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一种基于开关热循环调制的气体识别装置及气体识别方法制造方法及图纸

技术编号:46561753 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:14
本发明专利技术公开了一种基于开关热循环调制的气体识别装置及气体识别方法,由开关热循环信号发生模块、工作模式切换模块与气体检测传感模块构成,支持恒温与开关热循环调制两种工作模式切换,适应不同检测需求。识别方法主要包括混合气体组分识别与浓度识别,均利用1D卷积神经网络、Transformer模型提取多维特征,并通过交叉验证优化模型性能;识别算法可实现对多组分混合气体的组分分类与浓度回归预测,装置模块化设计,传感器阵列可根据需求灵活更换,适用于环境监测、工业安全与智能传感等应用领域。本发明专利技术通过引入开关热循环调制与深度学习算法的融合,有效提升气体检测准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体检测,具体为一种基于开关热循环调制的气体识别装置及气体识别方法


技术介绍

1、气体传感器作为一种有效的监测工具,在环境监测、工业安全、医疗诊断等领域均发挥着重要作用。传统的金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor,mos)气体传感器因其成本低、灵敏度高而被广泛使用,但其选择性较差,存在交叉敏感问题,易受其他气体的干扰,对于混合气体的识别效果并不理想,难以在复杂的气体环境中识别目标气体种类及浓度。

2、为提高气体传感器的选择性,通过将传感器阵列结合模式识别技术来解决单个传感器选择性差的问题。传感器阵列通常由多个不同敏感特性的气体传感器组成,通过扩大阵列规模可以增加气体响应的特征参数,获取更多的气体响应信息,从而提高选择性。然而,这种方法带来了系统体积大、功耗高、成本高等问题,难以在资源受限的设备上广泛应用。

3、另一种改进方法是采用温度调制技术,通过改变传感器的工作温度来获取更多的响应信息。传统的温度调制技术通常依赖于微控制器或复杂的软件算法,通过周期性改变传感器的工作温度来增强其对特定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,所述气体识别模块的数据处理方法如下:

3.如权利要求2所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,所述预处理方法如下:

4.如权利要求1所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,分类模型的数据处理方法如下:

5.如权利要求1所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,所述回归模型的数据处理流程下:

6.如权利要求4或5所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,所述气体识别模块的数据处理方法如下:

3.如权利要求2所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,所述预处理方法如下:

4.如权利要求1所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,分类模型的数据处理方法如下:

5.如权利要求1所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,所述回归模型的数据处理流程下:

6.如权利要求4或5所述的基于开关热循环调制的气体识别方法,其特征在于,所述样本集划分为中训练集、验证集和测试集;训练集、验证集和测试集比例为6:2:2;训练过程均采用五倍交叉验证。

7.一种基于开关热循环调制的气体识别装置,其特征在于,所述气体识别装置用于实现权利要去1-5任一所述的基于开关热循环调制的气体识别方法;所述气体识别装置包括开关热循环信号发生模块、工作模式切换模块和气体检测传感模块;

8.如权利要求7所述的基于开关热循环调制的气体识别装置,其特征在于,所述工作模式切换模块为双刀双掷滑动开关(k1),包括六个电气连接点,分别为第一刀的常闭端(1)、第一刀公共端(2)和第一刀常开端(3),以及第二刀的常闭端(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟理鹏刘伟丰郭心悦梁坤刘玉芳高健汪沨孙秋芹陈赦
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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