电子舌是一种仿照生物感受味觉机制设计的现代化仪器,设计模型源于多传感器和多组分化学分析办法,发生于20世纪80年代中期。利用传感器阵列检测液体样品,通过模式识别处理对样品进行定量或定性分析。主要由3部分组成:传感器阵列、信号收集模块和模式识别模块。其间,传感器阵列对液体做出呼应并输出信号,信号进行数据处理和模式识别后,得到反映样品味觉特征的结果。这种技术与传统分析化学办法相比,传感器输出的并非样品成分的分析结果,而是一种与样品某几种特性相关的信号。这些信号通过模式识别后,可以得出样品味觉的总体点评。
味觉是一个复杂的生物系统,舌头上被称为“味蕾”的味觉感受器是发生味觉的主要组织。一个味蕾由多个味觉细胞构成,一个味细胞有30-50mV的膜电位,在舌面上放一味觉物质,则味觉细胞会发生极化现象,被称为感受器电位改变。一旦发生电位改变,影响信号就可以从味细胞传到味神经,由味神经发生脉冲放电,不同的味道具有不同影响,随后,大脑会依据不同影响强度味觉的感官特性。
电子舌由传感器阵列、组合脉冲驰豫谱信号激起与接收设备及多种智能算法组成。电子舌采用电化学丈量三电极体系,即由作业电极、辅佐电极和参比电极构成传感器阵列。传感器阵列由6个作业电极和1个辅佐电极组成1个独立单元组织,与1个参比电极共同组成一个完好的传感器阵列。辅佐电极排列在各个作业电极的中间,确保每个作业电极与辅佐电极的间隔持平,消除不同作业电极由溶液电阻发生的背景干扰因素。硬件电路由信号激起单元、信号调度单元以及数据收集单元组成。信号激起单元担任发生检测物质体系所需的鼓励信号;调度单元担任调整脉冲信号,加以组合,以满足不同检测物质的需要;数据收集单元担任收集被检物质对于鼓励信号的呼应信号。