Miniature Multi-Ion Sensor Integrated With Artificial Neural Network

计算机科学 符号 算法 人工智能 数学 算术
作者
Yuncong Chen,Zheyuan Tang,Yunjiao Zhu,Michael J. Castellano,Liang Dong
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:21 (22): 25606-25615 被引量:12
标识
DOI:10.1109/jsen.2021.3117573
摘要

Low-cost, accurate monitoring of macronutrient ions in soils, plants, and water is highly desired to improve fertilizer management for maximum profitability and minimum negative environmental impacts. Traditional ion-selective electrodes (ISEs) suffer from interference from non-target ions. This paper reports the integration of artificial neural networks (ANNs) and a miniature sensor containing an array of three ISE-based sensing elements to improve accuracy of the sensor in detecting and quantifying target nitrate ( ${\mathrm {NO}}_{3}^{-}$ ), phosphate (H 2 ${\mathrm {PO}}_{4}^{-}$ ), and potassium (K + ) ions in the environment. The sensor outputs of ${\text{NO}}_{3}^{-}$ , H 2 ${\text{PO}}_{4}^{-}$ , and K + ion concentrations are used to train and optimize ANNs. The optimized neural networks are applied to classify and estimate concentrations of the target ions in the presence of interfering ions. The ANN-assisted array of sensing elements reduces cross-sensitivity between these elements. The present sensor is validated with measurements of ${\text{NO}}_{3}^{-}$ , $\text{H}_{2} {PO}_{4}^{-}$ , and K + ions in soil solution, plant sap, and tile drainage water from crop fields.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
就这样完成签到,获得积分10
2秒前
脑洞疼应助大坚果采纳,获得20
3秒前
hkh发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
我真的要好好学习完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
野椒搞科研完成签到,获得积分10
8秒前
坚定啤酒发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
JiaqiLiu发布了新的文献求助10
11秒前
MM发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
D1fficulty完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
一期一会完成签到,获得积分10
16秒前
SciGPT应助明天见采纳,获得10
16秒前
所所应助王婷静采纳,获得30
17秒前
jun完成签到 ,获得积分10
17秒前
22秒前
Accept完成签到,获得积分10
22秒前
殊桐发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
26秒前
CodeCraft应助meng采纳,获得10
26秒前
旧雨新知完成签到 ,获得积分0
27秒前
是否完成签到,获得积分10
27秒前
vousme完成签到 ,获得积分10
28秒前
巴啦啦能量完成签到 ,获得积分10
30秒前
赘婿应助俭朴的猫咪采纳,获得10
31秒前
啦啦啦啦啦啦完成签到,获得积分10
32秒前
万能图书馆应助CC采纳,获得10
37秒前
生动烙完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
MM完成签到,获得积分10
41秒前
小皮不皮完成签到 ,获得积分20
42秒前
43秒前
生动烙发布了新的文献求助10
45秒前
45秒前
专一的从波完成签到 ,获得积分10
45秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776768
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322170
关于积分的说明 10209047
捐赠科研通 3037424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666679
邀请新用户注册赠送积分活动 797625
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757921