电子鼻在食品领域的应用

电子鼻在食品领域的应用
电子鼻在食品领域的应用

微电子技术的发展历史与前景展望

微电子技术的发展历史与前景展望 姓名:张海洋班级:12电本一学号:1250720044 摘要:微电子是影响一个国家发展的重要因素,在国家的经济发展中占有举 足轻重的地位,本文简要介绍微电子的发展史,并且从光刻技术、氧化和扩散技术、多层布线技术和电容器材料技术等技术对微电子技术做前景展望。 关键词:微电子晶体管集成电路半导体。 微电子学是研究在固体(主要是半导体)材料上构成的微小型化电路、电路及系统的电子学分支,它主要研究电子或粒子在固体材料中的运动规律及其应用,并利用它实现信号处理功能的科学,以实现电路的系统和集成为目的,实用性强。微电子产业是基础性产业,是信息产业的核心技术,它之所以发展得如此之快,除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外,还与它极强的渗透性有关。 微电子学兴起在现代,在1883年,爱迪生把一根钢丝电极封入灯泡,靠近灯丝,发现碳丝加热后,铜丝上有微弱的电流通过,这就是所谓的“爱迪生效应”。电子的发现,证实“爱迪生效应”是热电子发射效应。 英国另一位科学家弗莱明首先看到了它的实用价值,1904年,他进一步发现,有热电极和冷电极两个电极的真空管,对于从空气中传来的交变无线电波具有“检波器”的作用,他把这种管子称为“热离子管”,并在英国取得了专利。这就是“二极真空电子管”。自此,晶体管就有了一个雏形。 在1947年,临近圣诞节的时候,在贝尔实验室内,一个半导体材料与一个弯支架被堆放在了一起,世界上第一个晶体管就诞生了,由于晶体管有着比电子管更好的性能,所以在此后的10年内,晶体管飞速发展。 1958年,德州仪器的工程师Jack Kilby将三种电子元件结合到一片小小的硅片上,制出了世界上第一个集成电路(IC)。到1959年,就有人尝试着使用硅来制造集成电路,这个时期,实用硅平面IC制造飞速发展.。 第二年,也是在贝尔实验室,D. Kahng和Martin Atalla发明了MOSFET,因为MOSFET制造成本低廉与使用面积较小、高整合度的特点,集成电路可以变得很小。至此,微电子学已经发展到了一定的高度。 然后就是在1965年,摩尔对集成电路做出了一个大胆的预测:集成电路的芯片集成度将以四年翻两番,而成本却成比例的递减。在当时,这种预测看起来是不可思议,但是现在事实证明,摩尔的预测诗完全正确的。 接下来,就是Intel制造出了一系列的CPU芯片,将我们完全的带入了信息时代。 由上面我们可以看出,微电子技术是当代发展最快的技术之一,是电子信息产业的基础和心脏。时至今日,微电子技术变得更加重要,无论是在航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术或家用电器产业,都离不开微电子技术的发展。甚至是在现代战争中,微电子技术也是随处可见。在我国,已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业,微电子信息技术在我国也正受到越来越多的关注,其重要性也不言而喻,如今,微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志,微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。

电子鼻技术及其在各领域的研究进展

电子鼻技术及其在各领域的研究进展 摘要:电子鼻技术是用来鉴别气味的,主要由集成 气体传感器阵列和模式识别系统构成。本文叙述了电子鼻系统的工作原理和主要组成部分。综述了电子鼻在医学、食品工业、乳品工业、茶叶等各个领域的研究近况。最后指出了电子鼻技术在实际应用过程中需要解决的问题和其未来的发展趋势。 关键词:电子鼻;气体传感器阵列;研究进展;发展趋在气味感官评价上,对于人类的鼻子来说,它对气味具 有一定的适应性,不仅如此,它还有重复性低和主观性强等 缺点。电子鼻是一种模仿动物嗅觉的电子系统,从20 世纪80 年代开始发展起来的。电子鼻可以对各种气体进行实时的检测分析,其优点是重复性好,响应时间短,测定范围广,还能对某些不适合用人的鼻子鉴别的气体进行检测,比如刺激性和有毒性气体等。随着电子鼻技术及其相关模式识别技术的不断发展,电子鼻技术被广泛应用于乳制品、医学、食品、茶叶等各个领域。 1. 电子鼻系统的工作原理和结构由初级嗅觉神经元、二级神经元 即嗅泡和大脑的嗅觉中 枢三层结构形成整个人的嗅觉系统。其中初级嗅觉神经元由嗅觉传感器和嗅觉神经两部分组成,它不但对气味有很高的敏感性,还有高交叉灵敏度;初级嗅觉神经元将所得信息传递到二级神经元,其对信息进行初步处理并提取模式特征;大脑嗅觉中枢将已进行初步处理的信息传达到大脑的高级信息处理中心,进行分析鉴别。电子鼻的工作与动物鼻子工作原理类似[1-2] 。它的工作过程可归纳为:气体传感器阵列 T数据初步处理T模式识别计算T气味分析鉴别结果。一般 来说,电子鼻系统由集成气体传感器阵列、信号初步处理和模式识别算法三大部分构成。这三大部分分别与人嗅觉系统的三层结构相对应。 1.1 气体传感器阵列众多单一的传感器构成一个集成气体传感器

电力电子技术的实际应用(读书笔记)

电力电子技术的实际应用 摘要 随着科技的飞速进步,时代的高速发展,电力电子技术作为一个新兴的学科诞生并被迅速应用于电力电子领域中,已在国民经济中发挥着巨大作用,已对输变电系统性能将产生巨大影响。目前电力电子技术的应用已涉及电力系统的各个方面,包括发电环节、输配电系统、储能系统等等。电力电子技术是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术,其发展在优化电能使用、改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业、扩大电网规模和功能等方面起到了重要作用。本文将重点介绍电力电子技术在电 理网络中的应用。 关键字:电力电子技术、输配电系统、晶闸管、电力网络。 在电气工程领域,电力电子技术作为一个新兴的学科,因其在电力领域中起到的巨大作用,越来越受到重视。随着晶闸管等电力器件的发明并被应用于电力领域,正式标志着电力电子技术被应用于电力系统,其在全球电力领域的发展中,有着里程碑的意义。 电力电子技术主要应用于电力领域中的电力系统中。电力系统由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。其功能就是产生电能,再经输电系统、变电系统和配电系统将电能供应到用户。为了实现此功能,电力电子技术的应用起到了举足轻重的作用。保证了用户能够获得安全、经济、优质的电能。 电力电子技术最初应用到电力领域的历史最早是在20世纪50年代利用不可控器件二极管构成的整流器来替代直流发电机对同步发电机进行励磁调节。随后出现的利用半控器件晶闸管构成的可控整流器更是为发电机的励磁提供里一个快捷有效的控制手段,从根本上改变了发电机的动态和静态性能,有效的改善了系统的稳定性。 在当前大范围使用的电力系统中,通常都是以固定的电压和频率来向用户提供交流电能的(例如我国使用220V、50Hz的交流电),但是最终的用户需要的电能可能形式会有着各式各样的差别,可能是不同频率的交流电、可能是同频率但电压不同的交流电也可能是直流电等等、如果这些要由普通的常规电力系统器件来完成,例如使用变频器,变压器和整流器等,这就需要大量的此类设备,且还要根据不同用户的要求而使用不同的器件,这是很不经济的,也不可能实现。而电力电气器件可以作为电力系统和用户之间的接口,通过受控的开关作用对系统输送到用户的电能进行不同的变换来满足用户不同的需求。故而自其问世以来,就被广泛的应用在电力领域的各个角落。 在电力领域中,实现常规电流变换的装置包括:整流器、逆变器、交流变换器和斩波器四种基本类型。整流器是利用电力电子器件的单向导电性和可控性将交流电能转换为可控的直流电能的变流装置;逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置;交流变换器是把一种交流电能变换为另一种交流电能的装置;斩波器是把一种直流电脑变为另一种直流电能的装置。

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。

电子鼻

电子鼻技术在食品工业领域中的应用摘要文章主要阐述现代电子鼻的重要特征和在食品工业领域中的一些应用实例。说明电子鼻在无损检测中的优势,电子鼻系统能够实现快速、稳定、高效、现场实时的检测分析,在分析气味方面具有其他仪器无法比拟的优势。 关键词电子鼻无损检测传感器PCA LDA 食品工业 前言 在食品评价中,气味是一个很重要的指标。气味是指食品给人嗅觉器官的感觉,而气味物质是指能够引起嗅觉反映的物质。引起嗅觉的气味刺激主要是具有挥发性、可溶性的有机物和一些可挥发的无机物。在食品的研发、生产和流通过程中,评价食品品质、鉴别杂质、是否变质等主要是依靠有经验的专业人员或者GC-MS(气相色谱-质谱联用技术)来进行判定。不同的人对同一种气味有不同的感受,因而就有不同的评价,甚至同一个人在不同的环境、不同的情绪时对同一种气味也有不同的感受和评价,从而使得采用人鼻辨嗅法存在一定的局限性;另外,由于GC-MS 检测费用昂贵、检测周期长,与人的嗅觉很难进行科学的、系统的对照。那么究竟有没有一种快速、稳定的设备能够达到检测食品气味的要求呢?电子鼻技术和电子鼻检测系统也就应运而生。 电子鼻(Electronic Noses) 是一种模仿生物嗅觉的电子系统,是由多个选择性的气敏传感器和适当的模式分类方法组成的具有识别单一和复杂气味能力的装置。“电子鼻”的概念,最早是1982 年英国Warwick 大学的Persand 和Dodd 教授模仿哺乳动物嗅觉系统的结构和机理,对几种有机挥发气体进行类别分析时提出来的。1990 年举行第一届电子鼻国际学术会议,对人工智能嗅觉系统的设计及信息处理进行讨论[1,2]。正是由于对复杂的样品具有精确的检测和区分识别能力以及较低的使用成本,电子鼻技术广泛应用工业生产和环境保护的各个领域,如食品工业、化妆品行业、药品工业、环境监测与公共安全等,尤其在食品工业领域取得不错的研究成果。 1 电子鼻的组成与基本原理 电子鼻包含一组用气敏的生物或者化学材料处理的传感器阵列,以此来检测

电力电子技术期末复习考卷综合

一、填空题: 1、电力电子技术的两个分支是电力电子器件制造技术和 变流技术 。 2、举例说明一个电力电子技术的应用实例 变频器、 调光台灯等 。 3、电力电子承担电能的变换或控制任务,主要为①交流变直流(AC —DC )、②直流变交流(DC —AC )、③直流变直流(DC —DC )、④交流变交流(AC —AC )四种。 4、为了减小电力电子器件本身的损耗提高效率,电力电子器件一般都工作在 开关状态,但是其自身的功率损耗(开通损耗、关断损耗)通常任远大于信息电子器件,在其工作是一般都需要安装 散热器 。 5、电力电子技术的一个重要特征是为避免功率损耗过大,电力电子器件总是工作在开关状态,其损耗包括 三个方面:通态损耗、断态损耗和 开关损耗 。 6、通常取晶闸管的断态重复峰值电压UDRM 和反向重复峰值电压URRM 中较 小 标值作为该器件的额电电压。选用时,额定电压要留有一定的裕量,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2~3倍。 7、只有当阳极电流小于 维持 电流时,晶闸管才会由导通转为截止。导通:正向电压、触发电流 (移相触发方式) 8、半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中,电路可能会出现 失控 现象,为了避免单相桥式 半控整流电路的失控,可以在加入 续流二极管 来防止失控。 9、整流电路中,变压器的漏抗会产生换相重叠角,使整流输出的直流电压平均值 降低 。 10、从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为 触发角 。 ☆从晶闸管导通到关断称为导通角。 ☆单相全控带电阻性负载触发角为180度 ☆三相全控带阻感性负载触发角为90度 11、单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为 2√2U1 。(电源相电压为U1) 三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为 。(电源相电压为U 2) 12、四种换流方式分别为 器件换流 、电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 。 13、强迫换流需要设置附加的换流电路,给与欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流而关断。 14、直流—直流变流电路,包括 直接直流变流电路 电路和 间接直流变流电路 。(是否有交流环节) 15、直流斩波电路只能实现直流 电压大小 或者极性反转的作用。 ☆6种斩波电路:电压大小变换:降压斩波电路(buck 变换器)、升压斩波电路、 Cuk 斩波电路、Sepic 斩波电路、Zeta 斩波电路 升压斩波电路输出电压的计算公式 U= 1E β=1- ɑ 。 降压斩波电路输出电压计算公式: U=ɑE ɑ=占空比,E=电源电压 ☆直流斩波电路的三种控制方式是PWM 、 频率调制型 、 混合型 。 16、交流电力控制电路包括 交流调压电路 ,即在没半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制,调节输出电压有效值的电路, 调功电路 即以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断,改变通态周期数和断态周期数的比,调节输出功率平均值的电路, 交流电力电子开关即控制串入电路中晶闸管根据需要接通或断开的电路。

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

微电子技术的发展

什么是集成电路和微电子学 集成电路(Integrated Circuit,简称IC):一半导体单晶片作为基片,采用平面工艺,将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统。 微电子技术 微电子是研究电子在半导体和集成电路中的物理现象、物理规律,病致力于这些物理现象、物理规律的应用,包括器件物理、器件结构、材料制备、集成工艺、电路与系统设计、自动测试以及封装、组装等一系列的理论和技术问题。微电子学研究的对象除了集成电路以外,还包括集成电子器件、集成超导器件等。 集成电路的优点:体积小、重量轻;功耗小、成本低;速度快、可靠性高; 微电子学是一门发展极为迅速的学科,高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向; 衡量微电子技术进步的标志要在三个方面:一是缩小芯片器件结构的尺寸,即缩小加工线条的宽度;而是增加芯片中所包含的元器件的数量,即扩大集成规模;三是开拓有针对性的设计应用。 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明;到1958年前后已研究成功一这种组件为基础的混合组件; 1958年美国的杰克基尔比发明了第一个锗集成电路。1960年3月基尔比所在的德州仪器公司宣布了第一个集成电路产品,即多谐振荡器的诞生,它可用作二进制计数器、移位寄存器。它包括2个晶体管、4个二极管、6个电阻和4个电容,封装在0.25英寸*0.12英寸的管壳内,厚度为0.03英寸。这一发明具有划时代的意义,它掀开了半导体科学与技术史上全新的篇章。 1960年宣布发明了能实际应用的金属氧化物—半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor ,MOSFET)。 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路; 由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点,70年代,微电子技术进入了MOS电路时代;随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费事和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。 微电子发展状态与趋势 微电子也就是集成电路,它是电子信息科学与技术的一门前沿学科。中国科学院王阳元院士曾经这样评价:微电子是最能体现知识经济特征的典型产品之一。在世界上,美国把微电子视为他们的战略性产业,日本则把它摆到了“电子立国”的高度。可以毫不夸张地说,微电子技术是当今信息社会和时代的核心竞争力。 在我国,电子信息产业已成为国民经济的支柱性产业,作为支撑信息产业的微电子技术,近年来在我国出现、崛起并以突飞猛进的速度发展起来。微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 1.微电子发展状态 1956年五校在北大联合创建半导体专业:北京大学、南京大学、复旦大学、

电力电子实训心得体会

电力电子技术实验总结 随着大功率半导体开关器件的发明和变流电路的进步和发展,产生了利用这类器件和电路实现电能变换与控制的技术——电力电子技术。电力电子技术横跨电力、电子和控制三个领域,是现代电子技术的基础之一,是弱电子对强电力实现控制的桥梁和纽带,已被广泛应用于工农业生产、国防、交通、能源和人民生活的各个领域,有着极其广阔的应用前景,成为电气工程中的基础电子技术。 本学期实验课程共进行了四个实验。包括单结晶体管触发电路实验,单相半波整流电路实验,三相半波有源逆变电路实验,单相交流调压电路实验. 单结晶体管触发电路实验 实验目的 (1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2)掌握单结晶体管触发电路的基本调试步骤。 实验线路及原理单结晶体管触发电路利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和rc充放电特性,可组成频率可调的自激振荡电路。v6为单结晶体管,其常用型号有 bt33和bt35两种,由等效电阻v5和c1组成rc充电回路,由c1-v6-脉冲变压器原边组成电容放电回路,调节rp1电位器即可改变c1充电回路中的等效电阻,即改变电路的充电时间。由同步变压器副边输出60v的交流同步电压,经vd1半波整流,再由稳压管v1、v2 进行削波,从而得到梯形波电压,其过零点与电源电压的过零点同步,梯形波通过r7及等效可变电阻v5向电容c1充电,当充电电压达到单结晶体管的峰值电压up时,v6导通,电容通过脉冲变压器原边迅速放电,同时脉冲变压器副边输出触发脉冲;同时由于放电时间常数很小,c1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压uv,使得v6重新关断,c1再次被充电,周而复始,就会在电容c1两端呈现锯齿波形,在每次v6导通的时刻,均在脉冲变压器副边输出触发脉冲;在一个梯形波周期内,v6可能导通、关断多次,但对晶闸管而言只有第一个输出脉冲起作用。电容c1的充电时间常数由等效电阻等决定,调节rp1电位器改变c1的充电时间,控制第一个有效触发脉冲的出现时刻,从而实现移相控制。 实验内容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。 单相半波整流电路实验 实验目的 1、熟悉强电实验的操作规程; 2、进一步了解晶闸管的工作原理; 3、掌握单相半波可控整流电路的工作原理。 4、了解不同负载下单相半波可控整流电路的工作情况。 实验原理 1、晶闸管的工作原理晶闸管的双晶体管模型和内部结构如下:晶闸管在正常工作时,承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通。当承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用。要使晶闸管关断,只能使晶闸管的电流降 到接近于零的某一数值一下。 2.单相半波可控整流电路(电阻性负载) 2.1电路结构若用晶闸管t替代单相半波整流电路中的二极管d,就可以得到单相半波可控整流电路的主电路。变压器副边电压u2为50hz正弦波,负载 rl为电阻性负载。 三相半波有源逆变电路实验 实验目的 1、掌握三相半波有源逆变电路的工作原理,验证可控整流电路在有源逆变时的工作条件,并比较与整流工作时的区别。

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):

浅谈我对微电子的认识

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我是电子信息科学与技术专业的学生,考虑到微电子对我们专业知识学习的重要性,我怀着极大的热情报了《微电子入门》这门选修课。希望通过这门课的学习,使我对微电子有更深入的认识,以便为以后的专业课学习打下基础。 微电子是一门新兴产业,它的发展关系着国计民生。它不仅应用于科学领域,也被广泛应用于国防、航天、民生等领域。它的广泛应用,使人们的生活更见方便。现代人的生活越来越离不开电子。因此,对电子的了解显得十分重要。微电子作为电子科学的一个分支,也发挥着日益重要的作用。通过几周的学习,我对微电子有了初步的认识。 首先,我了解了微电子的发展史,1947年晶体管的发明,后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路的主要工艺技术,是在50年代后半期硅平面晶体管技术和更早的金属真空涂膜学技术基础上发展起来的。1964年出现了磁双极型集成电路产品。 1962年生产出晶体管——晶体管理逻辑电路和发射极藉合逻辑电路。MOS集成电路出现。由于MOS电路在高度集成方面的优点和集成电路对电子技术的影响,集成电路发展越来越快。 70年代,微电子技术进入了以大规模集成电路为中心的新阶段。随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。70年代以来,集成电路利用计算机的设计有很大的进展。制版的计算机辅助设计、器件模拟、电路模拟、逻辑模拟、布局布线的计算辅助设计等程序,都先后研究成功,并发展成为包括校核、优化等算法在内的混合计算机辅助设计,乃至整套设备的计算机辅助设计系统。 微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺

(完整版)微电子技术发展现状与趋势

本文由jschen63贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 微电子技术的发展 主要内容 微电子技术概述;微电子发展历史及特点;微电子前沿技术;微电子技术在军事中的应用。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 2 2010-11-26 北京理工大学微电子所 3 工艺流程图 厚膜、深刻蚀、次数少多次重复 去除 刻刻蚀 牺牲层,释放结构 多 工艺 工工艺 2010-11-26 工 5 微电子技术概述 微电子技术是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和;微电子学是一门发展极为迅速的学科,高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向;衡量微电子技术进步的标志要在三个方面:一是缩小芯片中器件结构的尺寸,即缩小加工线条的宽度;二是增加芯片中所包含的元器件的数量,即扩大集成规模;三是开拓有针对性的设计应用。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 6 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明;到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件; 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路;由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点,70 年代,微电子技术进入了MOS电路时代;随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 7 微电子技术的发展特点 超高速:从1958年TI研制出第一个集成电路触发器算起,到2003年Intel推出的奔腾4处理器(包含5500 万个晶体管)和512Mb DRAM(包含超过5亿个晶体管),集成电路年平均增长率达到45%;辐射面广:集成电路的快速发展,极大的影响了社会的方方面面,因此微电子产业被列为支柱产业。

电子鼻和电子舌在食品监测中的应用

第20卷第2期2004年3月农业工程学报 T ran sacti on s of the CSA E V o l .20 N o.2M ar . 2004 电子鼻与电子舌在食品检测中的应用研究进展 王 俊,胡桂仙,于 勇,周亦斌 (浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310029) 摘 要:随着嗅觉与味觉传感器技术的发展,电子鼻与电子舌技术在食品检测中得到了不断研究与应用。电子鼻由气敏传感器、信号处理和模式识别系统等功能器件组成。电子舌是用类脂膜作为味觉传感器,以类似人的味觉感受方式检测味觉物质。着重阐述了电子鼻与电子舌技术的结构组成,重点介绍了其在食品新鲜度检测、果蔬成熟度评价及饮料、酒类识别等轻工业中的应用现状与发展趋势,并指出了这些信息新技术实现过程中所需要解决的问题。关键词:电子鼻;电子舌;食品;检测 中图分类号:T S 207.3 文献标识码:A 文章编号:100226819(2004)022******* 收稿日期:2003201228 修订日期:2004202218 作者简介:王 俊(1965-),男,教授,博士生导师,主要从事农产品加工工程研究,杭州市 浙江大学生物系统工程与食品科学学院,310029。Em ail :j w ang @zju .edu .cn 0 引 言 食品品质通常是通过气味、外观、质地、滋味和营养等方面来评价的。为提高食品品质评审的客观性、可靠性、重复性,减少人为评定差异,近年来国内外在应用电子鼻与电子舌技术方面,开展了一系列研究,并取得相当进展。 电子鼻又称气味扫描仪,是20世纪90年代发展起来的一种快速检测食品的新颖仪器。它以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体信息,指示样品的隐含特征[1]。电子舌是一种使用类似于生物系统的材料作传感器的敏感膜,当类脂薄膜的一侧与味觉物质接触时,膜电势发生变化,从而产生响应,检测出各类物质之间的相互关系[2]。这种味觉传感器具有高灵敏度、可靠性、重复性。它可以对样品进行量化,同时可以对一些成分含量进行测量。基于电子舌与电子鼻各自的特点与检测中的优越性,电子鼻与电子舌已有了各种应用与潜在发展领域,国内外已在食品工业、环境检测、医疗卫生、药品工业、安全保障、公安与军事等方面报道了不少研究成果。本文对最近几年电子鼻与电子舌在食品工业中的应用研究成果做个概述,并对今后的发展提出几点看法。 1 电子鼻与电子舌的构成 电子鼻由气敏传感器、信号处理系统和模式识别系统等功能器件组成。由于食品的气味是多种成分的综合反映,所以电子鼻的气味感知部分往往采用多个具有不同选择性的气敏传感器组成阵列,利用其对多种气体的交叉敏感性,将不同的气味分子在其表面的作用转化为方便计算的与时间相关的可测物理信号组,实现混合气体分析。在电子鼻系统中,气体传感器阵列是关键因素,目前电子鼻传感器的主要类型有导电型传感器、压电式传感器、场效应传感器、光纤传感器等,最常用的气敏传 感器的材料为金属氧化物、高分子聚合物材料、压电材料等。在信号处理系统中的模式识别部分主要采用人工神经网络和统计模式识别等方法。人工神经网络对处理非线性问题有很强的处理能力,并能在一定程度上模拟生物的神经联系,因此在人工嗅觉系统中得到了广泛的应用。由于在同一个仪器里安装多类不同的传感器阵列,使检测更能模拟人类嗅觉神经细胞,根据气味标识和利用化学计量统计学软件对不同气味进行快速鉴别。在建立数据库的基础上,对每一样品进行数据计算和识别,可得到样品的“气味指纹图”和“气味标记”。电子鼻采用了人工智能技术,实现了由仪器“嗅觉”对产品进行客观分析。由于这种智能传感器矩阵系统中配有不同类型传感器,使它能更充分模拟复杂的鼻子,也可通过它 得到某产品实实在在的身份证明(指纹图),从而辅助专家快速地进行系统化、科学化的气味监测、鉴别、判断和分析[3]。目前比较著名的电子鼻系统有英国的N eo tron 2ics system 和A rom aScan system 、B loodhound 和法国A lp ha M O S 系统。另外,还有日本的F rgaro 和我国台 湾的Sm ell 和Keen W een 等。 电子舌是用类脂膜作为味觉物质换能器的味觉传感器,它能够以类似人的味觉感受方式检测出味觉物质。目前,从不同的机理看,味觉传感器大致有以下几种:多通道类脂膜传感器、基于表面等离子体共振、表面光伏电压技术等。模式识别主要有最初的神经网络模式识别,最新发展的是混沌识别。混沌是一种遵循一定非线性规律的随机运动,它对初始条件敏感,混沌识别具有很高的灵敏度,因此也越来越得到应用。目前较典型的电子舌系统有法国的A lp ha M O S 系统和日本的K iyo sh i Toko 电子舌。 在近几年中,应用传感器阵列和根据模式识别的数字信号处理方法,出现了电子鼻与电子舌的集成化。在俄罗斯,研究电子舌与电子鼻复合成新型分析仪器,其测量探头的顶端是由多种味觉电极组成的电子舌,而在底端则是由多种气味传感器组成的电子鼻,其电子舌中的传感器阵列是根据预先的方法来选择的,每个传感器单元具有交叉灵敏度。这种将电子鼻与电子舌相结合并把它们的数据进行融合处理来评价食品品质将具有广 2 92

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

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