以数字形式提供气相色谱测量的气相色谱（GC）检测器的制作方法

本发明的各方面总体上涉及气相色谱(gc)测量系统，更具体地说，涉及一种基于热导检测器(tcd)的gc检测器，在该gc检测器中移除了西格玛-德尔塔(σ-δ)a/d转换器的积分器，并且西格玛-德尔塔(σ-δ)a/d转换器的σ因子通过实施数字逻辑以数字形式实现用于一对多检测器通道。

背景技术：

气相色谱(gc)热导检测器(tcd)恒温电路的常见实施方式如图1所示。高性能、先进的gc系统具有几个关键组件，主要目标是在24位系统的实际实施方式中在10-20伏的大动态范围内扩展到几微伏峰峰值噪声和信号的非常低的噪声、低漂移测量，从而具有134分贝或更大的总信噪比(snr)。由于gc测量系统进行循环到循环的校准，因此绝对精度不如系统的可重复性重要。因此，基线的漂移和稳定性以及峰峰值噪声倾向于从电学角度驱动性能标准。

本领域技术人员众所周知，模数(a/d)转换器是这种性能的基石，并且很可能是gc测量系统中除检测器元件本身之外最重要的电子元件。

gc行业电气测量技术发展的步伐紧跟西格玛-德尔塔(σ-δ)a/d转换器的步伐。与单片a/d转换器ic的整体商业市场相比，gc行业每年的全球市场总量只有几千个单元，其微不足道。因此，尽管σ-δa/d转换器在20年的时间里已经进入第6代，但没有一家a/d制造商会直接关注gc应用，因为它们增加了一些“一体适用”的特性，这些特性可能不利于gc应用。事实上，随着低功耗蜂窝设备和音频编解码器的持续市场压力，单片σ-δa/d行业的主要参与者正在转向更低电压的设备，这些设备也专注于消费类设备的超高速采集，而不是过程测量仪器。不幸的是，这与推进gca/d转换技术所需的方向完全相反。物理特性妨害了gc电路功率的降低以匹配大量商用设备的低功率。

在gc应用中，热导检测器(tcd)需要一定大小的功率才能正常工作。普通gc载气气体氢气和氦气的热导率是固定的。如果测量技术没有完全改变，那么就不能降低tcd工作电压/功率(与热导率测量相关)。为了使检测器的电压与新的低电压a/d兼容，在其进入a/d之前，必须降低信号电压的增益。显然，对于本领域技术人员来说，降低信号对于良好的设计是反直觉的，因为增益的降低就是snr的降低，因为gc测量本底噪声相对于被抑制的信号是“平坦的”。

同样，在光谱领域，gctcd信号是甚低频信号，主要含量<10hz，包括基线稳定性时通常<0.01hz。具有在音频频率下作为消费者设备良好运行的a/d转换器意味着亚赫兹区域中的噪声功率未被优化，因此对gc应用是麻烦的，并且不能被滤除，因为信号带宽和噪声带宽是相同的。目前，在低于10hz的gc基准采样范围内，还没有24位单片设备能够接受5v以上的信号，并且工作频率接近24enob(有效位数)。最后，a/d转换器通常是一个非常昂贵的部件，然而它对生产gc测量系统至关重要。

该问题目前通过单片西格玛-德尔塔(σ-δ)a/d转换器解决，这种转换器是固定的构件，不完全适合gc设计。这种设备的行业参与者有亚德诺半导体公司、德州仪器公司和凌力尔特公司。当前的gc测量系统使用亚德诺半导体公司的ad7190设备。这是目前gc应用的最新技术。虽然其性能良好，但还需要进一步改进。

因此，需要改进过程测量仪器如气相色谱(gc)测量系统的a/d转换。

技术实现要素：

简而言之，本发明的各方面涉及过程测量仪器，例如以数字形式提供gc测量的气相色谱(gc)测量系统。具体而言，本发明的实施例涉及一种包括热导检测器(tcd)的gc检测器，其中移除了西格玛-德尔塔(σ-δ)a/d转换器的积分器，并且西格玛-德尔塔(σ-δ)a/d转换器的σ因子通过为一对多检测器通道之间共享的计数器电路实施数字逻辑而以数字形式实现。本领域普通技术人员理解，这种气相色谱(gc)测量系统可以被配置为安装在需要这种测量的不同环境中，例如以使用现场可编程门阵列(fpga)、处理器、单片门阵列或逻辑运算器集合的数字形式。

根据本发明的一个说明性实施例，提供了一种气相色谱(gc)检测器。gc检测器包括第一电路，该第一电路包括第一计数器电路，该第一计数器电路具有第一n位计数器，以响应于第一放大器输出接收第一递增计数信号和第一递减计数信号，并提供第一计数器输出。gc检测器还包括第二电路，该第二电路包括第二计数器电路，该第二计数器电路具有第二n位计数器，以响应于第二放大器输出接收第二递增计数信号和第二递减计数信号，并提供第二计数器输出。gc检测器还包括数字减法器，用于从第二计数器输出中减去第一计数器输出，并提供数字减法器输出。gc检测器还包括在一对多检测器通道之间共享的数字逻辑，以实施第一计数器电路和第二计数器电路的至少一部分。数字逻辑接收数字减法器输出并以数字形式提供gc测量。

根据本发明的另一个说明性实施例，提供了一种气相色谱(gc)检测器。gc检测器包括第一电路部分、第二电路部分、a/d转换器的数字减法器以及在一对多检测器通道之间共享的现场可编程门阵列(fpga)，该数字减法器用于从第二计数器输出中减去第一计数器输出，并提供数字减法器输出。fpga接收数字减法器输出并以数字形式提供gc测量。第一电路部分包括恒温热导检测器(tcd)参考放大器，该恒温热导检测器(tcd)参考放大器包括第一热导检测器(tcd)和第一电桥。恒温热导检测器(tcd)参考放大器提供第一放大器输出。第一电路部分还包括第一比较器逻辑运算器，用于接收第一放大器输出并提供第一递增计数信号和第一递减计数信号；第一n位计数器，用于接收第一递增计数信号和第一递减计数信号并提供第一计数器输出；以及第一n位脉宽调制器(pwm)，用于提供第一pwm输出。第二电路部分包括恒温热导检测器(tcd)放大器，该恒温热导检测器(tcd)放大器包括第二热导检测器(tcd)和第二电桥。恒温热导检测器(tcd)放大器提供第二放大器输出。第二电路部分还包括第二比较器逻辑运算器，用于接收第二放大器输出并提供第二递增计数信号和第二递减计数信号；第二n位计数器，用于接收第二递增计数信号和第二递减计数信号并提供第二计数器输出；以及第二n位脉宽调制器(pwm)，用于提供第二pwm输出。

根据本发明的又一个说明性实施例，提供了一种气相色谱(gc)检测器。gc检测器包括第一放大器，第一放大器包括热导检测器(tcd)和电阻桥。第一放大器提供第一放大器输出。gc检测器还包括单片西格玛-德尔塔调制器。该单片西格玛-德尔塔调制器包括作为1位模数转换器(adc)锁存比较器用于接收第一放大器输出和时钟输入以提供第一输出信号；用于接收第一输出信号和采样频率输入以提供数字结果的数字滤波和抽取器；以及从锁存比较器接收1位数据流以提供1位数模转换器输出的1位数模转换器(dac)。gc检测器还包括第二放大器，用于接收1位dac输出，并向电阻桥提供第二放大器输入。

附图说明

图1示出了现有技术的气相色谱(gc)热导检测器(tcd)恒温电路；

图2示出了根据本发明一个说明性实施例的气相色谱(gc)检测器；

图3示出了根据本发明另一个说明性实施例的气相色谱(gc)检测器；

图4示出了根据本发明又一个说明性实施例的气相色谱(gc)检测器。

具体实施方式

为了便于理解本发明的实施例、原理和特征，在下文中参考说明性实施例中的实施方式来解释它们。特别是，它们是在气相色谱(gc)热导检测器(tcd)恒温检测器电路的背景下描述的。然而，本发明的实施例不限于在所描述的设备或方法中使用。

下文中描述的组成各种实施例的组件和材料是说明性的，而非限制性的。可实现与此处描述的材料相同或相似功能的众多适宜的部件和材料旨在包含在本发明的实施例的范围内。

图1示出了现有技术的气相色谱(gc)热导检测器(tcd)恒温电路5。电路5包括恒温tcd参考放大器10(1)和恒温tcd放大器10(2)。恒温tcd参考放大器10(1)包括热导检测器(tcd)、放大器u2和电阻器r5、r6、r7和r8。恒温tcd参考放大器10(1)提供参考输出。恒温tcd放大器10(2)包括热导检测器(tcd)、放大器u1和电阻器r1、r2、r3和r4。恒温tcd放大器10(2)提供检测器输出。电路5还包括差分放大器15，并接收参考输出和检测器输出。电路5还包括连接到差分放大器15的西格玛-德尔塔(σ-δ)a/d转换器(＞＝24位)20，以提供诸如具有24位的数字结果。

西格玛-德尔塔(σ-δ)a/d转换器20包括连接到积分器∫30的加法器25，积分器∫30又连接到锁存比较器35。锁存比较器35向数字滤波和抽取器40提供输入。数字滤波和抽取器40接收采样频率(fs)的输入。锁存比较器35向1位数模转换器(dac)45提供1位数据流的输入。1位数模转换器(dac)45向加法器25提供输入。

现有技术气相色谱(gc)热导检测器(tcd)恒温电路5的主要目标是在24位系统的实际实施方式中实现在10-20伏的大动态范围内扩展到几微伏峰峰值噪声和信号的非常低噪声、低漂移测量，从而具有134分贝或更大的总信噪比(snr)。对于这种gc测量系统，基线的漂移和稳定性以及峰峰值噪声倾向于从电学角度推进性能标准。

模数(a/d)转换器是上述性能的基石，并且很可能是gc测量系统中除检测器元件本身之外最重要的电子元件。然而，最新的西格玛-德尔塔(σ-δ)a/d转换器或单片a/d转换器ic可能不利于gc应用。例如，单片σ-δa/d转换器行业正转向低压设备，这些设备也专注于用于消费级设备的超高速采集，而不是在过程测量仪器中开发gca/d转换技术。遗憾的是，物理特性妨害了gc电路功率的降低以匹配大量商用设备的低功率。

参考图2，其示出了根据本发明一个说明性实施例的气相色谱(gc)检测器200。gc检测器200包括第一放大器205，第一放大器205包括热导检测器(tcd)210和电阻桥215。电阻桥215包括多个电阻r1-r4。第一放大器205包括运算放大器u1220(通常称为op-amp或opamp)，其是具有差分输入和单端输出的dc耦合高增益电子电压放大器。

第一放大器205被配置为向单片西格玛-德尔塔(σ-δ)调制器230提供第一放大器输出225。单片西格玛-德尔塔(σ-δ)调制器230包括锁存比较器235，其作为1位模数转换器(adc)用于接收第一放大器输出225和时钟输入(kfs)以提供第一输出信号240。单片西格玛-德尔塔(σ-δ)调制器230还包括数字滤波和抽取器245，其用于接收第一输出信号240和采样频率输入(fs)250，以提供gc测量的数字结果255。单片西格玛-德尔塔(σ-δ)调制器230还包括1位数模转换器(dac)260，用于从锁存比较器235接收1位数据流265，以提供1位dac输出270。gc检测器200包括第二放大器275，用于接收1位dac输出270，并向电阻桥215提供第二放大器输入280。

气相色谱(gc)检测器200将西格玛-德尔塔(σ-δ)模数(a/d)转换器的功能合并到诸如热导检测器(tcd)210的恒温tcd放大器的固有特性中。热导检测器(tcd)210是恒温tcd的一种实现方式。第一放大器205通过调节电阻桥215两端的电压来调节tcd元件r2285中的功率，从而平衡r1/r2使其等于r3/r4的比值。r2是一种具有温度变化电阻(正温度系数或负温度系数)的元件。随着功率的增加或减少，电阻会发生变化，直到所施加的功率和电阻达到平衡。注意，某一电阻＝某一温度，因此tcd元件r2285处于“恒温”模式。

在tcd元件r2285上存在的测量气体和载气使得热导率产生微小变化，这又使得功率产生微小变化，这使得运算放大器u1220做出反应以保持平衡。由运算放大器u2等组成的第二电路(未示出)只有参考气体，并且以相同的方式工作。随后的差分放大器电路(未示出)移除大共模范围，并向a/d提供高分辨率的差分信号，从而得到色谱信号或“色谱”。

应注意，有一个与tcd元件r2285的热特性相关的自然时间常数，这可以通过气相色谱(gc)检测器200中的附加元件(未示出)来补偿，也可以不补偿。这个时间常数很重要，因为图2中的气相色谱(gc)检测器200消除了图1中所示的积分器∫30。换句话说，通过利用作为积分元件和补偿电路的tcd元件r2285的固有特性，降低了a/d转换器的复杂性。通过消除单片西格玛-德尔塔(σ-δ)调制器230中的积分器30，消除了a/d绝对精度方面的困难，但是绝对精度对于gc应用并不重要。绝对精度对σ-δ转换器的其它(非gc)消费者非常重要，因此构成了大多数应用，因此是对于商业上可获得的转化器的决定性特征。

应注意，为了简化，图1的差分放大器15未示出。这是因为，理论上，减法可以用数字方式完成。然而，实际上，这不是一个好的做法。这是因为在a/d之前没有模拟减法，几乎100％的24位范围被动态范围所消耗，因此实际a/d信号只剩下几个a/d计数。只有当可用分辨率有更多有效位(lsb计数)时，这种做法才有意义。这个问题可以通过使用气相色谱(gc)检测器来解决，如图3所示。

参考图3，其示出了根据本发明另一个说明性实施例的气相色谱(gc)检测器300。气相色谱(gc)检测器300包括第一电路302(1)，其包括第一计数器电路305(1)，该第一计数器电路具有第一n位计数器307(1)，用于响应于第一放大器输出315(1)而接收第一递增计数信号310(1)和第一递减计数信号312(1)，并提供第一计数器输出317(1)。第一n位计数器307(1)可以是存储与时钟信号相关的特定事件或过程发生的次数的设备。例如，第一n位计数器307(1)可以是具有称为“时钟”的输入线以及多条输出线的顺序数字逻辑电路。输出线上的值代表二进制或bcd数字系统中的一个数字。施加到时钟输入端的每个脉冲增加或减少第一n位计数器307(1)中的数字。第一n位计数器307(1)可以由级联连接的多个触发器构成。

气相色谱(gc)检测器300还包括第二电路302(2)，该第二电路包括第二计数器电路305(2)，其具有第二n位计数器307(2)以响应于第二放大器输出315(2)接收第二递增计数信号310(2)和第二递减计数信号312(2)，并提供第二计数器输出317(2)。第二n位计数器307(2)可以是存储与时钟信号相关的特定事件或过程发生的次数的设备。例如，第二n位计数器307(2)可以是具有称为“时钟”的输入线和多条输出线的顺序数字逻辑电路。输出线上的值代表二进制或bcd数字系统中的一个数字。施加到时钟输入端的每个脉冲增加或减少第二个n位计数器307(2)中的数字。第二n位计数器307(2)可以由级联连接的多个触发器构成。

gc检测器300还包括数字减法器320，用于从第二计数器输出317(2)中减去第一计数器输出317(1)，并提供数字减法器输出322。数字减法器320可以使用二进制减法过程。在对多位数进行计算的一般情况下，对差值的每个位进行减法涉及三个位：被减数、减数和从先前(较低有效)位顺序位置借用。输出是差值位和借用位。当使用标准二进制补码符号时，通过向进位输入提供加法/减法选择器并反转第二操作数，可以在二进制加法器中实施数字减法器320。

气相色谱(gc)检测器300还包括在一对多检测器通道之间共享的数字逻辑325，以实施第一计数器电路305(1)和第二计数器电路305(2)的至少一部分。数字逻辑被配置为接收数字减法器输出322并以数字形式提供gc测量。数字逻辑325被配置为以三个基本逻辑功能的某种组合进行操作：“与”、“或”和“非”。给定多个输入和期望的输出映射，数字逻辑325可以被简化为最小的一组必需门。数字逻辑325的例子包括现场可编程门阵列(fpga)、处理器、单片门阵列和/或逻辑集合。

第一电路302(1)还包括参考放大器332，参考放大器包括第一热导检测器(tcd)335(1)以提供第一放大器输出315(1)。参考放大器332还包括第一电阻桥337(1)。第一n位计数器307(1)控制第一脉宽调制信号340(1)返回第一电阻桥337(1)。参考放大器332以肯定或否定断言作出反应，以指示第一n位计数器307(1)递增或递减计数，以及当第一电阻桥337(1)平衡时，第一n位计数器307(1)被指示既不增加也不减少，并且第一计数345(1)是与第一电桥电压相对应的稳定值。

第一电路302(1)还包括第一数字脉宽调制器(pwm)347(1)。第一计数345(1)通过使第一脉宽调制输出350(1)与第一计数345(1)相对应来驱动第一数字脉宽调制器(pwm)347(1)。第一电路302(1)还包括连接在输入电压源355(1)和第一电阻桥337(1)之间的第一开关352(1)，以在第一开关352(1)的栅极357(1)上接收第一pwm输出350(1)。

第二电路302(2)还包括放大器342，放大器包括第二热导检测器(tcd)335(2)以提供第二放大器输出315(2)。放大器342还包括第二电阻桥337(2)。第二n位计数器307(2)控制第二脉宽调制信号340(2)返回第二电阻桥337(2)。放大器342以肯定或否定断言作出反应，以指示第二n位计数器307(2)递增或递减计数，以及在第二电阻桥337(2)平衡时，第二n位计数器307(2)被指示既不增加也不减少，并且第二计数345(2)是与第二电桥电压相对应的稳定值。

第二电路302(2)还包括第二数字脉宽调制器(pwm)347(2)。第二计数345(2)通过使第二脉宽调制输出350(2)与第二计数345(2)相对应来驱动第二数字脉宽调制器(pwm)347(2)。第二电路302(2)还包括连接在输入电压源355(2)和第二电阻桥337(2)之间的第二开关352(2)，以在第二开关352(2)的栅极357(2)上接收第二脉宽调制输出350(2)。

在气相色谱(gc)检测器300中，第一热导检测器(tcd)335(1)和第二热导检测器(tcd)335(2)为高电压传感器，诸如硅微机电(mems)系统tcd设备。gc检测器300不具有移除大共模范围并向西格玛-德尔塔a/d转换器提供高分辨率差分信号的模拟差分放大器，并且不具有如图1所示的西格玛-德尔塔a/d转换器内部的内部西格玛块。

图4示出了根据本发明又一说明性实施例的气相色谱(gc)检测器400。气相色谱(gc)检测器400包括第一电路部分402(1)，其包括恒温热导检测器参考放大器405(1)。恒温热导检测器(tcd)参考放大器405(1)包括第一热导检测器(tcd)407(1)和第一电桥410(1)。恒温热导检测器(tcd)参考放大器405(1)提供第一放大器输出412(1)。第一电路部分402(1)还包括第一比较器逻辑运算器415(1)，用于接收第一放大器输出412(1)并提供第一递增计数信号417(1)和第一递减计数信号420(1)。第一电路部分402(1)还包括第一n位计数器422(1)，用于接收第一递增计数信号417(1)和第一递减计数信号420(1)，并提供第一计数器输出425(1)。第一电路部分402(1)还包括第一n位脉宽调制器(pwm)427(1)，以提供第一pwm输出430(1)。

气相色谱(gc)检测器400还包括第二电路部分402(2)，其包括恒温热导检测器放大器405(2)。恒温热导检测器(tcd)放大器405(2)包括第二热导检测器(tcd)放大器407(2)和第二电桥410(2)。恒温热导检测器(tcd)放大器405(2)提供第二放大器输出412(2)。第二电路部分402(2)还包括第二比较器逻辑运算器415(2)，用于接收第二放大器输出412(2)并提供第二递增计数信号417(2)和第二递减计数信号420(2)。第二电路部分402(2)还包括第二n位计数器422(2)，用于接收第二递增计数信号417(2)和第二递减计数信号420(2)，并提供第二计数器输出425(2)。第二电路部分402(2)还包括第二n位脉宽调制器(pwm)427(2)，以提供第二pwm输出430(2)。

gc检测器400还包括a/d转换器的数字减法器435，用于从第二计数器输出425(2)中减去第一计数器输出425(1)，并提供数字减法器输出440。气相色谱(gc)检测器400还包括在一对多检测器通道之间共享的现场可编程门阵列(fpga)445。fpga445接收数字减法器输出440，并以数字形式提供gc测量450。

第一电路部分402(1)还包括连接在输入电压源455和第一电桥410(1)之间的第一晶体管452(1)，以在第一晶体管452(1)的栅极457(1)上接收第一pwm输出430(1)。第二电路部分402(2)还包括连接在输入电压源455和第二电桥410(2)之间的第二晶体管452(2)，以在第二晶体管452(2)的栅极457(2)上接收第二pwm输出430(2)。第一热导检测器(tcd)407(1)和第二热导检测器(tcd)407(2)是硅微机电系统tcd设备。a/d转换器为西格玛-德尔塔a/d转换器。气相色谱(gc)检测器400不具有移除大共模范围并向西格玛-德尔塔a/d转换器提供高分辨率差分信号的模拟差分放大器，并且不具有西格玛-德尔塔a/d转换器内部的内部西格玛块。

在图4中，气相色谱(gc)检测器400的第一电路部分402(1)和第二电路部分402(2)是相同的，而它们一个是参考电路，另一个是一个(或多个)检测器电路。在具有运算放大器u1电路的恒温热导检测器(tcd)放大器405(2)中，r1、r2、r3、r4和u1的整个布置通过一个大的n位计数器(即控制脉宽调制信号返回第二电桥410(2)的第二n位计数器422(2))保持在r1/r2＝r3/r4的平衡中。假设n＞＞24，则可以获得非常高的分辨率测量。运算放大器u1以轻微的肯定或否定断言做出反应，以指示第二n位计数器422(2)递增或递减计数。当第二电桥410(2)完全平衡时，第二n位计数器422(2)被指示既不增加也不减少，因此计数是与电桥电压相对应的稳定值。该计数用于通过使脉宽调制与计数相对应来驱动第二n位脉宽调制器(pwm)427(2)。pwm和计数器频率fs＞＞(信号带宽)以及pwm速率＞＞tcd元件(即第二热导检测器(tcd)407(2))的时间自然时间常数。

图1的∑因子以数字形式实施，因为具有非常高的比特数字结果确实没有问题。通过实施在现场可编程门阵列(fpga)中的数字部分，整个实施方式可以从仅仅一对多检测器通道有效地执行。在图4的实施方式中有几个要点。

1.放大器u1、u2只需对少量信号作出反应，即可进行递增/递减计数调整。因此，这些设备也可以是超低偏移放大器或比较器设备。不需要大的线性范围，因为u1、u2只需要提供关于电桥平衡的反馈。

2.在这种实施方式中，输入电压范围不受限制。对于本质上是数字的比较器逻辑运算器来说，从小的误差极性适应计数器所需的递增/递减逻辑实际上没有问题。这是gc测量的一个重大进步，因为最先进的单片a/d转换器具有5v输入范围限制。同样，晶体管q1、q2在gc应用中也没有实际的电压限制。因此，控制回路可以保持对相当大的电桥电压的控制，这对于具有最小所需功率量的高电阻tcd设备非常重要。例如，在恒温操作中具有10kω工作电阻的硅微机电系统tcd设备可能需要高达60v的电压来操作电桥，同时将90mw的功率传送到氢载体所经过的元件。对于图1中的单片实施电路来说，这是一个问题。但是对于此处提供的气相色谱(gc)检测器400来说，这不是问题。诸如图1的传统实施方式需要：

(1)能够耐受60v共模电压的差分放大器；以及

(2)增益减小5或更多以使信号在单片低压a/d转换器的5v范围内。

3.通过使用fpga作为计数器电路，数以千计的数字门是非常经济的，因此计数器的分辨率没有实际限制。唯一的限制在于模拟部分，即u1、u2的偏移电压等。

4.由于分辨率非常高，可以移除图1中的模拟差分放大器模块以及a/d转换器内部的内部∑模块，从而降低成本/复杂度，并移除两个潜在的噪声/漂移源(将任何模拟模块视为潜在的噪声/漂移源)。这由于这些级的精度/漂移/噪声要求也是设计的一个昂贵部分。

5.一个补充性优点在于，利用数字部分中获得的差异，还可以在没有参考的情况下读取绝对检测器响应。这对于成本非常低的应用和诊断目的是非常理想的。

6.虽然商用单片设备的目标是提供绝对电压精度，但是气相色谱(gc)检测器400利用了绝对精度不是gc检测器的重要要求这一事实。因此，为了获得所需的分辨率，最好远离单片方法，以便在不损害噪声和漂移的情况下，既能获得较大的动态范围，又能获得有限的信号分辨率。

7.“空闲音”现象是∑-δa/d转换转换器的一个众所周知且有问题的伪像，在这种情况下，dc信号非常接近中等或零(gc应用就是这种情况)。凭借高斯gc峰形状的直观知识，所呈现的气相色谱(gc)检测器400可以通过用fpga设计来定制，以预测空闲音现象并移除气相色谱基线中产生的伪像。

虽然本发明的实施例已经以示例性的形式公开，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明及其等同物的精神和范围的情况下，可以对其进行许多修改、添加和删除，如以下权利要求所保护的。

参考在附图中示出并在以下描述中详细描述的非限制性实施例，更全面地解释实施例及其各种特征和有利细节。省略了对众所周知的起始材料、加工技术、部件和设备的描述，以免不必要地混淆实施例的细节。然而，应该理解的是，详细描述和具体示例虽然指示了优选实施例，但仅作为说明而非限制给出。根据本公开，在基本发明概念的精神和/或范围内的各种替换、修改、添加和/或重新排列对于本领域技术人员来说将变得显而易见。

本文使用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”或它们的其它变体旨在覆盖非唯一性的情况.例如，包括元素列表的过程、物品或设备不一定只限于那些元素，而是可以包括没有明确列出的或这种过程、物品或设备固有的其它元素。

此外，本文给出的任何示例或说明不以任何方式被视为对使用它们的任何一个或多个术语的限制、限制或明确定义。相反，这些示例或图示应被视为针对一个特定实施例进行了描述，并且仅是说明性的。本领域普通技术人员将理解，使用这些示例或说明的任何一个或多个术语都将包括其它实施例，这些实施例可以在说明书中或其它地方给出，也可以不给出，并且所有这些实施例都旨在包括在该一个或多个术语的范围内。

在以上说明书中已参照具体实施方式描述了本发明。然而，本领域普通技术人员理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种修改和变化。因此，说明书和附图应被视为说明性的，而不是限制性的，并且所有这些修改都旨在包括在本发明的范围内。

尽管关于本发明的特定实施例描述了本发明，但是，这些实施例仅仅是示例性的，而非对本发明的限制。此处对本发明所示实施例的描述并不旨在穷举或将本发明限制于此处公开的精确形式(尤其是，包含任何特定实施例、特征或功能并不旨在将本发明的范围限制于这些实施例、特征或功能)。相反，该描述旨在描述说明性实施例、特征和功能，以便本领域普通技术人员理解本发明，而不将本发明限制于任何具体描述的实施例、特征或功能。虽然此处仅出于说明的目的描述了本发明的具体实施例和示例，但是在本发明的精神和范围内，各种等同的修改是可能的，如相关领域的技术人员将认识和理解的。如所指出的，根据本发明所示实施例的前述描述，可以对本发明进行这些修改，并且这些修改将被包括在本发明的精神和范围内。因此，尽管在此已经参照本发明的特定实施例描述了本发明，但是在前述公开中意图进行修改、各种改变和替换，并且将会理解，在一些情况下，在不脱离所阐述的本发明的范围和精神的情况下，将在不相应使用其他特征的情况下使用本发明的实施例的一些特征。因此，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本发明的基本范围和精神。

在本说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在特定实施例中”或类似术语不一定指同一实施例。此外，任何特定实施例的特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式与一个或多个其它实施例相结合。应该理解，根据此处的教导，此处描述和示出的实施例的其他变化和修改是可能的，并且应该被认为是本发明的精神和范围的一部分。

在本文的描述中，提供了许多具体细节，例如组件和/或方法的示例，以提供对本发明实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，一个实施例可以在没有一个或多个特定细节的情况下，或者利用其它设备、系统、组件、方法、组件、材料、部件和/或类似物来实施。在其它情况下，没有具体示出或详细描述公知的结构、组件、系统、材料或操作，以避免模糊本发明实施例的方面。虽然可以通过使用特定实施例来说明本发明，但是这不是并且不限制本发明到任何特定实施例，并且本领域普通技术人员将认识到附加实施例是容易理解的，并且是本发明的一部分。

尽管步骤、操作或计算可以以特定的顺序呈现，但是在不同的实施例中可以改变该顺序。在一些实施例中，在本说明书中将多个步骤显示为顺序的程度上，可替换实施例中这些步骤的一些组合可以同时执行。

此处描述的实施例可以以软件或硬件或两者的组合中的控制逻辑运算器的形式来实现。控制逻辑运算器可以存储在诸如计算机可读介质的信息存储介质中，作为适于指导信息处理设备执行各种实施例中公开的一组步骤的多个指令。基于在此提供的公开和教导，本领域普通技术人员将理解实现本发明的其它方式和/或方法。

还应当理解，附图/图中描述的一个或多个元件也可以以更分散或集成的方式实现，或者甚至在某些情况下被移除或变得不可操作，这根据特定应用是有用的。

益处、其它优点和问题的解决方案已经在上面关于特定实施例进行了描述。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更加显著的任何组件不应被解释为关键的、必需的或必要的特征或组件。