[发明专利]一种针对加工工艺优选茶香电子鼻传感器阵列的设计方法

摘要

本发明公开了一种针对加工工艺优选茶香电子鼻传感器阵列的设计方法。根据特定加工工艺的茶香成分选出对茶香成分敏感的传感器，然后根据选出的传感器在茶香环境下的敏感程度剔除对茶香香气不敏感的传感器，得到初选的传感器组；然后计算传感器间的相关性系数和传感器的区分性能值；综合两个数值评判，筛选出最优的传感器组合组成阵列，最后进行茶香气检测验证。本发明通过比较传感器间的相关性系数和区分性能值，优选出可以区分茶叶品质和种类的气敏传感器组。

主权项

1.一种针对加工工艺优选茶香电子鼻传感器阵列的设计方法，其特征在于，包含如下步骤：1)根据加工工艺的茶香气主要成分选出能检测香气主要成分的传感器，然后通过传感器在香气环境下的敏感程度初选出对香气气体成分敏感的气敏传感器；2)将初选的所有传感器置于同一茶香气环境下，测量茶香气数据，然后根据每个传感器测量的数据做传感器间的相关性系数计算和传感器区分性能值计算；采用以下公式计算传感器间的相关性系数：式中x、y分别为两个不同型号的气敏传感器；为x气敏传感器测试前60s的均值；为y气敏传感器测试前60s的均值；x_i是x气敏传感器第i个测量值；y_i是y气敏传感器第i个测量值；|R_xy|为x气敏传感器和y气敏传感器测量结果的相关性系数绝对值；相关性系数R_xy的变化范围在‑1和+1之间，R_xy＞0时为正相关，R_xy＜0时为负相关；气敏传感器的相关程度随着|R_xy|的增大而增大；采用以下公式计算传感器区分性能值：式中，Sb、Sw分别为样本的类间离散度和类内离散度，xk表示第k个气敏传感器检测的某一茶香气样本，ui表示该气敏传感器检测第i类茶叶样本的平均值；ni表示该气敏传感器检测的第i类茶叶样本总数；u表示该气敏传感器对应的总样本的平均值；n代表气敏传感器的总数量；c代表茶叶种类的数量；Fi的值越大，证明该类传感器下的茶叶的类间离散度越大，类内离散度越小，传感器对茶叶种类的区分能力越好；3)根据传感器间的相关性系数，标记出相关性系数大于系数阈值的传感器对，并保留传感器对中传感器区分性能值较大的一个，作为优选的传感器，最终得到针对特定加工工艺的传感器优选组合，组成茶香电子鼻传感器阵列做香气检测。