阿贡国家实验室为化学试剂开发传感器检测

阿贡团队着手开发一种先进的气体微传感器,利用液体的化学分析技术。SSDK将组成测量软件,一个微型传感元件,最小的专用硬件。

测量软件所需的复杂的数据采集功能。研究人员需要特别形状的模拟输出波形在微传感器,同时激发化学反应获得chemistry-specific模拟数据。

研究人员寻求支持各种各样的PCM, ISA、U金宝appSB、和外部并行端口数据采集硬件促进简单的采用实验技术。因为他们想关注背后的材料科学和化学传感器,他们需要避免为每个硬件模型开发定制的软件。

他们还需要过滤和分类获得数据使用信号处理和神经网络算法并开发一个图形用户界面控制收购过程和可视化结果。

使用MathWorks工具,研究人员开发了简单的数据采集代码可以访问不同的数据采集卡。“数据采集工具箱允许我们执行一次性配置的硬件,”沃格特解释说。”不到一个页面的代码,我可以执行数据采集与不同的硬件在四个不同的platforms-each一个。”

SSDK用伏安法,先进的化学分析技术,将化学反应转化为伏安“签名”输出,使检测的微量气体chemicals-something不是以前。

研究者使用数据采集工具箱实现气体伏安法准确地输出的模拟波形,每个组成的100 - 1000点的数据,并激发化学反应在微传感器。使用数据采集工具箱,他们还与一个模拟输入通道采样得到的信号。他们从信号处理工具箱然后使用过滤器去除噪声。由此产生的信号,或伏安签名,包括信息识别的化学传感器被曝光。

研究人员使用深度学习工具箱进行模式识别和确定化学物质通过比较他们的签名与预存储库。

与深度学习工具箱”,我们可以把一个未知样品签名,签名库进行比较,找到最佳匹配,并计算一个信心因素表明某些比赛,”沃格特说。

生成传感器信号处理算法,阿贡(ChemSAGE)使用传感器算法生成环境,一个部门Defense-funded软件工具,用MATLAB编写的,这有助于传感器研究人员从实验代码和分析复杂信号传感器。

来完成他们的应用程序中,研究人员开发了一种新的在MATLAB图形用户界面,允许用户设置伏安法参数和可视化伏安签名。“应用程序轻松地运行在任何笔记本电脑,”沃格特说。

使用MATLAB编译器,阿贡记录执行的MATLAB算法C流行的单片机微控制器。

阿贡的赞助商计划基于SSDK开发商业工具,包括智能火灾探测器和空气污染物监测。

医生迈克尔·沃格特罗拉Skubal,艾丽卡的鞋匠,和约翰·齐格勒SSDK发达。沃格特,丹•麦克沙恩克里斯托弗·克劳斯和玛丽亚Poulos测量和ChemSAGE软件开发。