随着环境科学的发展及环境测量应用范围的不断扩大，成本低廉、性能良好的气体传感器已经成为测量领域的新方向。由于气体传感器自身的交叉敏感等物理缺陷，单一气体传感器无法对多种气体进行准确的定性识别和定量检测。因此，开发可以进行多种气体分析的仪器设备具有很大的实用价值。本文的主要目的是以电子嗅觉系统的原理为基础，设计构造气体传感器阵列与模式识别方法结合的电子嗅觉气体分析系统，并利用该系统进行多种气体识别和检测。论文依次讲述了气体传感器及电子嗅觉系统的历史发展、现状和存在问题，针对一种新型的气体传感器阵列，设计测量电路，最后着重讨论了气体传感器阵列和神经网络相结合的电子嗅觉系统的多气体定性和定量分析。涉及到的研究工作有以下几个方面：（1）气体传感器研究，气体传感器的原理、发展状况、分类及其物理局 限—交叉敏感性，着重讨论了实验采用的GGS系列气体传感器及其 组成的气体传感器阵列原理、特点及测量电路。（2）电子嗅觉系统结构和多气体检测原理。通过论证模仿人的嗅觉系统 的电子嗅觉系统的理论模型和原理，提出气体传感器阵列与人工神 经网络模式识别算法结合的电子嗅觉系统。为了验证系统合理性和 应用于多气体测量的实验可实现性，论述了将系统应用于多气体定 性定量的方法步骤。（3）基于气体传感器阵列和计算机ISA总线的A/D采样电路。根据计算 机系统扩展原理设计12位高精度8路分时A/D采样电路，采用查询 方式进行信号采集，并实现对6维气体传感器阵列信号采样过程的 可视化监控。（4）将气体传感器阵列和模式识别技术结合的气体分析实验，运用B-P 前馈神经网络进行3种气体的定性定量分析。其中涉及低浓度气体 的实验室配置方法；人工神经网络设计，进行多气体定性和定量分 析的BP前馈网络的输入输出和隐层单元确定方法；信号预处理算 法，气体传感器阵列响应向量的归一化问题等。通过实验验证，作 者所设计系统实现了对三种气体 100％的定性识别和较低误差的定量 识别。（5）分析系统误差产生原因，提出了改进系统识别精度的方法和建议。