[发明专利]一种MEMS薄膜半导体气敏传感器阵列识别方法

说明书

本发明公开了一种MEMS薄膜半导体气敏传感器阵列识别方法，包括，已知物质建模：使用传感器阵列对第一类已知物质进行采样，在所述第一类已知物质的挥发气体浓度逐步上升的过程中时刻，得到n个时刻的电导率变化向量集合；对所述电导率变化向量集合进行标准化得到标准化电导率变化向量集合，对所述标准化电导率变化向量集合进行主元分析，获取第一主成分向量；对所述k类已知物质第一主成分向量进行线性判别式分析，计算得到特征变换矩阵，获得样本类，存入特征数据库中；未知物质检测：重复上述步骤，得到投影到特征空间的一个点t^d，计算t^d与所述特征数据库中的样本类均值的距离是否小于已有样本聚类的分布直径，判断更接近哪一类气体。

技术领域

本发明涉及易燃物质检测技术领域，特别涉及一种MEMS薄膜半导体气敏传感器阵列识别方法。

背景技术

不同种类易燃液体的危险性有一定差异，例如汽油迅速燃烧蔓延，并且可能会发生爆燃现象，而同样体积的酒精燃烧蔓延相对较慢，危险性相对较低，并且酒精作为香水、花露水中的主要成分，会发生一些误报警现象。橘子皮、柚子皮中含有的芳香烃类物质，也属于易燃液体，但其含量较少，现实场景中也经常会遇到引起不必要的报警。

公开号CN108107086A的发明专利，公开了一种基于阵列气体传感器的气体检测方法及气体传感器，属于气体识别领域。该法包括以下步骤：实时地采集阵列气体传感器的电阻值；计算目标传感器的电阻值变化率，每采集一个新的电阻值就计算一次该气体传感器的电阻值变化率；判断目标传感器中是否有至少一个气体传感器的N个连续的电阻值变化率中的M个大于电阻值变化率阈值；若是，则判断大多数气体传感器对所述所有目标气体的灵敏度是否大于灵敏度阈值；若是，则将用于计算N个连续的电阻值变化率中的第一个电阻值变化率的最后一个电阻值采集的时间点作为气体进样点。

公开号CN107478687A的发明，公开了一种多组分气体传感器，包括电控单元，电控单元上连接有加热单元、Pt10加热器和金属氧化物敏感元件，加热单元与Pt10加热器连接，所述的金属氧化物敏感元件敷设在陶瓷加热基底上，而陶瓷加热基底与Pt10加热器贴合，且所述的金属敏感元件为多个。在这种结构中，是用Pt10作为加热器的主要部件，其作为热敏电阻可以通过其电阻值实时反馈其加热温度值，然后通过金属氧化物敏感元件检测被测气体的各种成分。

为区分易燃物质的危险程度，需要采集汽油、松香水、香蕉水等燃烧危险性大的特征数据，也需要采集酒精、橘子皮、柚子皮等危险性相对较低的特征数据，这些特征数据按物质种类添加标签，构建特征数据库。进行报警监测时，将采集到的数据提取特征后与特征数据库中的条目进行比对，判断是属于库中已知种类或者是库中未收录的种类。

发明内容

本发明实施例提供了一种MEMS薄膜半导体气敏传感器阵列识别方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例，提供了一种MEMS薄膜半导体气敏传感器阵列识别方法，包括，

S1：已知物质建模：使用传感器阵列对第一类已知物质进行采样，将传感器阵列放入气敏检测密闭箱内，向气敏检测密闭箱逐步注入第一类已知物质的挥发气体，使得气敏检测密闭箱内第一类已知物质的挥发气体浓度逐步上升；

S2：在步骤S1所述第一类已知物质的挥发气体浓度逐步上升的过程中的t_i时刻，得到m个传感器组合成的电导率变化向量，重复上述步骤得到n个时刻的电导率变化向量集合；

S3：对所述电导率变化向量集合进行标准化得到标准化电导率变化向量集合，对所述标准化电导率变化向量集合进行主元分析，获取第一主成分向量作为单类已知物质采样的一个数据，对第一类已知物质采集x次，获得所述第一主成分向量集合；