非線形ダイナミクスによる知的センシング -半導体ガスセンサーの動的非線形応答による成分計測- Intellectual Sensing Based on Nonlinear Dynamics -Measurement of Components by Time-Dependent Response of a Semiconductor Gas Sensor-

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著者

    • 栗本 英和 KURIMOTO Hidekazu
    • 名古屋大学情報文化学部 自然情報学科 Department of Natual Science Informatics, School of Informatics and Sciences, Nagoya University
    • 加藤 陽 KATO Yo
    • 名古屋大学大学院人間情報学研究科 物質・生命情報学専攻 Division of Informatics for Natual Sciences, Graduate School of Human Informatics, Nagoya University
    • 吉川 研一 YOSHIKAWA Kenichi
    • 名古屋大学大学院人間情報学研究科 物質・生命情報学専攻 Division of Informatics for Natual Sciences, Graduate School of Human Informatics, Nagoya University

抄録

動的非線形応答に含まれる多元的な情報を処理することで, 我々は生体の高度な化学センシング性能に近づくような, 知的なセンシング法を提案する.事例として, SnO<SUB>2</SUB>半導体ガスセンサーのヒーター部分にサイン波を加え, 表面温度を周期的に変化させることで, その動的非線形応答としての半導体の抵抗値の変化からガス種を識別するガスセンサーを検討した.アクチベーション・モデルとの類推から半導体の抵抗値に対数変換を施し, その波形を調和解析した.この結果, ガス種の分子量や反応性などの情報をより鮮明に抽出でき, 反応性が異なるガス種では混合比を推定できることを明らかにした.

By processing multi-dimensional information involved in nonlinear dynamical response, we propose an intellectual process to imitate the high ability of chemical sensing in living organisms. As an example of the application, we show an experimental result on gas sensing when a sinusoidal voltage is applied to a heater inserted into a SnO<SUB>2</SUB> gas sensor. The nonlinearity in the resulting output resistance of the gas sensor is evaluated by using the algorithm of the fast Fourier transformation (FFT). It is demonstrated that one can distinguish small difference in the chemical structure in alkanes and alkenes, based on the information in the higher harmonics of the FFT.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 22(5), 1079-1083, 1996-09-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  6件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002669502
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4057616
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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