用于化学检测和放大的系统和方法与流程

技术特征：
1.一种检测系统，其包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成测量空气中颗粒的存在；至少一个放大器电路，所述至少一个放大器电路与所述至少一个传感器通信，其中所述放大器电路被配置成在某一时间间隔内监测由所述至少一个传感器产生的电荷；以及控制器，所述控制器被配置成：在所述时间间隔监测来自所述至少一个传感器的累积在所述至少一个放大器电路中的所述电荷；以及响应于所述至少一个放大器电路的所述电荷，检测所述空气中颗粒的所述存在。2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括光源，其中所述至少一个传感器被配置成检测从所述光源发射的光。3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中所述至少一个传感器包括用于感测所述空气中颗粒的化学组合物的纳米纤维化学传感器。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述纳米纤维化学传感器包括响应于所述空气中颗粒的所述化学组合物的浓度而变化的可变电阻。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器进一步被配置成：响应于识别出所述可变电阻的变化而检测所述化学组合物的所述浓度，其中所述可变电阻的所述变化是基于所述至少一个放大器电路的所述电荷和向至少一个纳米纤维化学传感器供应的偏置电压的电压电位而确定的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述至少一个放大器电路包括导电连接到来自所述至少一个传感器的传感器输出的运算放大器，其中电容器和开关与所述运算放大器并联地连接到来自所述至少一个传感器的所述传感器输出。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器输出与所述运算放大器的反相输入连接。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述至少一个传感器包括多个纳米纤维化学传感器，并且所述系统进一步包括：偏置电路，所述偏置电路被配置成向所述多个纳米纤维化学传感器中的每一个供应多个偏置电压。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器进一步被配置成：控制所述偏置电路以将所述多个偏置电压作为不同电压供应到所述多个化学传感器中的每一个。10.根据权利要求8所述的系统，其中所述偏置电路包括多个数模转换器，所述多个数模转换器被配置成响应于从所述控制器供应的控制信号而将所述多个偏置电压作为不同电压供应到所述多个化学传感器。11.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个放大器电路包括与所述化学传感器中的每一个连接的多个放大器电路，其中所述控制器进一步被配置成：在所述时间间隔监测来自所述至少一个传感器的累积在所述放大器电路中的所述电荷；以及基于所述放大器电路的所述电荷和所述多个偏置电压的电压值而确定所述化学传感器中的每一个的电阻。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器进一步被配置成：基于所述化学传感器中的一个或多个的所确定电阻而检测所述空气中颗粒的所述化学组合物的浓度。13.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器进一步被配置成：针对所述多个放大器电路中的每一个的积分周期独立地控制所述时间间隔，从而针对与对应放大器电路连接的所述化学传感器中的每一个独立地控制所述积分周期。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制器进一步被配置成：响应于所述化学传感器的所述电阻的组合，在多个化学组合物中区分所述空气中颗粒的所述化学组合物。15.一种用于检测空气中颗粒的存在的方法，其包括：向多个化学传感器供应多个偏置电压；用对应放大器电路接收并累积来自所述化学传感器中的每一个的电流；在多个对应累积周期内监测来自所述化学传感器中的每一个的累积在所述放大器电路中的电荷；基于所述放大器电路的所述电荷和所述多个偏置电压的电压值而确定所述化学传感器中的每一个的电阻；以及基于针对所述化学传感器确定的所述电阻而识别所述空气中颗粒的所述存在。16.根据权利要求15所述的方法，其中通过将来自控制器的控制信号转换成所述偏置电压来独立地控制向所述化学传感器供应的所述偏置电压的电压电位。17.根据权利要求16所述的方法，其中基于针对所述化学传感器确定的电阻而进一步识别所述空气中颗粒的所述化学组合物。18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中所述监测来自所述化学传感器中的每一个的累积在所述放大器电路中的所述电荷包括控制所述电荷的所述累积的积分周期。19.根据权利要求18所述的方法，其中独立地控制所述放大器电路中的每一个的所述积分周期，使得所述积分周期中的每一个能改变所述放大器电路中的每一个累积所述电荷的持续时间。20.一种化学检测系统，其包括：多个化学传感器，所述多个化学传感器被配置成响应于空气中颗粒的存在而改变电阻；偏置电路，所述偏置电路被配置成向所述化学传感器中的每一个供应偏置电压；多个放大器电路，所述多个放大器电路与所述化学传感器通信；以及控制器，所述控制器被配置成：控制所述偏置电路以向所述多个化学传感器中的每一个供应所述多个偏置电压；响应于所述偏置电压，在对应积分周期内监测来自所述化学传感器的累积在所述放大器电路中的电荷；基于累积在所述放大器电路中的所述电荷和所述多个偏置电压的电压值而确定所述化学传感器的所述电阻；以及基于所述化学传感器的所确定电阻而检测所述空气中颗粒的化学组合物。

技术总结
一种检测系统包括被配置成测量空气中颗粒的存在的至少一个传感器以及与所述至少一个传感器通信的至少一个放大器电路。所述放大器电路被配置成在某一时间间隔内监测由所述至少一个传感器产生的电荷。所述系统进一步包括控制器，所述控制器被配置成在所述时间间隔监测来自所述至少一个传感器的累积在所述至少一个放大器电路中的所述电荷。响应于所述至少一个放大器电路的所述电荷，所述控制器检测所述空气中颗粒的所述存在。所述空气中颗粒的所述存在。所述空气中颗粒的所述存在。


技术研发人员：R
受保护的技术使用者：威珀尔森斯公司
技术研发日：2020.11.12
技术公布日：2022/7/9