色谱信号采集分析的研究与设计
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摘要
色谱分析法是现代分离分析实验的一个重要的方法。对色谱对数据的处理
也一度是学术界非常热门的课题。
本文研究了色谱数据采集与处理的理论和方法，并在实际工程中，应用了
这些方法。论文从数据采集开始，到最后的色谱曲线解析，详细阐述了色谱处
理机以及色谱工作站的一般工作方式和系统流程。本文首先对色谱方法以及气
相色谱仪的结构和使用原理进行了介绍。随后探讨了利用外置的12位A/D转换
系统对色谱仪产生的数据进行采集，并通过串行电缆将色谱数据传输至计算机，
然后在计算机中对数据进行进一步的处理的方法。
A/D转换过程中，系统采用了新型的串行A/D转换器件TLC1549C，并采取
增益可调模式，最大限度提高系统的转换精度。在系统的控制方面，采用89C2051
单片机实现数据的采集、编码和发送。本文并对A/D转换选择进行了详细的证
明。
数据处理方面在波峰查找过程中，根据色谱曲线的特点，使用斜率跟踪方
法与最小面积阈值共用，快速解析波形信息。在使用数字滤波的基础上，将卡
尔曼滤波引入了叠加峰面积分离的工作。
This paper mainly studies the design theory and method of the chromatographia data collection and data processing. The paper expatiated the working and the flow of chromatographia data processor from the beginning of the data collection to the data processing carefully.
Chromatographia analysis is a very important method of the analysis examination and its data processing becomes a hot point in the theory. This paper introduced the structure of GC machine firstly. Then, it studies about the system of AID conversion, data collection and signal transmission. Lastly, it introduced the method of signal processing of collected data.
The system in this paper used a 12-bit analog-to-digital converter with serial control. It used the singlechip, Atmel 89c2051, as the control system, which collects data, coding the data and transfers data to the computer. The reason of choosing AID converter was proved strictly.
In the processing data, the paper provided a method that detects the wave crest by tracking slope of curve with the minimal limitation. After using digital filter, it separate the overlap of wave crest by using Kalman filter.
也一度是学术界非常热门的课题。
本文研究了色谱数据采集与处理的理论和方法，并在实际工程中，应用了
这些方法。论文从数据采集开始，到最后的色谱曲线解析，详细阐述了色谱处
理机以及色谱工作站的一般工作方式和系统流程。本文首先对色谱方法以及气
相色谱仪的结构和使用原理进行了介绍。随后探讨了利用外置的12位A/D转换
系统对色谱仪产生的数据进行采集，并通过串行电缆将色谱数据传输至计算机，
然后在计算机中对数据进行进一步的处理的方法。
A/D转换过程中，系统采用了新型的串行A/D转换器件TLC1549C，并采取
增益可调模式，最大限度提高系统的转换精度。在系统的控制方面，采用89C2051
单片机实现数据的采集、编码和发送。本文并对A/D转换选择进行了详细的证
明。
数据处理方面在波峰查找过程中，根据色谱曲线的特点，使用斜率跟踪方
法与最小面积阈值共用，快速解析波形信息。在使用数字滤波的基础上，将卡
尔曼滤波引入了叠加峰面积分离的工作。
This paper mainly studies the design theory and method of the chromatographia data collection and data processing. The paper expatiated the working and the flow of chromatographia data processor from the beginning of the data collection to the data processing carefully.
Chromatographia analysis is a very important method of the analysis examination and its data processing becomes a hot point in the theory. This paper introduced the structure of GC machine firstly. Then, it studies about the system of AID conversion, data collection and signal transmission. Lastly, it introduced the method of signal processing of collected data.
The system in this paper used a 12-bit analog-to-digital converter with serial control. It used the singlechip, Atmel 89c2051, as the control system, which collects data, coding the data and transfers data to the computer. The reason of choosing AID converter was proved strictly.
In the processing data, the paper provided a method that detects the wave crest by tracking slope of curve with the minimal limitation. After using digital filter, it separate the overlap of wave crest by using Kalman filter.
引文
[1] 许国旺等，气相色谱讲义，中国科学院大连化学物理研究所，大连，1998
[2] 卢佩章等，色谱理论基础，科学出版社，北京，1996
[3] 李浩春等，科学出版社，北京，1998
[4] 卢佩章等，气相色谱专家系统，山东科学出版社，山东济南，1994
[5] 徐葆筠等，实用仪器分析，北京大学出版社，北京，1992
[6] 周良模，气相色谱新技术，科学出版社，北京，1994
[7] 周申范等，“”，化学通报，1995(4)53-55
[8] 李志良等，“卡尔曼滤波辅助色谱分析法的研究与应用”，色谱，1991，9(5)308-313
[9] 戴朝政等，“塔板理论色谱流出曲线性质的研究”，化学学报，1994，22(3)64-70
[10] 李似姣等，“色谱图拟合及重叠峰快速分离解析”，色谱，1992，10(5)251-254
[11] 张云华等，“模式滤波器在色谱信号除躁中的应用”，色谱，1996，14(6)435-437
[12] 廖华健等，“分解色谱重叠峰的参数契合法”，化学学报，1994，22(3247-250
[131 何大森等，“色谱峰EMG模型参数的计算方法”，色谱，1991，9(1)21-24
[14] 徐士良，C常用算法程序集，清华大学出版社，北京，1992
[15] 周军民等，DELPHl2.0高级程序设计指南，电子工业出版社，1997
[16] 徐新华，DELPHl4核心技术编程，北京希望电脑公司，北京，1998
[17] Colmsjo A L.Chromatographia,1987,23(4):257
[18] Excoffier J L,Guiochon G. Chromatographia,1982,15(9):543
[19] Wu NS,Qiu AM, Zhao GW.Chromatographia,1990,29:248
[20] Koch A L.J Theoret Bio,1966,12:276
[2] 卢佩章等，色谱理论基础，科学出版社，北京，1996
[3] 李浩春等，科学出版社，北京，1998
[4] 卢佩章等，气相色谱专家系统，山东科学出版社，山东济南，1994
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