电路。 10.施密特触发器有( )个稳定状态.,多谐振荡器有( )个稳定状态。 11.数字系统按组成方式可分为 、 两种; 12.两二进制数相加时,不考虑低位的进位信号是 ( ) 加器。 13.不仅考虑两个____________相加,而且还考虑来自__________相加的运算电路,称为全加器。 14.时序逻辑电路的输出不仅和_________有关,而且还与_____________有关。 15.计数器按CP 脉冲的输入方式可分为___________和___________。 16.触发器根据逻辑功能的不同,可分为___________、___________、___________、___________、___________等。 17.根据不同需要,在集成计数器芯片的基础上,通过采用___________、___________、___________等方法可以实现任意进制的技术器。 18.4. 一个 JK 触发器有 个稳态,它可存储 位二进制数。 19.若将一个正弦波电压信号转换成同一频率的矩形波,应采用 电路。 20. 把JK 触发器改成T 触发器的方法是 。 21.N 个触发器组成的计数器最多可以组成 进制的计数器。 22.基本RS 触发器的约束条件是 。 23.对于JK 触发器,若K J =,则可完成 T 触发器的逻辑功能;若K J =,则可完成 D 触发器的逻辑功能。 二.数制转换(5分):

电子鼻

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。 PCA又称为主成分分析,是在电子鼻领域应用最多的两种算法之一。设有n个样本,m个变量,则原始测量数据的矩阵向量为 将原始数据标准化,得到标准化的测量值: 式中 jx为变量j测量值的样本平均值;sj为变量j测量值的样本标准差。将标准化的测量值组成对应的新矩阵向量,并求其协方差矩阵,然后求协方差矩阵的特征值,按大小顺序排列得

电子应用技术课程

电子应用基础入门 一:基础知识 1.导体:电流比较容易通过的物体,例如各种金属,水溶液等;(超导体的电阻为零) 2.绝缘体:电流比较难通过的物体,例如各种塑料,玻璃等。(近似无穷大的电阻) 电源的芯都是良导体,外部保护层都是绝缘体;导体和绝缘体并没有明显的界限,导体和绝缘体是导电能力相差很多倍的两个物体相对而言;物体受温度、电场、磁场、光照、参杂的物质等因素电阻会变化,故而有半导体; 3.短路、开路、和回路; 开关实际上一个短路器和开路器,是一个电阻在零欧姆和无穷大两个阻值上变化的原件,这个自来水的开关的效应和原理是一样的; 短路和开路是电子电路中最常见的状态;在电子技术中,短路不仅仅局限于导体零欧姆的短路;开路也不仅仅局限于导体无穷大阻值; 任何时候只要有电流通过,就必定有一个闭合的通路,这个通路就是电流的回路,不考虑电源内部的情况下,电流一定是从正极流向负极;电源是一各特殊的电子元器件,有闭合的通路才能产生电流,没有导体及其他电子元件连接成闭合的通路就不会有电流; 因此:没有回路就一定没有电流,有电流就一定有回路; 4.电压、电流、电阻 两个不同的水位线存在一个水位差,形成一个水压,两个水压之间如果有一根水管的话,水就会流动,水流动就会受到阻力。水管越细,阻力越大,水流越小;水压越高,水流也大;电压:指两个物体之间的电势差,有了电势差,就会形成电压,如果电压之间有一个导电通路的话,这个通路里就会产生电流,电阻越大,电流越小,电压越高,电流越大; 上面水的例子中,共有三个量:水压,水流,水阻。水流动的方向是从高处流向低处;对应电的比喻中,也有三个量:电压、电流、电阻,电流动的方向是从正极流向负极; 两个水位之间的水位差等于水压,两个电极之间的电势差等于电压,高水位相当于正电极,也叫高电平位,低水位相当于负电极,也叫低电平 〃三者之间的关系: 电压的单位:伏特(V)电路中用字母U表示,伏特定律:U=I*R 1伏特等于对每一库仑的电荷做了1焦耳的功,即1V=1J/c; 电流的单位:安培(A)电路中用字母I表示;安培定律:I= U/R 单位时间内通过导线某一截面的电荷量;1A=1000mA;1mA=10-3A, 1mA=1000μA;1μA=10-3mA,1μA=10-6A 电阻的单位:欧姆(Ω)电路中用字母R表示;欧姆定律:R=U/I 5.并联、串联 并联:所有元器件的头脚连在一起,所有元器件的尾脚连在一起,这样每个元器件的都共用AB两点,所以并联电路中的电压是相等的; 电阻并联:1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+…1/Rn 串联:所有元器件的头脚和尾脚相串而联,好像铁链一样,断一环就会分成两段,这时只有最头和最尾的元器件接到AB两点,每个元器件是这个回路的一部分,所以串联电路的电流是处处相等的; 电阻串联:R串=R1+R2+R3+…Rn

最新电子鼻数据的特征选择

1 电子鼻数据的数据处理方法报告: 2 电子鼻是模仿生物鼻工作原理的一种电子系统,其工作过程可以简单的归纳3 为:气敏传感器阵列对待测气体进行信号采集,经信号预处理单元整理采集的4 数据,然后送入模式识别单元进行训练学习,学习完成后即可实现对待测气体5 成分的定性或定量的识别。典型的电子鼻系统结构如下图所示: 6 7 信号预处理模块主要是对传感器采集的数据进行一些预处理,减少各种各样的8 干扰措施,并对处理之后的信号进行特征采集,采集的特征应用于模式识别模9 块。 10 模式识别模块是整个系统的核心。用于电子鼻系统的常见的模式识别方法有统11 计模式识别方法和人工神经网络方法。前者主要有Bayes、线性判别函数、非线12 性判别函数、SVM、K-近邻法等;后者主要有感知器算法、BP网络、径向基函数13 RBF神经网络等。 14 下面就信号的预处理和数据的特征提取进行相关的总结。 15 16 数据的预处理 17 对同一种样品,传感器对其需要测量多次。在测量中,很难保证每次测量18 的 19 条件是一致的。因此,为了采集正确的特征,并消除影响,需要对数据进行相

20 应的预处理,常见的预处理方法主要有: 21 1、标准化处理方法 22 标准化方法的思想是将样本数据的样本方差归一,这样处理可以便于对特征进23 行提取并对特征进行降维,这样的处理方法对信号的线性漂移(平移和比例漂24 移)具有很好的适应性。 25 处理过程为:设为样本i的第k个测量数据,则 26 27 其中,。 28 2、差分法 29 差分法的思想是补偿传感器的温度效应,其形式为 30 X(i)=x(i)-x(min) 31 32 3、相对差分:X(i)=x(i)/x(min) 33 4、分式差分:X(i)={x(i)-x(min)}/x(min) 34 5、归一化:X(i)={x(i)-x(min)}/{x(max)-x(min)} 35 6、采取信号变换方法 36 可以对采样信号进行DFT变换,得到变换后的数据,并进行特征提取。

Fisher线性判别分析实验(模式识别与人工智能原理实验1)

实验1 Fisher 线性判别分析实验 一、摘要 Fisher 线性判别分析的基本思想:通过寻找一个投影方向(线性变换,线性组合),将高维问题降低到一维问题来解决,并且要求变换后的一维数据具有如下性质:同类样本尽可能聚集在一起,不同类的样本尽可能地远。 Fisher 线性判别分析,就是通过给定的训练数据,确定投影方向W 和阈值y0,即确定线性判别函数,然后根据这个线性判别函数,对测试数据进行测试,得到测试数据的类别。 二、算法的基本原理及流程图 1 基本原理 (1)W 的确定 各类样本均值向量mi 样本类内离散度矩阵i S 和总类内离散度矩阵w S 12w S S S =+ 样本类间离散度矩阵b S 在投影后的一维空间中,各类样本均值T i i m '= W m 。样本类内离散度和总类内离散度 T T i i w w S ' = W S W S ' = W S W 。样本类间离散度T b b S ' = W S W 。 Fisher 准则函数满足两个性质: ·投影后,各类样本内部尽可能密集,即总类内离散度越小越好。 ·投影后,各类样本尽可能离得远,即样本类间离散度越大越好。 根据这个性质确定准则函数,根据使准则函数取得最大值,可求出W : -1w 12W = S (m - m ) 。 (2)阈值的确定 实验中采取的方法:012y = (m ' + m ') / 2。 (3)Fisher 线性判别的决策规则 对于某一个未知类别的样本向量x ,如果y=W T ·x>y0,则x ∈w1;否则x ∈w2。 x 1 m x, 1,2 i i X i i N ∈= =∑T x S (x m )(x m ), 1,2 i i i i X i ∈= --=∑T 1212S (m m )(m m )b =--

《数字电子应用技术》试卷

《数字电子技术》试卷一 一、填空(每空1分,共25分) 1、(10110)2=( )10=( )16 (28)10=( )2=( )16 (56)10=()8421BCD 2、最基本的门电路是:、、。 3、有N个变量组成的最小项有个。 4、基本RS触发器的特征方程为_______ ,约束条件是 __. 5、若存储器的容量是256×4RAM,该RAM有 ___存储单元,有字,字长 _____位,地址线根。 6、用N位移位寄存器构成的扭环形计数器的模是________. 7、若令JK触发器的J=K=T则构成的触发器为_______. 8、如图所示,Y=。 9、如图所示逻辑电路的输出Y= 。 10、已知Y=,则= ,Y/ =。 11、组合逻辑电路的特点是_________、___________;与组合逻辑电路相比,时序逻辑电路的输出不仅仅取决于此刻的_______;还与电路 有关。 二、化简(每小题5分,共20分) 1、公式法化简 (1)Y= (2) 2、用卡诺图法化简下列逻辑函数 (1) (2) 三、设下列各触发器初始状态为0,试画出在CP作用下触发器的输出波形(10分) 四、用74LS161四位二进制计数器实现十进制计数器(15分)

五、某汽车驾驶员培训班结业考试,有三名评判员,其中A为主评判员,B、C 为副评判员,评判时,按照少数服从多数原则,但若主评判员认为合格也可以通过。试用74LS138和与非门实现此功能的逻辑电路。(15分) 六、试分析如图电路的逻辑功能,设各触发器的初始状态为0(15分) 《数字电子技术》试卷二 一、填空(每空1分,共20分) 1、(1001101)2=()10=()8=()16;27)10=() 。 8421BCD 2、客观事物的最基本的逻辑关系有____ 逻辑____ 逻辑和_____逻辑三种。 3、函数的反演式= ;函数的对偶式 = 。 4、51个“1”连续进行异或运算,其结果是。 5、基本R-S触发器的特征方程为__ ;约束条件是。 6、按照逻辑功能的不同特点,数字电路可分为_____、____两大类。 7、J-K触发器,当J=K=0时,触发器处于___状态;J=0、K=1时,触发器状态 为____;K=0、J=1时,触发器状态为____;J=K=1时,触发器状态___。8、某中规模寄存器内有3个触发器,用它构成的扭环型计数器模长为;构 成最长模计数器模长为。 二、化简(每题5分,共20分) 1、用公式法化简下列逻辑函数。 1) 2) 2、用卡诺图法化简下列逻辑函数。1)(0,2,3,4,8,10,11) 2) (0,1,4,9,12,)+(2,3,6,10,11,14) 三、设计一个三变量判偶电路,当输入变量A,B,C中有偶数个1时,其输出为1;否则输出为0。并用3/8线译码器(74LS138)和适当门电路实现。(16分) 四、如下图所示维持阻塞D触发器,设初态为0。根据CP脉冲及A输入波形画出Q波形。(8分)

实验一 食用油脂类的掺伪鉴别检验

实验一食用油脂类的掺伪鉴别检验 一. 实验目的与要求 使学生了解一般油脂中掺假物质的检测方法,并掌握快速、简易的鉴别方法。 二. 实验主要内容: 测定芝麻油中掺入花生油、大豆油的定性和定量测定。 三.实验步骤: 1.对掺假油样的定性测定 (1)掺入花生油 a. 用天平准确称取待检油样1g,分别置于50mL有塞试管中。 b. 分别向待检油样加入1.5mol/L氢氧化钾乙醇溶液5mL,摇匀。 c. 在90~95℃水浴上加热5min,加入70%乙酸5mL,浓盐酸0.5mL,摇匀,溶解所有沉淀物(必要时加热)。 d.试管置于11~12℃水中冷却20min,观察结果。 e.结果判断待检样品管中出现浑浊或沉淀现象。 (2)掺入大豆油 a.用5mL移液管准确量取待检油样各5mL于试管中。 b.向试管中加入三氯甲烷2mL及2%硝酸钾溶液3mL。剧烈振摇,使完全呈乳浊液。 c.结果判断:如乳浊液呈柠檬黄色,即表示油样中含有豆油。 2.香油含量的测定 a.香油标准液的配制:精密称取纯香油0.25g,加石油醚溶解并定容至5mL。 b.待检样品的处理:精密称取待检油样0.25g,加石油醚溶解并定容至5mL。 c.取出1mL待检样样置于10mL比色管中,另取香油标准液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL(0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05g), 分别置于10mL比色管中。 d.样品管与标准管内加石油醚至3mL(即向标准液中分别加入3、2.8、2.6、2.4、2.2、2mL石油醚),加蔗糖盐酸液3mL。缓缓摇动15min。 e.于各管加入蒸馏水2mL摇匀,弃去石油醚层。

电工与电子应用技术试题

1 / 7 做试题,没答案?上自考365,网校名师为你详细解答! 全国2008年4月自考电子技术基础(一)试题 课程代码:02234 一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.N 型半导体中少数载流子是( ) A .正离子 B .负离子 C .空穴 D .自由电子 2.理想二极管构成的电路如题2图所示,则输出电压U 0为( ) A .-16V B .-8V C .+8V D .+16V 3.半导体三极管处在饱和状态时是( ) A .e 结反偏c 结反偏 B .-e 结正偏c 结正偏 C .e 结反偏c 结正偏 D .e 结正偏c 结反偏 4.测得某电路中的半导体三极管(锗管)各管脚电位如题4图所示,则该管处在( ) A .放大状态 B .饱和状态 C .截止状态 D .不能确定的状态 5.下述基本放大电路进行比较,输入电阻最低输出电阻高的是( ) A .共射极放大电路 B .共基极放大电路 C .共集电极放大电路 D .共源极放大电路 6.场效应管与半导体三极管进行比较,场效应管是( ) A .输入电阻低,无输入电流 B .电流控制器件 C .输入电阻高,热稳定性能好 D .输入电阻低,输出电阻低 7.为使放大电路的输入电阻低,在放大电路中应引入的反馈是交流( ) A .电压负反馈 B .电流负反馈 C .并联负反馈 D .串联负反馈

2 / 7 8.下述基本放大电路中,高频特性最好的是( ) A .共源极放大电路 B .共集电极放大电路 C 共发射极放大电路 D .共基极放大电路 9.在双端输入的差动放大电路中,知u i1=12mv ,u i2=6mv ,则共模输入信号为( ) A .-18mv B .-9mv C .9mv D .18mv 10.下述正弦波振荡电路中,适合产生低频信号的是( ) A .RC 桥式振荡电路 B .变压器反馈式振荡电路 C .电感三点式振荡电路 D .电容三点式振荡电路 11.逻辑函数F=C B C A +的最小项表达式为( ) A .F(ABC)=∑m (1,3,6,7) B .F(ABC)=∑m (2,3,6,7) C .F(ABC)=∑m (1,2,6,7) D .F (ABC)=∑m (1,4,5,6) 12.逻辑函数F(A ,B ,C)=∑m (1,3,4,6)的最简与或表达式为( ) A .F=AC C A + B .F=B A B A + C .F=C A C A + D .F=C B C B + 13.TTL 型门电路组成的逻辑电路如题13图所示,其输出函数F 与A ,B 的逻辑关系式为 ( ) A .F=A + B B .F=A+B C .F=A+B D .F=A +B 14.CMOS 型门电路组成的逻辑电路如题14图所示,其输出函数F 与A ,B 的逻辑关系式为( ) A .F=A B B .F=AB C . F=0

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