小型においセンシングシステムに向けた新規温度制御手法によるガス識別

カテゴリ: 部門大会

論文No: MC2-4

グループ名: 【C】2021年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2021/09/08

タイトル(英語): Gas Discrimination Using Novel Temperature Control Method for Compact Electronic Nose

著者名: 佐伯 真彬（富山県立大学）,大倉 裕貴（富山県立大学）,吉河 武文（富山県立大学）,岩田 達哉（富山県立大学）

著者名(英語): Maki Saeki (Toyama Prefectural University),Yuki Okura (Toyama Prefectural University),Takefumi Yoshikawa (Toyama Prefectural University),Iwata Tatsuya (Toyama Prefectural University)

キーワード: においセンサ|半導体式ガスセンサ|温度変調温度変調|Electronic nose|Semiconductor gas sensor|Temperature modulation

要約(日本語): 本研究では、小型・低消費電力なにおいセンサの実現に向けて、半導体式ガスセンサのヒータ電圧に、振幅や周波数が周期的に変化する変調信号を用いることを提案する。この手法を用いて単一素子でのガス識別を行い、さらに、ヒータ電圧に正弦波信号を用いた時のガス識別結果と比較することで、半導体式ガスセンサのヒータ温度制御における変調信号の有望性を検証した。種々の濃度の試験ガスに曝露したMEMS半導体式ガスセンサにヒータ電圧を印加した時の、最大値で規格化したセンサコンダクタンスを取得し、その周波数成分から多次元データベクトルを作成した。このデータベクトルに対し、主成分分析およびk近傍法を用いてガス識別を行った結果、正弦波信号をヒータ電圧とした時の識別精度は80%であったのに対し、変調信号をヒータ電圧とした時は100%の精度を達成した。このことから、本研究で提案した温度制御手法の有望性を実証した。

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