[发明专利]用于生理气体样品中的分析物感测的系统和方法

权利要求书

1.一种通过对在一系列直流偏置电压下的电容进行评估而对在石墨烯变容二极管上的分析物存在进行测量的系统，包括：

电容-数字转换器CDC；

多个石墨烯变容二极管；和

控制器电路，所述控制器电路构造成接收反映在一系列直流偏置电压下所述多个石墨烯变容二极管的电容的电信号；

其中所述CDC与所述多个石墨烯变容二极管电性连接，并且构造成对所述石墨烯变容二极管的响应于所述一系列直流偏置电压下的激励信号的电容进行测量，其中在所述一系列直流偏置电压下的测得电容构成指定样品的模式的一部分；并且

其中计算装置构造成对在所述一系列直流偏置电压下的测得电容值进行记录；

所述系统还包括：与所述多个石墨烯变容二极管串联的两个可编程的数模转换器以及开关，所述CDC与所述开关电性连接并且控制所述开关以便选择性地提供与所述两个可编程的数模转换器的输出电压的连接。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括构造成选择性地提供在所述CDC与多个所述石墨烯变容二极管之间的电性连接的多路复用器，其中将激励信号经过所述多路复用器施加给所选择的石墨烯变容二极管。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，其中所述激励信号的幅度是由所述CDC所设定。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述控制器电路和所述CDC电性连接的电子元件，所述电子元件是选自由I2C或SPI所组成的组群。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，其中所述多个石墨烯变容二极管包括功能化石墨烯变容二极管。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，其中所述控制器电路构造成计算所述多个石墨烯变容二极管的至少一个参数，所述至少一个参数选自：

电容-电压曲线的最大斜率；

在基线值上电容-电压曲线的最大斜率的变化；

电容-电压曲线的最小斜率；

在基线值上电容-电压曲线的最小斜率的变化；

最小电容；

在基线值上最小电容的变化；

在最小电容处的电压；

在最小电容处电压的变化；

最大电容；

最大电容的变化；

最大电容与最小电容的比率；

响应时间常数；和

在所述多个石墨烯变容二极管的第一石墨烯变容二极管与第二石墨烯变容二极管之间任何前述参数的比率。

7.根据前述权利要求1-2中任一项所述的系统，其中所述控制器电路包括微控制器。

8.一种用于感测气态分析物的气体采样装置，其包括根据前述权利要求中任一项所述的系统。

9.如权利要求8所述的气体采样装置，其中所述气态分析物为挥发性有机化合物。

10.如权利要求8或9所述的气体采样装置，其为手持式呼气采样装置或供导管和/或内窥镜检查系统使用的气体采样装置。

11.一种通过对在一系列直流偏置电压下的电容进行评估而对在石墨烯变容二极管上的分析物存在进行测量的方法，包括：

利用电容数字转换器CDC对响应于在一系列的直流偏置电压下的激励信号的多个石墨烯变容二极管的电容进行测量；

利用CDC控制开关以便选择性地提供与两个可编程的数模转换器的输出电压的连接以生成所述一系列的直流偏置电压，其中所述可编程的数模转换器与所述石墨烯变容二极管串联；及

对在所述一系列的直流偏置电压下的测得电容值进行评估，以确认与一个或多个分析物的存在、不存在或量相关的模式。