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【发明授权】气体传感器控制器_阿尔法莫斯公司_201680074518.7 

申请/专利权人:阿尔法莫斯公司

申请日:2016-11-02

公开(公告)日:2021-04-13

公开(公告)号:CN108463718B

主分类号:G01N27/12(20060101)

分类号:G01N27/12(20060101);G01N33/00(20060101);G01N33/02(20060101)

优先权:["20151102 EP 15306745.9"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.04.13#授权;2018.09.21#实质审查的生效;2018.08.28#公开

摘要:根据测量协议,嗅觉计或“电子鼻”能够在测试周期期间并行改变多个操作参数。调节这种测量协议,以及要改变的对应操作参数、要为这些参数设置的值,以及这些值的变化的定时,以在特定测试情形中的可能候选项之间进行最有效的区分。然后使用表征库将测量协议的结果匹配到表征库中的最佳目标。可以根据需要从远程服务器下载测试协议和或表征库,并且可以在本地或远程执行特定活动。

主权项:1.一种用于表征气体样本的系统,所述系统包括气体传感器645、控制器610和存储器916,其中所述控制器610适于识别所述气体样本的样本类型,并且在测量周期期间根据对应于所述样本类型的测量协议621修改所述气体传感器645的两个或更多操作条件,并且确定应当在所述测量周期期间的什么时间获取读数,以及应当为第一操作条件和第二操作条件设置什么值以在对应于所述样本类型的目标表征之间进行最清晰的区分,所述测量周期开始于来自所述气体传感器645的初始读数,并且结束于来自所述气体传感器645的最终读数,并且包括足以进行所述表征的多个测量结果,并且其中所述控制器610还适于将在整个所述测量周期中从所述气体传感器645接收的读数与所述存储器916中存储的多个目标表征进行对比,每个所述目标表征与相应类别相关联,并且所述控制器610将所述气体分类在与所述读数最接近匹配的候选测量表征的类别中。

全文数据:气体传感器控制器技术领域[0001]本发明涉及气体传感器领域,并且更具体而言涉及化学电阻器型气体传感器,包括金属氧化物传感器和例如通过改变诸如阻抗、电容、电抗等电特性而对不同气体成分做出响应的其它传感器。背景技术[0002]气体传感器用于很多应用中,尤其是希望检测或识别特定气体的状况或希望确定气体混合物的组成的状况中。在本文中,除非上下方做出不同要求;将使用“气体”这一表达来指定特定气体种类和不同气态种类的混合物两者,并且将使用一般表达“表征”指定识别或检测特定气体的过程和确定气体组成的过程。应当理解,本文中引用“气体样本”一般包括对呈现到气体传感器的任何气体无论是作为离散样本还是通过将传感器暴露于环境气态介质)的引用。[0003]己经利用不同的感测技术开发了气体传感器,包括化学电阻器型气体传感器,例如基于半导电金属氧化物的那些传感器。[0004]图1是截面图,其示意性示出了第一现有技术半导电金属氧化物型气体传感器的基本结构。[0005]如图1所示,半导电金属氧化物型气体传感器11具有提供于基底14上支撑的绝缘层13上的由半导电金属氧化物制成的感测层12。在传感器11暴露于气体时,气体颗粒17可以被吸附于感测层12的表面上,并且可以发生氧化-还原反应,导致感测层12的阻抗电导、电容、电感或多个这些参数的变化。使用设置于基底14的后侧上的一对测量电极15和加热器16测量阻抗的这种变化。常常通过跨测量电极施加电势差并监测由感测层呈现的阻抗如何变化来进行测量。[0006]近年来,开发出具有“微热板”结构的半导电金属氧化物型气体传感器。[0007]图2是截面图,其示意性示出了具有微热板结构的现有技术半导电金属氧化物型气体传感器的一般结构。[0008]从图2将看出,传感器21的基底24具有中间挖空的部分28,以使得感测层22不再定位成与基底24的厚部分配准。因此,用于加热感测层22的加热器26仅需要加热更少质量的材料包括较薄的支撑膜29,这样减少了气体传感器所消耗的功率,还使得能够迅速提升感测层22的温度(从而减少了进行测量所需的时间,并减少了用于清洁感测层所需的时间)。此外,这种快速加热对形成感测层的材料造成的损伤较小。[0009]图3示出了具有第一类型的微热板架构的现有技术传感器。[0010]在图3的传感器30中,感测层32形成于绝缘层33上,绝缘层33又覆盖基底34。导体38从测量电极和加热器伸出,以接触基底34上提供的电极焊盘39。额外的线路未示出)将电极焊盘连接到其它电路,尤其是用于加热器的电流源,以及用于处理测量电极所测量的信号的电路。图3的传感器3〇具有“闭合”型架构,其中基底34具有支撑绝缘层33的连续表面。[0011]图4示出了具有悬挂架构的具有第二类型的微热板的现有技术传感器。[0012]图4中所示的传感器具有“悬挂”型结构,其中基底44具有带有中央开口47的框型形状,并且感测层42及其绝缘层43悬挂于开口之上。[0013]典型地,从单个半导电金属氧化物气体传感器元件自己获得的测量结果不足以以足够的确定程度识别气体,因为这样的传感器元件的选择性往往很低。因此,常规上,这些感测元件用于并排设置的多个感测元件的阵列中,并且阵列中的每个元件具有形成其感测层的不同材料。从整个阵列获得的测量结果的集合形成数据点云,数据点云可以使用统计技术来处理,以便判断是否存在给定气体和或确定已经呈现给阵列的气体混合物的组成是什么。可以认为测量结果的集合代表一种指纹,其是正在分析的气体中存在的气态种类的性质及其浓度的特性。[0014]图5示出了常规传感器系统。为了使“电子鼻”装置访问并识别宽范围的不同化学签名,通常在阵列中布置多个传感器装置,例如参考图1、2、3和4所述的那些传感器装置。如图5中所示,提供了三个室52、53和54,每个室包含多个传感器521。分别经由导管512、513连接三个室52、53和54。在注射器端口511处注入要分析的样本,其中在流量计55中,所述样本以受控方式与在端口510处提供的合成空气混合。该合成空气充当载体,通过每个室运输样本,通过每个传感器,并且最终离开排气端口514。典型地,传感器521将是不同类型的,或者被以不同方式配置,以便对不同的样本组成做出不同反应。通过将每个传感器的响应与给定样本对照,系统能够汇编样本的“指纹”,然后可以将其与已知“指纹”的库对比,以识别最接近的匹配,并由此识别最可信的样本组成。[0015]参考图5所述的传感器阵列的缺点是其固有地很笨重,装置的部件越多,就可以具有越多传感器,并且越需要仔细布置室和导管以确保适当暴露于每个传感器的样本。[0016]同时,希望开发紧凑的传感器系统,其在与并入手持用户装置中并存的封装中提供与图5的常规传感器系统的功能相当的功能。[0017]2006年1月24日由JohnWileySons编辑的TimCPearce等人的“HandbookofMachine01faction:ElectronicNosetechnology”提供了对技术领域中的技术背景的介绍。[0018]可以参考Chi-HwanHan等人在SensorsandActuatorsB1252〇〇7224_228发表的文章“CatalyticcombustiontypehydrogengassensorusingTi02andUV-LED”和E.Comini等人在SensorsandActuatorsB65—2000.260-263发表的文章“Lightenhancedgassensingpropertiesofindiumoxideandtindioxidesensors以获得关于现有技术的更多信息。[0019]本文进一步参考了专利公布DE10245947和US20141〇579〇。发明内容[0020]在第一方面中,提供了一种用于表征气体的系统,包括气体传感器和控制器,其中控制器适于在测量周期期间修改气体传感器的两个或更多操作条件。测量周期开始于来自气体传感器的初始读数,并结束于来自气体传感器的最终读数,并且包括足以表征气体的若干测量结果。_[0021]在测量周期期间修改多个操作条件提供了更丰富的测量结果,其支持在目标表征之间进行更好区分,同时允许有限的总体系统尺寸。[0022]根据第一方面的发展,系统还包括存储器,并且控制器还适于将整个测量周期内从气体传感器接收的读数与存储器中存储的多个目标表征进行对比。每个目标表征与相应类别相关联,并且控制器将气体分类在最接近匹配读数的候选测量表征的类别中。[0023]与根据第一方面提供的读数一致的目标表征的定义利用其丰富的特点来自动提供气体的更准确表征。[0024]根据第一方面的进一步发展,系统还包括存储器,并且控制器适于将第一和第二操作条件修改为该存储器中存储的测量协议中指定的值。[0025]前述各方面的存储器当然可以是同一个。对气体传感器操作条件的修改的编程实施方式改善了对操作条件的多种改变的精确度和便利性,并进一步改善了气体的表征。[0026]根据控制器的第一方面的进一步发展,控制器适于发起测量周期,修改两个或更多操作条件,并在测量协议中指定的时间记录测量结果。[0027]对气体传感器的操作条件的修改的编程实施方式改善了对操作条件的多种改变的精确度和便利性,并进一步改善了气体的表征。[0028]根据第一方面的另一发展,系统还包括通信接口,容许与远程处理器通信,并且还适于在整个测量周期中向远程处理器发送从气体传感器接收的读数,以与多个候选测量表征进行对比。[0029]远程执行处理的可能性减少了用户装置的处理量,并减小了对众多测试协议和表征库的存储容量的需求。[0030]根据第一方面的另一发展,系统包括被布置成照射气体传感器的反应表面的紫外光源。紫外光源耦合到控制器,以使得控制器能够调制所述光源的强度或波长,并且光源的强度是气体传感器的操作条件之一。[0031]调制紫外辐射的强度或波长可能在修改气体传感器对不同气体的反应方面有很强影响,并且这样一来增强了在测量周期期间气体传感器的多种调制的效果。[0032]根据第一方面的另一发展,系统包括被布置成加热气体传感器的反应表面的热源。热源耦合到控制器,以使得控制器能够调制热源的强度,并且其中所述热源的强度是气体传感器的操作条件之一。[0033]调制温度可能在修改气体传感器对不同气体的反应方面有很强影响,并且这样一来增强了在测量周期期间气体传感器的多种调制的效果。[0034]根据第一方面的另一发展,系统包括为气体传感器供电的电压源。电压源耦合到控制器,以使得控制器能够调制电压源的电压输出,并且其中电压源的电压是气体传感器的操作条件之一,因为由于由电压源产生的电势所带来的化学势是控制感测材料上中的吸收过程的因素。例如,以脉冲形式向RS提供的偏置电压可以是控制暂态响应中的化学势的示例之一。[0035]根据第一方面的另一发展,系统包括定位成控制气体接近气体传感器的化学过滤器。该化学过滤器包括耦合到控制器的加热器,以使得控制器能够调制化学过滤器的输出的温度,并且其中所述化学过滤器源的温度是气体传感器的操作条件之一。[0036]利用可变化学过滤器调制气体传感器对不同气体的反应提供了在测量周期期间改变系统行为,并由此实现进一步改进的区分和精确度的额外手段。[0037]在第二方面中,提供了一种表征气体的方法,包括如下步骤:为气体传感器设置初始操作条件,通过从气体传感器获取第一读数发起测量周期,在第一预定义时间修改气体传感器的第一操作条件,在第二预定义时间修改气体传感器的第二操作条件,以及利用来自所述气体传感器的最终读数终止测量周期,其中所述步骤是在测量协议中定义的。[0038]在测量周期期间修改多个操作条件提供了更丰富的测量结果,其支持在目标表征之间进行更好区分。[0039]根据第二方面的另一发展,方法包括如下其它步骤:将来自气体传感器的读数与多个目标表征进行对比,每个目标表征与相应类别相关联,以及将气体分类在最接近匹配读数的候选测量表征的类别中。[0040]与根据第一方面提供的读数一致的目标表征的定义利用其丰富的特点来自动提供气体的更准确表征。[0041]根据第二方面的另一发展,方法包括如下其它步骤:向远程处理器发送读数,以用于与多个候选测量表征进行对比,以及从所述远程处理器接收所述表征。[0042]远程执行处理的可能性减少了用户装置的处理量,并减小了对众多测试协议和表征库的存储容量的需求。[0043]根据第二方面的另一发展,包括如下其它步骤:通过确定在测量周期期间的什么时间应当取得读数,以及应当为所述第一操作条件和所述第二操作条件设置什么值以在所述目标表征之间做出最清晰的区分,来产生所述测量协议。[0044]对气体传感器的操作条件的修改的编程实施方式改善了对操作条件的多种改变的精确度和便利性,并进一步改善了气体的表征。[0045]根据第三方面,提供了一种通过如下方式产生测量协议的方法:确定在测量周期期间的什么时间应当取得读数,以及应当为所述第一操作条件和所述第二操作条件设置什么值以在所述目标表征之间做出最清晰的区分。[0046]对气体传感器的操作条件的修改的编程实施方式改善了对操作条件的多种改变的精确度和便利性,并进一步改善了气体的表征。[0047]根据第四方面,提供了一种定义表征库中的对应于特定样本类型的目标表征的集合的方法,所述方法包括如下步骤:针对该类型的样本的多种可能分类,确定源自指定测量协议的哪个样本表征会支持该分类和样本表征之间的最有差别的匹配。[0048]样本类型、测量协议和分类库之间的预定映射最大限度利用了测试设备并给出了准确且特定的结果的改善前景。[0049]根据第五方面,提供了一种适于实施第二、第三或第四方面中的任何方面的步骤的计算机程序。[0050]根据第六方面,提供了一种并入了第五方面的计算机程序的计算机可读介质。附图说明[0051]根据通过非限制性示例方式给出的本发明的实施例的以下描述和附图,本发明的以上和其它特征、优点和应用将变得更明显,在附图中:[0052]图丨是截面图,其示意性示出了第一现有技术半导电金属氧化物型气体传感器的基本结构;[0053]图2是截面图,其示意性示出了具有微热板结构的现有技术半导电金属氧化物型气体传感器的一般结构;[0054]图3示出了具有第一类型的微热板架构的现有技术传感器;[0055]图4示出了具有悬挂架构的具有第二类型的微热板的现有技术传感器;[0056]图5示出了现有技术中己知的传感器系统;[0057]图6示出了第一实施例;[0058]图7示出了测量协议和所得测量结果;[0059]图7示出了示例性测量结果;[0060]图8a示出了第一表征库架构;[0061]图8b示出了第二表征库架构;[0062]图8c示出了第三表征库架构;[0063]图9示出了将图6的系统集成到用户装置中;[0064]图10示出了根据实施例的表征气体的方法的步骤;[0065]图11示出了根据图10的实施例的发展的表征气体的方法的步骤;[0066]图12示出了根据图11的实施例的发展的表征气体的方法的步骤;[0067]图13示出了适合于实施本发明的实施例的通用计算系统。[0068]图14示出了适于构成实施例的智能电话装置;[0069]图15示出了适于构成实施例的手持扫描仪装置;以及[0070]图16示出了适于构成实施例的台式计算机装置。具体实施方式[0071]在结合图5所述的传感器系统中,每个传感器通常将在测试周期期间具有固定的操作条件。[0072]图6示出了第一实施例。如图6所示,提供了一种机器嗅觉系统。机器嗅觉系统包括控制器610,其与入口阀驱动器631、通风器驱动器632、UV驱动器633、加热器驱动器644和气体传感器驱动器645、以及存储器620通信。入口阀驱动器631耦合到入口阀致动器641,通风器驱动器632耦合到通风器电动机642,UV驱动器633耦合到可以包括一个或多个LED的紫外光源643,加热器驱动器644和气体传感器驱动器645耦合到加热器和气体传感器的传感器端子。将要认识到,该系统可以并入对应于不同或额外试验因素的不同或额外的驱动器,可以根据本发明的实施例调制所述试验因素。例如,该系统可以并入一个或多个化学过滤器,其可以通过控制过滤器的温度来调制。[0073]如所示,UV光源643以及包括加热环路644和传感器环路645的气体传感器位于气体传感器室652中。该室从载体入口651接收进入气流并通过排气口653排出气体。根据实施方式的详情,可以为入口651供应中性载体气体,或者可以简单使用环境空气、或者任何其它流体。在一些实施例中,排气口可以循环回到入口。如所示,要表征的气体经由样本入口654注入到经由入口651到达的气流中。[0074]在该语境中,如上文或别处所述,应当在最宽的可能意义上理解术语气体。具体而言,气体包括基本处于气相的任何样本。这可以包括配给在气态载体中的固体颗粒或液体。这可以包括仅包括一种、或多种不同分子的气体,所述分子中的一些或全部可以对应于要表征的样本,而其它可以是惰性的或在其它情况下仅仅充当载体,而不被表征。[0075]还应当想到,样本物质的相态非常重要,因为在该相态中,预计样本会与气体传感器反应。在系统中的远离气体传感器的部分中,样本可能以另一种形式存在。具体而言,样本可以在液体中循环,并与该液体分开,以在相关点处利用半透膜等采取气态形式。[0076]在一些情况下,例如,要表征的气体为环境空气,可能不必通过这种方式混合载体和样本气体。通风器642用于通过入口651汲取载体和样本气体并以受控方式推动载体和样本气体通过气体传感器室652并离开排气口6幻,确保期望的流率和压力。在一些实施方式中,例如,持久工作的那些实施方式,可能希望无论何时气体传感器加电,都确保气流通过气体传感器室,以避免长期使用造成的过热或损伤。通风器可以位于气体传感器室的排出侧以及或取代该实施例的通风器642。在所示布置中,通风器642的动作所导致的空气流动将用于利用文丘里效应通过样本入口汲取要表征的气体,然而,在替代实施方式中,可能希望为要表征的气体提供独立的推动手段。[0077]在工作时,控制器从存储器620取回测量协议621,并根据测量协议设置每个驱动器的参数。这些参数通过若干不同值逐渐步进,并监测传感器的输出。一旦完成测量协议中定义的序列,通过控制器将从传感器获得的结果的集合与表征库中存储的代表值进行比较,代表值也存储于存储器中。任选地,如果未获得满意匹配,可以运行替代测量协议并重复该过程。一旦在表征库中识别出匹配,就经由主机装置的显示器向用户报告对应特性。控制器可以以规则间隔或根据需要使用主机装置的通信接口访问协议服务器,以获得额外或更新的测量协议,和或新的或更新的表征库。[0078]优选地,选定的测量协议将尽可能接近地对应于要表征的样本的类型。可以基于与要表征样本的类型有关的任何可用信息选择测量协议,这可以涉及用户输入,以便提供关于样本的任何可用信息,例如,用户可以指定样本是特定食品类型,其然后可以提供用于优先选择特定表征库的依据。替代地,系统可以与其它装置通信以获得相关信息,例如,连接的冰箱能够提供关于其内容物的信息,或产品封装可以具有条形码、RFID标签或可以用于取回支持表征库的最优选择的额外信息的其它标识符。[0079]因此,提供了一种用于表征气体的系统,包括气体传感器和控制器,其中控制器适于在测量周期期间修改气体传感器的两个或更多操作条件,其中测量周期开始于来自气体传感器的初始读数,结束于来自所述气体传感器的最终读数,并包括足以进行表征的多个测量结果。更具体而言,提供了一种用于表征气体的系统,包括气体传感器、控制器和多个驱动器,每个驱动器控制可用于确定气体传感器的相应操作条件的换能器,其中控制器与驱动器通信,以便在测量周期期间修改气体传感器的相应的多个操作条件,其中测量周期开始于来自气体传感器的初始读数,结束于来自所述气体传感器的最终读数,并包括足以进行表征的多个测量结果。[0080]图7示出了测量协议和所得测量结果。[0081]如图7所示,可以将测量协议710表示为对应于入口阀驱动器631、通风器驱动器632、UV驱动器633、加热器驱动器644和气体传感器驱动器645的不同设置的波形的集合。具体而言,如所示,第一波形711代表在整个测量周期中入口阀驱动器631的期望设置,第二波形712代表在整个测量周期中通风器驱动器632的期望设置,第三波形7丨3代表在整个测量周期中加热器驱动器644的期望设置,第四波形714代表在整个测量周期中UV驱动器633的第一期望设置,第五波形715代表在整个测量周期中UV驱动器633的第二期望设置,并且第六波形716代表在整个测量周期中气体传感器驱动器645的期望设置VsJs表示要提供给传感器的感测材料的电压。[0082]此外,可以由电流源而非电压源操作传感器。[0083]第七波形717代表化学过滤器温度驱动器的期望设置。波形数量当然将取决于针对整个测量周期中的变化所选择的因素的数量而变化,并且可以排除该实施例中描述的一些值,并且可以等同地并入额外或替代因素。[0084]两个或更多操作参数例如上文所述那些或其它参数)的任意组合可以在测量周期期间被改变。被选择为要改变的参数一般将是最适合要表征的样本的类型的那些参数。例如,对于特定样本类别,当在不同样本之间进行区分时可以发现设置UV辐射频率和温度的各种组合的测量程序特别有效,而在其它样本类别中,可以发现设置UV辐射频率和UV脉冲频率的各种组合的测量程序特别有效,等等。类似地,根据语境,可能希望改变超过两个操作参数,如图6所示。[0085]如所示,由入口阀驱动器631控制的阀654被周期性打开以容许要表征的气体通过传感器室652进入气流,在此期间,可以观测到气体传感器645的输出取决于气体的组成、传感器的特性和根据测量协议设置的其它操作参数,而在其与要表征的气体反应时在更大或更小程度上升高到峰值。如所示,在打开阀654之后的预定间隔,再次关闭阀,切断要表征气体的进入,在此期间,可以观测到气体传感器645的输出取决于气体的组成、传感器的特性和根据测量协议设置的其它操作参数,而在要表征气体以某一速率扩散离开气体传感器的反应表面时从其峰值下降回到其基线。[0086]该系统还包括压力传感器646、湿度传感器647和温度传感器648。[0087]如所示,通风器712由恒定波形驱动,通过气体传感器室提供恒定空气流。在其它实施例中,可以在操作参数之一在测量周期期间发生改变时调制流率,以更好地表征样本气体。如所示,通风器在tl之前某个时间启动,并在t2之后某个时间停止,以为气体传感器提供冷却,并确保在周期的开始和结束时室内的空气是清洁的。[0088]如参考图2、3和4所述,气体传感器装置常规上并入了加热器环路。该加热器一般包括电阻部件,其在施加指定电压时以可预测方式发热。根据本发明的实施例,在整个测量周期中,施加到加热器的电压Vh随着操作参数之一在测量周期期间改变而改变,以更好地表征样本气体。[0089]基于UV源643可以包括UVLED的阵列(在该情况下为两个),示出两个独立波形714、715形成被选择为发射不同紫外波长的UV驱动器。根据该实施例,这两个UVLED被独立控制,这样一来,可以全部接通、全部关断或者一个可以接通而另一个关断。尽管波形被示为限于接通或关断LED,但将要认识到,还可能希望在测量周期期间调制LED的强度。尽管结合具有基本固定的特性波长的标准LED描述了该实施例,但其它技术可以使得能够指定光源的期望波长,在这种情况下,可以在测量协议中并入额外数据,以指定测量时段的不同点处的期望波长。[0090]UV调制可以工作于脉冲模式中,由此具有指定频率的UV脉冲列在脉冲列频率之间切换,提供了灵敏度和选择性的增大。[0091]可以使用紫外UV光增强金属氧化物传感器的灵敏度和选择性。[0092]在类似现象的方面中,与恒定UV照明相比,脉冲UV照明更高效率地提高了灵敏度。此外,紫外灯消耗大量功率,并且因此对于功率是主要考虑事项的一些移动终端实施方式而言不是最优的。UVLHD通常是实现高频脉冲UV照明的更高效率的方式。[0093]波形716用于驱动气体传感器自身。在常规系统中,这是电阻响应于其对要表征气体的特定分量的反应而改变的无源部件。然而,根据本发明的特定实施例,通过改变装置两端的电压,可以例如基于表面的吸收颗粒的化学势,来修改其与要表征气体的特定分量的交互。于是,在特定实施例中,在整个测量周期中,该电压随着操作参数之一在测量周期期间改变而改变,以更好地表征样本气体。波形716代表这样的变化。[0094]该波形还可以呈现出向感测材料提供电脉冲的脉冲功能,与用于特定气体的普通驱动电路相比,其能够有效率地提高灵敏度并减少金属氧化物传感器的恢复时间。各种驱动波形都是适当的,尤其是已知用于在电气系统中利用传递函数进行分析的那些波形。[0095]波形717用于驱动化学过滤器,其可以设置于气体传感器上或附近。根据本发明的特定实施例,通过改变过滤器的温度,可以修改其与要表征气体的特定分量的相互作用,并由此控制到达传感器645的特定气体的浓度。于是,在特定实施例中,在整个测量周期中,该电压随着操作参数之一在测量周期期间改变而改变,以更好地表征样本气体。波形717代表这样的变化。[0096]波形711、712、713、714、715、716、717中的每个被表示为连续波形,然而在实践中,测量协议将由代表在整个测量时段中相应驱动器的瞬时设置的数字值的集合来定义。[0097]这些数字值可以指示在整个测量时段中的规则间隔的期望设置,或者每个设置值可以具有相关联的时间值,以使得可以根据需要为测量时段期间的任何任意时刻指定设置。[0098]尽管如所示,波形开始于时间tl730并结束于时间t2740,其分别对应于来自所述气体传感器的初始读数和来自所述气体传感器的最后读数,在一些实施例中,特定波形可以延伸到tl之前或t2之后的时段中。具体而言,可能希望以特定方式在控制下调制任何因素,以确保在测量开始之前,或一旦测量完成时,气体传感器被完全清洁干净。[0099]如上所述,在测量周期期间改变气体传感器的操作条件,并在整个该周期中获取足以表征样本气体的多个测量结果。[0100]图7示出了示例性测量值。尤其如图所示,由气体传感器721的电阻的测量结果表征样本。[0101]另外由来自气体传感器644的加热器的第一温度测量结果722表征样本。尽管加热器644的主要功能是加热气体传感器,但也可以基于装置的电阻与自由辐射的理论电阻相比的变化来推导装置温度。[0102]进一步由来自温度传感器M8的温度测量结果7¾和来自湿度传感器647的湿度测量结果724表征样本。[0103]这些读数722、723、724可以不直接表征样本气体,不过这些环境条件能够显著影响气体传感器的行为,这样一来,可以如下文所述用于选择表征库622或与其对比,或者可以与表征库相比较以用于校准和补偿。[0104]波形721、722、723、724中的每个被表示为连续波形,不过在实践中,测量结果将常常采取代表来自相应驱动器和传感器的瞬时样本的数字值的序列的形式。可以在测量周期期间以规则间隔获取这些样本。可以在测量周期期间在预定时间获取这些样本。在该情况下,测量协议可以另外包含指定测量周期期间的应当与要为每个操作条件设置的值并行获取读数的时间。[0105]除了对各个驱动器和传感器的输出采样之外,该系统还可以处理采样信息以进一步表征读数,例如,通过提取峰值、升高到特定值或升高到峰值的时间、升高到峰值的指定比例的时间、从峰值降到零的时间、降到峰值的指定比例的时间、降到指定值的时间、降到零的时间、峰值上升速率、测量周期中指定点处的上升速率、峰值下降速率、测量周期中的指定点处的下降速率等。系统可以计算平均值、标准偏差或其它统计评估。系统可以执行曲线拟合或回归分析、噪声减小和基线调节。指令指定要执行哪些这样的计算,基于此将测量结果并入测量协议中。[0106]这样一来,最终样本表征可以包括原始读数数据、样本数据的已处理表示或两者的组合。测量协议可以指定要执行的任何处理。测量协议可以指定要对哪些原始读数进行处理。测量协议可以指定最终样本表征的格式和结构。[0107]一旦完成了最终样本表征,控制器610将从存储器620选择表征库622。可以基于关于被表征样本的类型的任何可用信息以及测量周期的适当时间处的环境条件来选择表征库。这可以涉及用户输入,以便提供关于样本的任何可用信息,例如,用户可以指定样本是特定食品类型,其然后可以提供依据,以用于优先选择特定表征库。替代地,系统可以与其它装置通信以获得相关信息,例如,连接的冰箱能够提供关于其内容物的信息,或产品封装可以具有条形码、RFID标签或可以用于取回关于样本的额外信息其它标识符。在一些情况下,取决于诸如温度、压力和湿度的环境条件的读数,可以应用不同的库。可以基于使用的测量协议确定或影响库的选择。[0108]每个表征库包括多个表征目标。表征目标是与样本表征中的数据对应的数据连同分类数据的代表性集合。可以提供代表被研究样本的类型的不同子类别的表征目标。例如,如果样本类型为“咖啡”,可以针对多维特性的每种组合提供表征目标,多维特性可以对特定样本分类物种、起源、条件、品味概况、质量等),或者替代地,可以针对每个维度提供单独的表征,可以将其单独应用于样本表征,并组合以提供样本的最终完整分类。[0109]图8a、8b和8c示出了针对表征库的替代结构。如上所述,根据特定实施例,将样本表征与包含多个表征目标的表征库对比。表征目标包含代表可能应用于样本的特定分类的数的据集合。将这些目标表征与样本表征对比,并且在识别出匹配时,将样本与对应分类相关联。[0110]可以利用多变量分析技术来执行对比过程,所述多变量分析技术例如是k-NNk最近邻)、CA群集分析)、DFA判别函数分析)、PCA主分量分析、PCR主分量回归)、多线性回归MLR、分级群集分析HCA、ANN人工神经网络)、模糊ART、PNN概率神经网络)、LVQ学习矢量量化)、S0M自组织地图)等。分析还可以利用神经网络和模糊逻辑技术,例如,反向传播、多层感知、径向基础函数、自适应谐振理论等。[0111]在图8a、8b和8c的示例中,示出了用于表征咖啡的表征库的三种替代架构。[0112]图8a示出了第一表征库架构。如图8a所示,库810包括表征目标811的集合。每个表征目标811对应于特性的特定组合。在工作中,将样本表征与这些表征目标中的每个对比,并将与给出最佳匹配的无论哪个目标相关联的分类应用于样本。这是参考图8所述的三种方法的最简单一种,并且最适合分类有较少维度在该情况下,具有三个维度一一种类、起源和烘焙和或每个维度有较少选项的情况。[0113]图8b示出了第二表征库架构。如图8b所示,库820包括表征子库821、822和823的集合。这些子库中的每个对应于要应用于样本的分类的三个维度之一。具体而言,子库821包含涉及咖啡种类的分类目标,子库822包含涉及咖啡起源的分类目标,并且子库823包含涉及咖啡烘焙的分类目标。在工作中,将样本表征与每个子库中表征目标中的每个对比,并将与来自每个子库的给出最佳匹配的无论哪个目标相关联的分类应用于样本。这种方法更适合处理更大数量的分类维度的实施方式,或者每个维度具有大量相关联分类的实施方式。[0114]图8c示出了第三表征库架构。如图8c所示,库830包括表征子库831、832和833的集合。这些子库的每个都对应于要应用于样本的分类的三个维度之一。具体而言,子库821包含涉及咖啡种类的分类目标,子库822包含涉及咖啡起源的分类目标,并且子库823包含涉及咖啡烘焙的分类目标。此外,在子库之间存在分级关系,第一子库831中的每个表征目标指向第二子库832中的特定表征目标,并且第二子库832中的每个表征目标指向第三子库833中的特定表征目标。在操作中,将样本表征与第一子库831中的表征目标中的每个对比,并且然后与第一库中识别出的最佳匹配所引用的第二子库832中的表征目标中的每个对比,最后与第二库中识别出的最佳匹配所引用的第三子库833中的表征目标中的每个对比。通过这种手段,所执行的对比的总次数可以少于图8b的实施例中必要的次数,并且可以精细调节表征目标,以对应于属于与它们相关联的较高层级表征目标的样本。另一方面,该方法可能导致更大的分类库,因为在一些情况下,针对例如图示的8331和8332的下一层级中的分类目标中的每个,将需要类似的表征目标。这可能导致库中表征目标的部分复制。将与来自每个子库的给出最佳匹配的无论哪个目标相关联的分类应用于样本。就性能而言,该方法更适合处理更大数量的分类维度的实施方式,或者每个维度具有大量的相关联分类的实施方式,尽管在一些情况下以更大的库为代价。[0115]通常,测量协议和表征库被匹配到样本类型。在很多情况下,通过定义测量协议以最优地在给定类型的可能候选项之间进行区分并排除该语境中可能混淆源可以预期有改进的性能。类似地,通过定义表征库以基于从测量协议预期的数据而最优地在给定类型的可能候选项之间进行区分,并排除该语境中的可能混淆源,可以预期有改进的性能。在该基础上,测量协议和表征库可以被创建为匹配对,从一开始直到问出正确的问题、并在那些问题和询问它们的语境的微妙的完整认知中解释答案。[0116]可以利用学习过程定义测量协议和表征库,在此期间,自动化流程将允许在具有变化强度和持续时间的所有激励和参数下利用已知分类来掩蔽标本样本。结果可以基于被视为黑箱的传递函数,其中采用标本样本的分类和曝光强度作为输入。将输出收集到数据库中。给定应用的优化还将仅提取应用所特有的最相关特征。[0117]在定义测量协议和表征库的一种方法中,对应于最终测量系统能够调制的那些的不同操作条件的所有组合,例如,如上文参考图6和7所述的那些,被连续应用于代表性样本的集合中。最终测量系统能够以预定采样速率例如,对于10分钟的测量周期为每秒钟检测的变量中的每个的测量结果。[0118]变量可能是传感器响应,但也可以是由于温度调制造成的特性导数值,例如,反应开始时间(RST、恢复时间、延迟时间(不同传感器响应之间的延迟,在适用的情况下)、响应反映点等。[0119]该过程将提供x个变量例如,固定时间间隔处的响应与y个样本的矩阵。[0120]该矩阵常常很大,但针对由代表性样本的集合所勾勒的范围,已知有各种算法用于识别关键变量和特性结果,使得能够量化气体并区分样本。这样的算法可以包括多变量分析技术,例如k-NNk最近邻)、CA群集分析)、DFA判别函数分析)、PCA主分量分析)、PCR主分量回归)、多线性回归MLR、分级群集分析HCA、ANN人工神经网络)、模糊ART、PNN概率神经网络)、LVQ学习矢量量化)、S0M自组织地图)等。[0121]基于选择的变量,将知道允许读取这些变量的相关操作条件。这些算法能够识别相关变量以解决应用。此外,算法能够不仅检测特性值和导数特性,而且还检测特性分组,其可以包括针对具有特定驱动信号的特定样本一起出现的特性输出值和导出的特性。[0122]在此基础上,因而能够基于受限于已知样本和被选择用于测量协议中的操作条件的矩阵而选择测量协议S卩,要使用的仅有的相关操作条件),并定义表征库,其可以包括特性值、导出的特性、特性分组、相关联的操作条件等。t〇123]图9示出了图6的系统到用户装置中的集成。[0124]如图9所示,机器嗅觉装置600与诸如移动手持电话的主机装置910集成。机器嗅觉装置在结构和操作上类似于结合以上实施例所描述的那些。此外,如所示,机器嗅觉装置600经由用户装置910的IO接口912与主机装置910的处理器912通信。另外,处理器912与通信接口911、显示器914和用户输入接口915通信。[0125]用户装置的存储器916可以用于存储测量协议621和表征库622,并且处理器913可以提供先前归于控制器的一些功能,例如,从存储器取回测量协议,经由控制器610向驱动器631、632、633、634、635发出指令,接收并汇编样本表征,执行任何额外的处理,将最终样本表征与表征库对比,以及经由显示器814向用户报告结果。在操作的各个阶段,可以经由显示器914提示其它输入,例如关于样本类型的其它输入,并经由用户输入接口915恢复所述其它输入。[0126]此外,处理器可以经由通信接口与外部资源通信。例如,通信接口可以支持诸如以太网、WIFI、蓝牙或蜂窝电话网络通信的通信协议,可能能够实现通信网络920,利用其处理器可以与外部服务器930通信。该服务器可以提供测量协议和表征库的扩展储存库。通过这种手段,其中用户希望执行在存储器916中没有任何适当测量协议和表征库可用的表征,处理器則3可以询问表征服务器930,并下载适当的测量协议和表征库。表征服务器还可以使更新的测量协议和表征库可用,因为新的分类被开发(例如,对应于新的产品类别或测量协议或表征库被额外细化,以容许有改进的性能。再者,处理器可以与表征服务器通信关于其接收的样本表征以及其执行的分类结果。可以在表征服务器处评估该信息,以识别测量协议和表征库的弱点、新样本类型的出现等。这样的信息确实可以被直接馈送到测量协议和表征库定义过程中,从而在先前实施方式的结果上构建新的测量协议和表征库。[0127]替代地,表征服务器可以提供先前归于控制器的一些功能,例如,从服务器本地的存储器取回测量协议,经由网络920、处理器912和控制器610向驱动器631、632、633、634、63f5发出指令,接收并汇编样本表征,执行任何额外的处理,将最终样本表征与表征库对比,或向用户装置发回结果以进行显示914。将要认识到,表征服务器可以提供这些功能中的一些,而其它留在本地实施。例如,测量协议可以被本地存储到该装置,并由装置的控制器实施,但接收和汇编样本表征、执行任何额外处理、将最终样本表征与表征库进行对比、以及向用户装置发回结果以进行显示914可以在服务器侧上执行,反之亦然。[0128]图10示出了根据实施例的表征气体的方法的步骤。如所示,该方法开始于步骤1005,在该步骤,根据测量协议设置气体传感器的初始操作条件。该方法接下来进行到步骤1007,在此,通过从气体传感器获取第一读数发起测量周期。该方法然后进行到步骤1009,在此,根据测量协议在第一预定义时间修改气体传感器的第一操作条件。该方法然后进行到步骤1011,在此,根据测量协议在第二预定义时间修改气体传感器的第二操作条件。在一些实施例中,可以迭代这些步骤中的一些或全部,直到实现满意的结果。该方法然后在步骤1013以来自所述气体传感器的最终读数终止测量周期。[0129]图11示出了根据图10的实施例的发展的表征气体的方法的步骤。步骤1005到1013对应于图10的方法的那些步骤。如图11所示,步骤1013之后为步骤1015,在该步骤,将来自气体传感器的读数与多个目标表征对比,每个目标表征与相应类别相关联,之后进行到步骤1017,在此步骤,将气体分类在最密切匹配所述读数的目标表征的类别中。[0130]图12示出了根据图11的实施例的发展的表征气体的方法的步骤。步骤1005到1017对应于图11的方法的那些步骤。如图12所示,该方法开始于步骤1001,在此,确定样本类型,之后进行到步骤1003,在此,选择测量协议和对应于所确定的样本类型的多个目标表征。该方法然后进行到步骤1005,如上所述,在后面的步骤中使用所选择的测量协议和目标表征。[0131]在某些实施例中,可以通过实施方式自身在某种程度上预先确定样本类型的确定,例如,冰箱中安装的系统通常将预期处理食物产品的分类。该确定还可以从用户接收输入,在例如图8的示例的情况下,用户可能预先选择了“咖啡”样本类型。替代地,系统可以与其它装置通信,以获得相关信息,例如,连接的冰箱能够提供关于其内容物的信息,或产品封装可以具有条形码、RFID标签或可以用于取回支持表征库的最优选择的额外信息的其它标识符。再者,系统自身可以尝试使用其自己的嗅觉能力识别样本类型。在一种这样的方法中,如果看起来可用数据不足以做出明确选择,系统可以尝试使用多个表征库进行分类,并从代表最佳匹配的结果进行选择。这样可以不仅并入匹配的相对强度,而且还并入来自可用的任何语境信息的权重。在另一种方式中,系统可以从更一般的表征库开始,并基于该初始特性选择更具体的表征库,并且直到确定最终样本类型。[0132]描述的方法可以并入额外的步骤:向远程处理器发送读数,以用于与多个候选测量表征对比,并从所述远程处理器接收表征,例如,如上所述。[0133]描述的方法可以并入额外的步骤:通过确定应当在测量周期期间的什么时间获取读数,以及应当为所述第一操作条件和所述第二操作条件设置什么值以在所述目标表征之间做出最清晰的区分,来生成测量协议,例如如上所述。[0134]类似地,根据实施例,提供了一种通过如下方式产生用于前述方法和这种中的测量协议的方法:确定应当在测量周期期间的什么时间获取读数,以及应当为所述第一操作条件和所述第二操作条件设置什么值以在所述目标表征之间做出最清晰的区分,例如如上所述。[0135]所述方法可以并入额外步骤:通过如下方式定义表征库中的对应于特定样本类型的目标表征的集合:针对该类型的样本的多种可能分类,确定源自指定测量协议的哪个样本表征会支持该分类和样本表征之间的最有差别的匹配。[0136]类似地,根据实施例,提供了一种通过如下方式定义表征库中对应于特定样本类型的目标表征的集合的方法:针对该类型的样本的多种可能分类,确定源自指定测量协议的哪个样本表征会支持该分类和样本表征之间的最有差别的匹配。[0137]根据某些实施例,根据测量协议,嗅觉或“电子鼻”能够在测试周期期间并行改变多个操作参数。调节该测量协议,以及要改变的对应操作参数、要为这些参数设置的值、以及这些值的改变的定时,以在特定测试情形中最有效地区分可能的候选项。然后使用表征库将测量协议的结果匹配到表征库中的最佳目标。可以根据需要从远程服务器下载测试协议和或表征库,并可以在本地或远程执行特定活动。[0138]所公开的方法可以采取完全硬件实施例例如,FPGA、完全软件实施例(例如,以控制根据本发明的系统或包含硬件和软件元件两者的实施例的形式。软件实施例包括但不限于固件、驻留软件、微码等。本发明可以采取可从计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式,该介质提供程序代码,以供计算机或指令执行系统使用或与计算机或指令执行系统结合使用。计算机可用或计算机可读可以是能够包含、存储、传送、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何设备。介质可以是电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统或设备或装置或传播介质。[0139]可以利用计算机应用程序或服务、应用程序设计接口(API、库和或其它计算机程序产品或这种实体的任何组合来实施这些方法和过程。[0140]图13示出了适合实施本发明的实施例的通用计算系统。[0141]如图13所示,系统包括与图9的处理器相对应的逻辑装置913以及与图9的存储器相对应的存储装置916。系统可以任选地包括显示子系统1311、输入子系统1312、1313、1315、通信子系统911和或未示出的其它部件。[0142]逻辑装置913包括被配置成执行指令的一个或多个物理装置。例如,逻辑装置913可以被配置成执行指令,指令是一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、部件、数据结构或其它逻辑构造的部分。可以实施这样的指令以执行任务、实施数据类型、变换一个或多个部件的状态、实现技术效果或通过其它方式得到期望结果。[0143]逻辑装置913可以包括被配置成执行软件指令的一个或多个处理器。此外或替代地,逻辑装置可以包括被配置成执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑装置。逻辑装置的处理器可以是单核的或多核的,在其上执行的指令可以被配置用于顺序、并行和或分布式处理。任选地,可以在两个或更多独立装置之中分布逻辑装置913的个体部件,所述独立装置可以位于远程位置和或被配置成进行协调处理。逻辑装置913的方面可以由被配置成云计算配置的可远程访问的联网计算装置来虚拟化并执行。[0144]存储装置916包括被配置成保存可由逻辑装置执行以实施本文描述的方法和过程的指令的一个或多个物理装置。在实施这样的方法和过程时,可以转换存储装置916的状态一一例如,以保存不同的数据。[0145]存储装置916可以包括可移除装置和或内置装置。存储装置916可以包括一种或多种类型的存储装置,包括光学存储器例如,〇0、0¥0、耶_0¥0、蓝光盘等)、半导体存储器例如,RAM、EPROM、EEPR0M等和或磁性存储器例如,硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等等。存储装置可以包括易失性、非易失性、动态、静态、读写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和或内容可寻址装置。t〇146]在某些布置中,系统可以包括适于支持逻辑装置913与其它系统部件尤其是机器嗅觉装置600之间的通信的接口912。例如,额外的系统部件可以包括可移除的和或内置扩展存储装置。扩展存储装置可以包括一种或多种类型的存储装置,包括光学存储器1332例如,00、0¥0、冊^^、蓝光盘等)、半导体存储器1333例如,1?规3?1?0^14£?1«^、闪存等)和或磁性存储器1331例如,硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等等。这样的扩展存储装置可以包括易失性、非易失性、动态、静态、读写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和或内容可寻址装置。[0147]将要认识到,存储装置包括一个或多个物理装置,并且不包括传播信号自身。然而,本文描述的指令的各方面可以替代地由通信介质例如,电磁信号、光学信号等传播,与存储于存储装置上相反。[0148]可以将逻辑装置913和存储装置916的方面一起集成到一个或多个硬件逻辑部件中。例如,这样的硬件逻辑部件可以包括现场可编程门阵列FPGA、程序特定和专用集成电路PASICASIC、程序特定和专用标准产品(PSSPASSP、片上系统S0C以及复合可编程逻辑器件CPLD。[0149]术语“程序”可以用于描述被实施为执行特定功能的计算系统的方面。在一些情况下,可以经由执行由存储装置保存的机器可读指令的逻辑装置对程序进行实例化。应当理解,可以从同一应用、服务、代码块、对象、库、例程、API、函数等对不同模块进行实例化。类似地,可以由不同应用、服务、代码块、对象、例程、API、函数等对同一程序进行实例化。术语“程序”可以涵盖可执行文件、数据文件、库、驱动程序、脚本、数据库记录等的个体或组。[0150]具体而言,图13的系统可以用于实施本发明的实施例。[0151]例如,实施结合图10、11或12所述的步骤的程序可以存储于存储装置916中并由逻辑装置913执行。如上所述,通信接口912可以从表征服务器930接收测量协议和表征库,并上载样本类型信息或样本表征数据。逻辑装置1001可以接收并汇编样本表征,执行任何额外处理,对比最终样本表征与表征库,并经由显示器914向用户报告结果。在操作的各个阶段,可以经由显示器914来提示其它输入,例如关于样本类型的输入,并在适当程序的控制下经由如上所述的用户输入接口装置1313、1312来恢复所述其它输入,或者所述其它输入可以与适于执行这些过程中的一些或全部的内部或外部专用系统接口连接。[0152]因此,可以以计算机程序的形式体现本发明。[0153]将要认识到,如本文所用,“服务”是可以跨多个用户会话执行的应用程序。服务可以用于一个或多个系统部件、程序、和或其它服务。在一些实施方式中,服务可以运行于一个或多个服务器计算装置上。[0154]一在被巧括时,显示子系统9丨4可以用于呈现由存储装置保存的数据的视觉表示。该视觉表示可以采取图形用户界面GUI的形式。本文所述的方法和过程改变由存储装置916保存的^据,从而变换存储装置916的状态,显示子系统914的状态可以类似被变换以在视觉上表示下层数据的变化。显示子系统914可以包括利用几乎任何类型的技术的一个或多个显示装置。这样的显示装置可以与共享外壳中的逻辑装置和或存储装置组合,或者这样的显示装置可以是外围显示装置。[0155]在被包括时,输入子系统可以包括一个或多个用户输入装置或与之接口连接,所述用户输入装置例如是键盘m2、鼠标i3ii、触摸屏1311或游戏控制器未示出)。在一些实施例中,输入子系统可以包括选定的自然用户输入NUI部件或与之接口连接。这样的部件可以是集成的或外围的,并且可以在板上或板外应对输入动作的转换和或处理。示例性NUI部件可以包括用于语音和或声音识别的麦克风;用于机器视觉和或姿态识别的红外、彩色、立体和或深度相机;用于运动检测和或意图识别的头部跟踪器、眼睛跟踪器、加速度计和或陀螺仪;以及用于评估大脑活动的电场感测部件。[0156]在被包括时,通信子系统911可以被配置成将计算系统与一个或多个其它计算装置通信耦合。例如,通信模块可以经由任何大小的网络将计算装置通信地耦合到例如托管于远程计算机930上的远程服务,所述网络例如包括个人区域网、局域网、广域网或内部网。通信子系统可以包括与一种或多种不同通信协议兼容的有线和或无线通信装置。作为非限制性示例,通信子系统可以被配置成经由无线电话网络1374或有线或无线局域网或广域网通信。在一些实施例中,通信子系统可以允许计算系统经由诸如因特网920的网络向和或从其它装置发送和或接收消息。通信子系统可以额外地支持与无源装置NFC、RFID等)的短程感应通信1321。[0157]图13的系统意在反映很宽范围的不同类型信息处理系统。将要认识到,结合图13所述的很多子系统和特征并不是实施本发明所需的,但其被包括以更实际地反映常用系统。将要认识到,系统架构差别很大,并且图13的不同子系统之间的关系仅仅为示意性的,并且可能在现实系统中在布局和功能分布方面发生变化。将要认识到,在实践中,系统可能并入结合图13所述的各种特征和子系统的不同子集。图14、15和16更详细地论述了一些常见示例性装置。[0158]图14示出了适于构成实施例的智能电话装置。如图14所示,如上所述,智能电话装置并入了元件914、913、916、912、600、1316、1315、1314、911、1321和1333。它经由网络920与电话网络1374和服务器930通信。[0159]图15示出了适于构成实施例的手持扫描仪装置。如图15所示,如上所述,手持扫描仪装置并入了元件914、913、916、912、600、1314、911、1333、920和930。它经由网络920与服务器930通信。[0160]图16示出了适于构成实施例的台式计算机装置。如图16所示,如上所述,台式计算机装置并入了元件914、913、916、912、600、1314、911、1333、920和930。它经由网络920与作为外围装置的元件1317、1312、1313和600通信、并与服务器930通信。另一方面,省去了元件132K1374和1333,并且元件914可以是没有触摸屏功能的普通显示器。[0161]应当理解,本文所述的配置和或方法本质上是示例性的,这些具体实施例或示例不应以限制性意义被考虑,因为有很多变化都是可能的。本文描述的具体例程或方法可以代表任何数量的处理策略中的一种或多种。这样一来,可以按照图示和或描述的顺序、按照其它顺序、并行地执行图示和或描述的各种动作,或者省略所述动作。同样,可以改变上述过程的次序。[0162]本公开的主题包括各种过程、系统和配置、以及本文公开的其它特征、功能、动作和或性质、以及其任何和所有等同物的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

权利要求:1.一种用于表征气体的系统,所述系统包括气体传感器和控制器,其中所述控制器适于在测量周期期间修改所述气体传感器的两个或更多操作条件,所述测量周期开始于来自所述气体传感器的初始读数,并且结束于来自所述气体传感器的最终读数,并且包括足以进行所述表征的多个测量结果。2.根据权利要求1所述的系统,其中所述系统还包括存储器,并且其中所述控制器还适于:将在所述测量周期中从所述气体传感器接收的读数与存储在所述存储器中的多个目标表征进行对比,每个所述目标表征与相应类别相关联;以及将所述气体分类在最接近匹配所述读数的候选测量表征的类别中。3.根据权利要求1或2所述的系统,其中所述系统还包括存储器,并且其中所述控制器还适于:将所述第一操作条件和所述第二操作条件修改为在存储在所述存储器中的测量协议中指定的值。4.根据权利要求3所述的系统,其中所述控制器还适于:发起所述测量周期,修改所述两个或更多操作条件,并且在所述测量协议中指定的时间记录所述测量结果。5.根据权利要求1所述的系统,其中所述系统还包括通信接口,以容许与远程处理器通信,并且其中所述控制器还适于在整个所述测量周期中向所述远程处理器发送从所述气体传感器接收的读数,以与多个候选测量表征进行对比。6.根据任何前述权利要求所述的系统,其中所述系统包括被布置成照射所述气体传感器的反应表面的紫外光源,所述紫外光源耦合到所述控制器以使得所述控制器能够选择所述光源的强度或波长,并且其中所述光源的强度是所述气体传感器的所述操作条件之一。7.根据任何前述权利要求所述的系统,其中所述系统包括被布置成加热所述气体传感器的反应表面的热源,所述热源耦合到所述控制器以使得所述控制器能够调制所述热源的强度,并且其中所述热源的强度是所述气体传感器的所述操作条件之一。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述系统包括为所述气体传感器供电的电压源,所述电压源耦合到所述控制器,以使得所述控制器能够调制所述电压源的电压输出,并且其中所述电压源的电压是所述气体传感器的所述操作条件之一。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述系统包括被放置成控制所述气体对所述气体传感器的接近的化学过滤器,所述化学过滤器包括耦合到所述控制器的加热器,以使得所述控制器能够调制所述化学过滤器的输出的温度,并且其中所述化学过滤器源的温度是所述气体传感器的所述操作条件之一。10.—种表征气体的方法,所述方法包括如下步骤:为气体传感器设置初始操作条件,通过从所述气体传感器获取的第一读数来发起测量周期,在第一预定义时间修改所述气体传感器的第一操作条件,在第二预定义时间修改所述气体传感器的第二操作条件,以及利用来自所述气体传感器的最终读数终止所述测量周期,其中所述步骤被定义在测量协议中。11.根据权利要求1〇所述的方法,包括如下其它步骤:将来自所述气体传感器的所述读数与多个目标表征进行对比,每个所述目标表征与相应类别相关联;以及将所述气体分类在最接近匹配所述读数的候选测量表征的类别中。_12.根据权利要求1〇或11的任一项所述的方法,包括如下其它步骤:向远程处理器发送所述读数,以用于与多个候选测量表征进行对比,以及从所述远程处理器接收所述表征。13.根据权利要求10到12的任一项所述的方法,包括如下其它步骤:通过确疋应当在测量周期期间的什么时间获取读数,以及应当为所述第一操作条件和所述第二操作条件设置什么值以在所述目标表征之间做出最清晰的区分,来产生所述测量协议。14.一种产生用于在任何前述权利要求中使用的测量协议的方法,所述方法包括如下步骤:确定应当在测量周期期间的什么时间获取读数,以及应当为所述第一操作条件和所述第二操作条件设置什么值,以在所述目标表征之间做出最清晰的区分。I5•—种定义表征库中的对应于特定样本类型的目标表征的集合的方法,所述方法包括如下步骤:针对该类型的样本的多种可能分类,确定源自指定测量协议的哪个样本表征会支持该分类与样本表征之间的最有差别的匹配。I6•—种计算机程序,适于实施权利要求10到15中任一项的步骤。17.—种计算机可读介质,并入了根据权利要求16所述的计算机程序。

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