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色譜工作站包含硬件和軟件兩部分組成
閱讀：1013 發(fā)布時(shí)間：2021-3-9
色譜工作站是這樣一種系統(tǒng)，它將一臺(tái)通用的電腦從硬件上和軟件上進(jìn)行擴(kuò)充，使其具有處理色譜儀信號(hào)數(shù)據(jù)的功能，色譜工作站包含硬件和軟件兩部分組成。
一、硬件：是指信號(hào)采集器，又稱模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，將色譜儀檢測(cè)器輸出的模擬信號(hào)(即電平信號(hào))轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔X能夠接收的一個(gè)個(gè)數(shù)字信號(hào)(稱之為采樣數(shù)據(jù))，起著電腦與色譜儀之間的橋梁作用。
如果色譜儀本身就能夠輸出數(shù)字信號(hào)(也就是將模/數(shù)轉(zhuǎn)換器做在儀器內(nèi)部)，則這樣的硬件也就不需要了。但一般能夠直接輸出數(shù)字信號(hào)的儀器也都同時(shí)保留有Analog口輸出模擬信號(hào)，以便配套自帶模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作站軟件。
二、軟件：是指接收由硬件傳送來的色譜信號(hào)采樣數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)譜圖顯示、峰檢測(cè)和基線校正、定量計(jì)算、打印報(bào)告等功能的電腦程序。
*，色譜是一種非常精密的分析儀器，測(cè)量范圍從常量到微量，甚至達(dá)到痕量，跨越6-7個(gè)數(shù)量級(jí)，與之相適應(yīng)的工作站應(yīng)當(dāng)達(dá)到更高于儀器的水平，才能客觀真實(shí)地反映分析結(jié)果。
信號(hào)采集器同色譜儀本身一樣也有重現(xiàn)性、線性度等指標(biāo)。一般來說這些指標(biāo)只有優(yōu)于儀器本身的指標(biāo)才不至于對(duì)整套系統(tǒng)的性能造成負(fù)面影響。
如果工作站配套的采集器的性能低于儀器本身的性能，靈敏度很高、精度很好的儀器就會(huì)出現(xiàn)整體性能下降的情況。正如《氣相色譜儀器系統(tǒng)》(化學(xué)工業(yè)出版社2007年1月第1版)一書中所說，“在色譜數(shù)據(jù)處理時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)，由于數(shù)據(jù)處理性能欠佳，會(huì)使辛苦選配的分析系統(tǒng)和千方百計(jì)優(yōu)化色譜分離條件而獲得的痕量組份峰畸變。
為了達(dá)到分析目的和獲得準(zhǔn)確的定量分析結(jié)果，應(yīng)選購數(shù)據(jù)處理裝置中應(yīng)屬于產(chǎn)品。實(shí)踐證明：一臺(tái)劣質(zhì)數(shù)據(jù)處理裝置在做數(shù)據(jù)處理時(shí)，由于本身的性能與儀器分析要求不匹配反而幫了倒忙。”
目前大多數(shù)信號(hào)采集器采用的A/D芯片基于Δ-Σ變換，但也有一些基于低廉的V/F變換。前者可以做到在整個(gè)色譜信號(hào)范圍內(nèi)都保持很高的分辨率、很好的重現(xiàn)性和線性度，而后者往往要通過量程切換、軟件插值或軟件除去噪聲等來彌補(bǔ)其性能的不足，在整個(gè)色譜信號(hào)范圍內(nèi)分辨率、重現(xiàn)性、線性度不能保持一致，很容易在進(jìn)行毛細(xì)色譜分析或微量分析時(shí)出現(xiàn)漏峰情況，即使在做常量分析時(shí)重現(xiàn)性也較差。
影響采集器測(cè)量精度的首要因素是噪聲，降低噪聲通常有幾條途徑，如選擇高精度器件、合理設(shè)計(jì)避免干擾、用軟件方法除去噪聲等。
但是軟件方法會(huì)影響測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性，就象200萬相素的照片不可能處理成800萬相素照片一樣，高精度測(cè)量只能依靠?jī)?yōu)良的硬件。
假設(shè)采集器實(shí)際整體達(dá)到21位的精度，這樣的采集器在量程為-1.25V至1.25V的范圍內(nèi)能準(zhǔn)確測(cè)出2500000μV/221即1μV的變化(目前國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)廠家能真正做到這一點(diǎn))。
測(cè)試一個(gè)采集器自身小分辨率的簡(jiǎn)單方法是將其信號(hào)線正、負(fù)短接在一起，并將工作站屏幕上的縱向標(biāo)尺刻度設(shè)置為小，所觀察到的基線波動(dòng)的幅度即為此采集器小的分辨率，由于已達(dá)元器件及電路的極限狀態(tài)，此時(shí)基線在小分辨率下不可能沒有上下跳動(dòng)，如果這時(shí)基線沒有任何波動(dòng)反而說明工作站在軟件上對(duì)其真實(shí)分辨率做了掩飾。