研究目的
利用离散小波变换分析对温度调制半导体气体传感器进行研究,以评估在湿度影响下提取气体浓度信息的可能性。
研究成果
研究表明,尽管存在湿度干扰,对温度调制半导体气体传感器的响应进行离散小波变换分析,仍能有效测定低浓度氨气。该方法在空气质量监测应用中展现出良好前景。
研究不足
该方法对低浓度氨气能提供令人满意的结果,但对高浓度效果较差。该研究具有启发性,可能需要进一步优化以提高普适性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用商用半导体气体传感器(GGS10331),通过周期性温度调制分析其对特定相对湿度下不同氨气浓度的响应,使用离散小波变换(DWT)进行特征提取。
2:样本选择与数据来源:
测量在合成空气环境中进行,设置六个氨气浓度水平(5、10、20、30、40和50 ppm)及四个相对湿度水平(0%、25%、50%和75%)。
3:40和50 ppm)及四个相对湿度水平(0%、25%、50%和75%)。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包括GGS10331气体传感器、Hameg 8143任意波形电源、Keithley 2400数字万用表以及Brooks GF系列质量流量控制器。
4:实验流程与操作步骤:
通过正弦电压对传感器加热器进行温度调制,采用四探针法以5 Hz采样频率测量传感器电阻响应。
5:数据分析方法:
对传感器电阻响应应用DWT处理,随后采用主成分分析(PCA)进行降维与可视化。
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获取完整内容-
Digital Multimeter
Keithley 2400
Keithley
Measuring the resistance of the sensing layer
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GGS10331
GGS10331
Umwelt Sensor Technik (UST)
Detection of air pollutants
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Arbitrary Power Supply
Hameg 8143
Hameg
Generating sinusoidal voltage signal for temperature modulation
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Mass Flow Controller
Brooks GF Series
Brooks
Controlling gas flow rate
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