发明创造名称：一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统及其方法
外观设计名称：
决定号：191049
决定日：2019-09-25
委内编号：1F266914
优先权日：
申请（专利）号：201510808950.1
申请日：2015-11-19
复审请求人：济南大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：周宏卉
合议组组长：王树玲
参审员：张丽
国际分类号：G01N21/3504
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征，但上述区别技术特征或被其他对比文件公开，或属于本领域的公知常识，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510808950.1、名称为“一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统及其方法”（下称本申请）。本申请的申请人为济南大学，申请日为2015年11月19日，公开日为2016年01月13日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月01日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：本申请权利要求第1-6项不符合专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定中引用了如下3篇对比文件：
对比文件1：CN 103472003 A，公开日期为2013年12月25日；
对比文件2：CN 103411902 A，公开日期为2013年11月27日；
对比文件3：CN 103149172 A，公开日期为2013年06月12日。
以及如下2篇举证文件作为公知常识证据：
举证文件1：《电子系统设计 电路篇》，张诚 林志贵编著，北京航空航天大学出版社，第342-345页，出版日期为2014年01月；
举证文件2：《常用集成电路速查手册》，赵文博 著，机械工业出版社，第889-890页，出版日期为2010年03月。
驳回决定所依据的文本为：申请人于申请日2015年11月19日提交的说明书第1-64段、说明书附图1-6、说明书摘要和摘要附图以及于2018年04月09日提交的权利要求第1-6项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，包括：
微处理器，所述微处理器与电流驱动电路相连，电流驱动电路与DFB激光器相连，DFB激光器与光纤耦合器相连；
所述光纤耦合器用于将DFB激光器发射的光束分成第一束光信号和第二束光信号分别传送至第一光电探测器和气室；第一光电探测器将接收的第一束光信号转化为参考电压后传送至第一可编程放大电路；所述气室用于存储待测气体，气室与第二光电探测器相连，所述第二光电探测器用于接收从气室输出的光信号并转化为电压信号传送至第二可编程放大器；
第一可编程放大器和第二可编程放大器的输出端分别与差分电路的第一输入端和第二输入端相连，所述差分电路的输出端与信号调节电路的输入端相连，信号调节电路的输出端与微处理器相连；所述微处理器根据获取的信号调节电路的输出信号计算待测气体吸收波长电压差，并再利用待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系，最终计算得出待测气体的浓度；
所述第一可编程放大电路包括第一可编程放大芯片、第一缓冲电路和第一增益控制电路，所述第一缓冲电路和第一增益控制电路均与所述第一可编程放大芯片相连；
所述第二可编程放大电路包括第二可编程放大芯片、第二缓冲电路和第二增益控制电路，所述第二缓冲电路和第二增益控制电路均与所述第二可编程放大芯片相连；
第一可编程放大芯片和第二可编程放大芯片均采用VCA810可编程放大芯片，在VCA810可编程放大芯片的正输入端通过接地电阻R1与输入信号相连，VCA810可编程放大芯片的负输入端通过与参考电压相连，VCA810可编程放大芯片的输出端通过电阻R4和电阻R5串接后接地。
2. 如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述DFB激光器还与温控电路相连，所述温控电路与微处理器相连。
3. 如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述信号调节电路包括滤波电路，所述滤波电路的输入端与差分电路的输出端相连，滤波电路的输出端与微处理器相连。
4. 如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述第一光电探测器和第二光电探测器均为PIN光电探测器。
5. 如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述滤波电路为低通滤波器。
6. 一种如权利要求1所述的基于可编程放大器的气体浓度检测系统的检测方法，其特征在于，包括：
步骤(1)：调试DFB激光器发射的光路，对DFB激光器进行恒温控制，并将待测气体冲入气室；
步骤(2)：微处理器分别调节第一可编程放大电路、第二可编程放大电路和差分电路的放大倍数，并获取信号调节电路输出的电压信号，计算气体吸收峰波长与气体无吸收波长处分别相对应的电压值之间的差值，获得待测气体吸收波长电压差；
步骤(3)：重复步骤(2)，获取一组待测气体吸收波长电压差，求取平均值，再根据待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系以及待测气体吸收波长电压差平均值，计算得出待测气体的浓度。”
驳回决定主要认为：1.独立权利要求1的检测系统与对比文件1的区别技术特征为：（1）放大电路采用可编程放大器；（2）微处理器与电流驱动电路相连，使用差分电路；所述第一可编程放大电路包括第一可编程放大芯片、第一缓冲电路和第一增益控制电路，所述第一缓冲电路和第一增益控制电路均与所述第一可编程放大芯片相连；所述第二可编程放大电路包括第二可编程放大芯片、第二缓冲电路和第二增益控制电路，所述第二缓冲电路和第二增益控制电路均与所述第二可编程放大芯片相连；第一可编程放大芯片和第二可编程放大芯片均采用VCA810可编程放大芯片，在VCA810可编程放大芯片的正输入端通过接地电阻R1与输入信号相连，VCA810可编程放大芯片的负输入端通过与参考电压相连，VCA810可编程放大芯片的输出端通过电阻R4和电阻R5串接后接地。然而，上述区别技术特征（1）被对比文件2公开，区别技术特征（2）部分被对比文件3公开，部分属于本领域常规技术手段。因此权利要求1相对于对比文件1、2和3与本领域公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2-5的附加技术特征被对比文件1、3公开，因而同样不具备创造性。2.独立权利要求6请求保护如权利要求1所述的基于可编程放大器的气体浓度检测系统的检测方法，如前所述，权利要求1所述的检测系统不具备创造性，因而权利要求6与对比文件1的区别技术特征进一步包括：重复步骤(2)，获取一组待测气体吸收波长电压差，求取平均值，再根据待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系以及待测气体吸收波长电压差平均值。然而上述区别技术特征属于本领域常用技术手段，因此权利要求6相对于对比文件1、2和3与本领域公知常识的结合不具备创造性。
济南大学（下称复审请求人）不服上述驳回决定，于2018年11月15日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书的全文修改替换页，所作修改为在申请日提交的权利要求书的基础上，将从属权利要求3和4的附加技术特征补入权利要求1并增加了说明书第0052段记载的技术特征“通过所述微处理器对可编程放大电路的放大倍数进行调整，使信号的大小始终在模数转换模块的测量范围内，当信号过大时调整减小放大倍数，当信号过小时调整增大放大倍数，最终使气体吸收峰的两侧回到同一水平位置”形成新的独立权利要求1，删除权利要求3和4，并对其他权利要求重新编号。新修改的权利要求书包括权利要求第1-6项，具体内容如下：
“1. 一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，包括：
微处理器，所述微处理器与电流驱动电路相连，电流驱动电路与DFB激光器相连，DFB激光器与光纤耦合器相连；
所述光纤耦合器用于将DFB激光器发射的光束分成第一束光信号和第二束光信号分别传送至第一光电探测器和气室；第一光电探测器将接收的第一束光信号转化为参考电压后传送至第一可编程放大电路；所述气室用于存储待测气体，气室与第二光电探测器相连，所述第二光电探测器用于接收从气室输出的光信号并转化为电压信号传送至第二可编程放大器；
第一可编程放大器和第二可编程放大器的输出端分别与差分电路的第一输入端和第二输入端相连，所述差分电路的输出端与信号调节电路的输入端相连，信号调节电路的输出端与微处理器相连；所述微处理器根据获取的信号调节电路的输出信号计算待测气体吸收波长电压差，并再利用待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系，最终计算得出待测气体的浓度；通过所述微处理器对可编程放大电路的放大倍数进行调整，使信号的大小始终在模数转换模块的测量范围内，当信号过大时调整减小放大倍数，当信号过小时调整增大放大倍数，最终使气体吸收峰的两侧回到同一水平位置；
所述第一可编程放大电路包括第一可编程放大芯片、第一缓冲电路和第一增益控制电路，所述第一缓冲电路和第一增益控制电路均与所述第一可编程放大芯片相连；
所述第二可编程放大电路包括第二可编程放大芯片、第二缓冲电路和第二增益控制电路，所述第二缓冲电路和第二增益控制电路均与所述第二可编程放大芯片相连。
2. 如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述DFB激光器还与温控电路相连，所述温控电路与微处理器相连。
3. 如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述信号调节电路包括滤波电路，所述滤波电路的输入端与差分电路的输出端相连，滤波电路的输出端与微处理器相连。
4. 如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统， 其特征在于，所述第一光电探测器和第二光电探测器均为PIN光电探测器。
5. 如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述滤波电路为低通滤波器。
6. 一种如权利要求1所述的基于可编程放大器的气体浓度检测系统的检测方法，其特征在于，包括：
步骤(1)：调试DFB激光器发射的光路，对DFB激光器进行恒温控制，并将待测气体冲入气室；
步骤(2)：微处理器分别调节第一可编程放大电路、第二可编程放大电路和差分电路的放大倍数，并获取信号调节电路输出的电压信号，计算气体吸收峰波长与气体无吸收波长处分别相对应的电压值之间的差值，获得待测气体吸收波长电压差；
步骤(3)：重复步骤(2)，获取一组待测气体吸收波长电压差，求取平均值，再根据待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系以及待测气体吸收波长电压差平均值，计算得出待测气体的浓度。”
复审请求人认为：（1）光信号转化部件和方式不同：本申请中采用光电探测器一种部件同时完成光信号的接收和转换，对比文件1中通过光电探测器和电压电流转换模块两种部件进行先进行光信号接收而后进一步转换为电压信号，二者光电探测器功能、结构不同；对比文件2通过光电转换器和处理电路将光信号转化为电压信号，且仅有一种光信号传输路径；对比文件3未对光信号进行分束处理，也仅有一种传输路径。因而权利要求1中采用的光电探测器是对现有技术中光电探测器结构和功能的进一步改进，能够达到简化系统结构的有益效果。（2）对比文件1通过自动增益控制放大电路调整放大倍数，与本申请通过微处理器进行调整的方式及信号放大的要求不同；对比文件2通过所采集的离散信号电压值中的最大值判断是否处于最佳采集范围内，再进一步判断得到可编程放大电路的具体放大倍数，与本申请控制放大倍数的方案不同，且对比文件2未公开调整后的信号进行放大后的具体位置要求；对比文件3通过微处理器控制调节数字电位器的电阻值控制放大倍数，不同于本申请的控制方式。修改后的权利要求1通过调整放大倍数，使得气体吸收峰两侧始终保持同一水平位置，可直观反映光强变化和精确反映波长范围，提高精确度。（3）权利要求1实际解决的技术问题是：简化系统结构的同时提高检测精度，对比文件1实际解决的技术问题是快速得到气体检测信息，二者没有任何联系，对比文件1未给出解决上述问题的启示。权利要求1相对于对比文件1达到了有益效果，具有显著进步。因此，本申请具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月22日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年06月03日向复审请求人发出复审通知书，指出：1. 独立权利要求1请求保护的系统与对比文件1的区别技术特征在于：（1）第一光电探测器将接收的第一束光信号转化为参考电压后传送至第一可编程放大电路，第二光电探测器将气室输出的光信号转化为电压信号传送至第二可编程放大器；第一可编程放大器和第二可编程放大器的输出端分别与差分电路的第一输入端和第二输入端相连，差分电路的输出端与信号调节电路的输入端相连；（2）第一可编程放大电路包括第一可编程放大芯片、第一缓冲电路和第一增益控制电路，第一缓冲电路和第一增益控制电路均与第一可编程放大芯片相连；第二可编程放大电路包括第二可编程放大芯片、第二缓冲电路和第二增益控制电路，第二缓冲电路和第二增益控制电路均与第二可编程放大芯片相连；（3）微处理器与电流驱动电路相连；微处理器利用待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系得出待测气体浓度；通过微处理器对可编程放大电路的放大倍数进行调整，使信号的大小始终在模数转换模块的测量范围内，当信号过大时调整减小放大倍数，当信号过小时调整增大放大倍数，最终使气体吸收峰的两侧回到同一水平位置。上述区别技术特征（1）是本领域技术人员在对比文件2和3公开内容的基础上能够得到的，区别技术特征（2）属于本领域公知常识，区别技术特征（3）被对比文件2和3公开。因此权利要求1相对于对比文件1、2和3与本领域公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2-5的附加技术特征被对比文件3公开，因而同样不具备创造性。2. 独立权利要求6请求保护一种如权利要求1所述的基于可编程放大器的气体浓度检测系统的检测方法，如前所述，检测方法所基于的检测系统相对于对比文件1-3以及公知常识的结合不具备创造性，且检测方法的步骤被对比文件2和3公开。因此权利要求6相对于对比文件1、2和3与本领域公知常识的结合不具备创造性。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年07月15日提交了复审无效宣告程序意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：1. 关于权利要求1：（1）本申请中采用光电探测器一种部件完成光信号的接收和转换，对比文件1中通过光电探测器和电压电流转换模块两种部件进行光信号的转换，对比文件2通过光电转换器和处理电路将光信号转化为电压信号，且仅有一种光信号传输路径，对比文件3未对光信号分束，与权利要求1信号传输路径与不同。而且，现有技术中的光电探测器不具有将光信号转换为电压信号的功能，权利要求1中采用的光电探测器是对现有技术中光电探测器结构和功能的进一步改进，能够达到简化系统结构的有益效果。（2）权利要求1实际解决的技术问题是：简化系统结构的同时提高检测精度，对比文件1实际解决的技术问题是快速得到气体检测信息，二者没有任何联系，对比文件1未给出解决上述问题的启示。2. 关于权利要求6：对比文件3通过对环境干扰因素补偿减小光功率波动的影响，主要适用于红外光谱检测技术；权利要求6的检测方法恰是为避免环境因素对检测结果造成影响。而且，权利要求6和对比文件3采用的技术方案明显不同。因此，本申请具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，现依法作出审查决定。
二、决定的理由
（一）、审查文本的认定
在复审程序中，复审请求人于2018年11月15日提交复审请求时提交了权利要求书的全文修改替换页，经审查，所作修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审决定以复审请求人于申请日2015年11月19日提交的说明书第1-64段、说明书附图1-6、说明书摘要和摘要附图以及于2018年11月15日提交的权利要求第1-6项为基础作出。
（二）、有关创造性的问题
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征，但上述区别技术特征或被其他对比文件公开，或属于本领域的公知常识，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术不具备创造性。
具体到本申请：
1、独立权利要求1不具备创造性
独立权利要求1请求保护一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，对比文件1公开了一种实现微量水蒸气浓度检测方法的系统（参见说明书0005-0037段，图1），包括：激光器的温控和驱动模块1、DFB激光器2、1:1光纤耦合器3、气室4、光电探测器A5、B6、电流电压转换模块A7、B8、自动增益控制放大器A9、B10、减法器11、锁相模块12和单片机13，其中激光器的温控和驱动模块1与DFB激光器2相连接，DFB激光器2沿光路位于1:1光纤耦合器3之前，DFB激光器输出端连接1：1耦合器，1：1光纤耦合器3输出端将光路分为信号检测光路和参考光路，信号检测光路中放置气室4，气室4后面放置光电探测器A5，光电探测器A5输出端连接到电流电压转换模块A7的输入端，电流电压转换模块A7的输出端和自动增益控制放大器A9的输入端相连接，自动增益控制放大器A9的输出端连接到减法器11的输入端；参考光路中放置光电探测器B6，光电探测器B6输出端连接到电流电压转换模块B8的输入端，电流电压转换模块B8的输出端和自动增益控制放大器B10的输入端相连接，自动增益控制放大器B10的输出端连接到减法器11的另一个输入端；减法器11的输出端和锁相模块12相连接，锁相模块12和单片机13相连接；锁相模块12和激光器的温控和驱动模块1相连接，温控和驱动模块1负责DFB激光器2的温度控制，提供DFB激光器2的调制信号并给锁相模块12提供参考信号。利用锁相技术锁定二次谐波频率的信号滤除其他频率的信号。方法步骤如下：
1)控制驱动和温控模块产生一次调制信号用于激光器驱动，并产生频率二倍于一次调制波的二次参考信号用于锁相模块选频；
2)连接光路，DFB激光器输出端连接1：1耦合器，分成信号检测光路和参考光路，信号检测光路连接待测气体的气室后由光电探测器A接收，参考光路则直接连接光电探测器B；
3)两光路经光电探测器A、B接收后分别连接电压电流转换模块A、B转换为与驱动信号相应的含有水蒸汽吸收的电压信号，经过自动增益控制放大器A、B后两路用于扫描的正弦包络信号幅值完全相同；
4)对调整后电压幅值相同的两路电压信号输入到减法器的输入端由其相减后，减掉相同的信号部分保留不同浓度吸收差异的信号部分；
5)将减法器的输出端连接锁相模块，对相减后的结果进行锁相，得到与二次参考信号相同频率的谐波信号，经过单片机处理后得到水蒸气浓度信息。
将权利要求1和对比文件1进行对比分析可知，对比文件1中实现微量水蒸气浓度检测方法的系统检测得到水蒸气浓度信息，因而该系统对应于权利要求1中的气体浓度检测系统；对比文件1中的单片机13、激光器的温控和驱动模块1、DFB激光器2、1：1光纤耦合器3、信号检测光路、参考光路以及光电探测器A5和光电探测器B6分别对应于权利要求1中的微处理器、电流驱动电路、DFB激光器、光纤耦合器、第二束光信号、第一束光信号以及第二光电探测器和第一光电探测器；对比文件1中激光器的温控和驱动模块1与DFB激光器2相连接，DFB激光器2沿光路位于1：1光纤耦合器3之前且DFB激光器输出端连接1：1耦合器，对应于权利要求1中的电流驱动电路与DFB激光器相连，DFB激光器与光纤耦合器相连；对比文件1公开了1：1光纤耦合器3输出端将光路分为信号检测光路和参考光路，信号检测光路中放置气室4，气室4后面放置光电探测器A5，参考光路中放置光电探测器B6，由于气室4放置于信号检测光路中，则其中必然存储有待测气体以获得待测气体的检测信号，属于气体检测系统的固有特征，即气室4中存储有待测气体属于对比文件1隐含公开的内容，因而上述内容对应于权利要求1中的光纤耦合器将DFB激光器发射的光束分成第一束光信号和第二束光信号分别传送至第一光电探测器和气室，气室用于存储待测气体，气室与第二光电探测器相连，第二光电探测器接收从气室输出的光信号。对比文件1中利用锁相技术锁定二次谐波频率的信号滤除其他频率的信号，锁相模块12和单片机13相连接，因而锁相模块12对应于权利要求1中的信号调节电路，且公开了信号调节电路的输出端与微处理器相连；对比文件1中的对调整后电压幅值相同的两路电压信号输入到减法器的输入端由其相减后，减掉相同的信号部分保留不同浓度吸收差异的信号部分，将减法器的输出端连接锁相模块，经过单片机处理后得到水蒸气浓度信息，对应于权利要求1中的微处理器根据获取的信号调节电路的输出信号计算待测气体吸收波长电压差，最终计算得出待测气体的浓度。
由此可见，独立权利要求1请求保护的系统与对比文件1的区别技术特征在于：（1）第一光电探测器将接收的第一束光信号转化为参考电压后传送至第一可编程放大电路，第二光电探测器将气室输出的光信号转化为电压信号传送至第二可编程放大器；第一可编程放大器和第二可编程放大器的输出端分别与差分电路的第一输入端和第二输入端相连，差分电路的输出端与信号调节电路的输入端相连；（2）第一可编程放大电路包括第一可编程放大芯片、第一缓冲电路和第一增益控制电路，第一缓冲电路和第一增益控制电路均与第一可编程放大芯片相连；第二可编程放大电路包括第二可编程放大芯片、第二缓冲电路和第二增益控制电路，第二缓冲电路和第二增益控制电路均与第二可编程放大芯片相连；（3）微处理器与电流驱动电路相连；微处理器利用待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系得出待测气体浓度；通过微处理器对可编程放大电路的放大倍数进行调整，使信号的大小始终在模数转换模块的测量范围内，当信号过大时调整减小放大倍数，当信号过小时调整增大放大倍数，最终使气体吸收峰的两侧回到同一水平位置。基于上述区别技术特征可以确定，独立权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是：提供另一种消除光强变化引起的测量误差的手段。
对于区别技术特征（1），首先，对比文件2公开了一种基于可编程放大电路的宽范围微水测量系统（参见说明书0007-0043段，图1），包括中央控制电路1、数模转换模块2、DFB激光器3、光纤准直器4、光电转换器5、可编程放大电路6和模数转换模块7，其中中央控制电路1连接至数模转换模块2，数模转换模块2的模拟信号输出端连接至DFB激光器3，DFB激光器3的输出端经其尾纤接入光纤准直器4，光纤准直器4的输出端连接到光电转换器5的输入端面，光电转换器5的输出端连接到可编程放大电路6的输入端，可编程放大电路6的控制端与中央控制电路1相连；可编程放大电路6的输出端接入模数转换模块7的输入端，模数转换模块7的输出端连接到中央控制电路1，中央控制电路1根据采集到的信号大小反馈调整可编程放大电路6的放大倍数。其中光电转换器是PIN光电转换器。由此可见，对比文件2公开了采用可编程放大器消除光强变化引起的测量误差，本领域技术人员能够从对比文件2中得到启示，采用两个可编程放大器分别取代对比文件1信号检测光路和参考光路中的两个自增益控制放大器来消除由光强变化引起的测量误差。而且，PIN光电转换器可将接收到的光信号转化为电信号，用作光电探测器，是本领域公知常识。另外，对比文件3公开了一种红外气体检测系统（参见说明书0041段，图1-2），包括电流驱动电路1、温控电路2、DFB激光器3、气室4、光电探测器5、放大电路6、差分电路7、参考电路8、滤波电路9、微处理器10、数字电位器11，DFB激光器3位于气室4之前，气室4另一端接光电探测器5的输入端，光电探测器5的输出端与放大电路6连接，放大电路6的输出端与参考电路8的输出端分别连接到差分电路7的输入端，差分电路7的输出端连接滤波电路9的输入端，滤波电路9的输出端连接微处理器10。且由图1明确可知，采集的信号为电压值。由此可见，对比文件3公开了采用差分电路对信号检测光路和参考光路的电压信号进行差分运算并传送结果给滤波电路，本领域技术人员能够从对比文件3中得到启示，在检测系统中采用差分电路对第一、第二可编程放大器的输出信号进行运算并输送到信号调节电路。
对于区别技术特征（2），举证文件1：本领域教科书《电子系统设计 电路篇》（张诚 林志贵编著，北京航空航天大学出版社，出版日期为2014年01月）第342-345页记载了：可编程放大电路采用以VCA810芯片为核心的增益控制方案，主要由输入缓冲电路、前置放大电路、可控增益放大电路、低通滤波电路、功率放大电路等组成，输入缓冲级和前置放大级选用高速运放OPA690。因此，可编程放大电路包括与可编程放大芯片相连的缓冲电路和增益控制电路，属于本领域公知常识。
对于区别技术特征（3），对比文件2公开了中央控制电路1根据采集到的信号大小反馈调整可编程放大电路6的放大倍数，当水汽含量发生变化时，输出光强将随之变化，如果这个变化范围较大，将超出模数转换模块的数据采集范围，无法再继续测量水分含量；通过对可编程放大电路的放大倍数调整，使信号的大小始终在模数转换模块的测量范围内，当信号过大时调整减小放大倍数，当信号过小时调整提高放大倍数（参见说明书0023、0033段）；对比文件3公开了电流驱动电路1一边连接微处理器10，另一边连接DFB激光器3，电流驱动电路1的驱动信号由微处理器10发出，利用温控电路2与电流驱动电路1对DFB激光器3进行电流驱动及温度驱动；当环境因素改变，传输光光强减弱或增强时，通过微处理器增大或减小数字电位器阻值，使放大电路放大倍数增大或减小，使气体吸收峰两侧回到同一水平位置；放大倍数调整好之后，经滤波电路由微处理器采集出经水汽吸收后在波长1368.597nm 处与无吸收处产生的信号，经过微处理器计算出这两个信号的差值并存储该差值，用微水仪拟合出的差值与水汽含量的关系即可用微处理器计算出水气浓度（参见说明书0041-0064段）。由此可见，对比文件2和3公开了放大倍数的调整手段、调整标准以及根据电压差与气体浓度对应关系得到待测气体浓度的技术手段，本领域技术人员能够从对比文件2和3中得到启示，在检测系统中采用上述放大倍数调整手段达到相应的调整要求，并最终计算得到待测气体浓度。
针对复审请求人在复审无效宣告程序意见陈述书中陈述的关于权利要求1的意见，合议组认为：（1）首先，本领域书籍《光电子材料与器件》（侯宏录主编，国防工业出版社，公开日期为2012年02月）第172-173页记载了：“能把光辐射量转换成电量（电压或者电流）的器件都是光电探测器。光电探测器的主要性能参数包括光谱响应率Rλ，光电探测器在波长为λ的单色辐射功率Pλ的作用下，输出的电压信号为uλ，则光谱响应率为Rλ=uλ/Pλ”，因而光电探测器能够接收光信号并转化为电压信号进行输出是本领域公知常识。其次，由说明书0014段记载的内容可知，本申请中的第一和第二光电探测器均为PIN光电探测器，而对比文件3中的光电探测器5同样是PIN光电探测器（参见说明书0046段）。且本领域书籍《干涉型光纤陀螺仪技术》（王巍著，中国宇航出版社，公开日期为2010年10月）第265-266页记载了：“PIN光电二极管具有较高的响应度和较低的暗电流噪声。它将光功率转换为光电流，电信号处理时需要电压信号，因此需要放大器将电流信号转换为电压信号。将该放大器与PIN光电二极管集成后的器件统称为光电探测器组件，光电探测器组件主要由PIN芯片、前置放大电路、光纤和管壳构成，其封装结构如图7-52所示。光电探测器的光电转换功能通过PIN芯片完成”，因而PIN光电探测器主要包括PIN芯片和前置放大电路，将光信号转换为电压信号输出，属于本领域公知常识。因此，本申请中采用的光电探测器即现有技术中的PIN光电探测器，并未对光电探测器结构和功能进行改进，也未达到简化系统结构的效果。另外，对比文件1已经公开了对光信号进行分束，得到信号检测光路和参考光路两种传输路径（参见说明书0032段）。（2）首先，关于实际解决的技术问题：判断一项权利要求是否具备创造性，并不要求最接近的现有技术与本申请所要解决的技术问题完全一致，而是需要确定本申请相对于最接近的现有技术存在的区别技术特征，基于该区别技术特征所能达到的技术效果确定发明实际解决的技术问题，该实际解决的技术问题是指为了获得更好的技术效果而需对最接近的现有技术进行改进的技术任务，因而该实际解决的技术问题必然与最接近的现有技术已经解决的技术问题不同。其次，对比文件1已经实现了通过自增益控制放大模块消除光强变化带来的测量误差，同时采用减法器进行两路相减消除信号光路和参考光路的共同信号，大幅提高信噪比和探测精度的技术效果（参见说明书0027段），而且本申请采用PIN光电探测器，并未对现有技术中的光电探测器进行改进，因而本申请与现有技术相比并未取得显著的进步。因此，复审请求人的意见陈述不能被接受。
综上，在对比文件1公开内容的基础上，结合对比文件2和3以及本领域公知常识以获得该权利要求所要保护的技术方案，对本领域技术人员是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点及显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、从属权利要求2-5不具备创造性
从属权利要求2-5的附加技术特征被对比文件3公开：温控电路2连接到DFB激光器3，差分电路7的输出端连接滤波电路9的输入端，滤波电路9的输出端连接微处理器10（参见说明书0041段），由图2 明确可知温控电路2和微处理器10相连；光电探测器5是PIN光电探测器（参见说明书0046段）；滤波电路9为通用有源滤波芯片UAF42，是低通滤波器结构（参见说明书0048段）。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上，该权利要求2-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、独立权利要求6不具备创造性
独立权利要求6请求保护一种如权利要求1所述的基于可编程放大器的气体浓度检测系统的检测方法。
对于其中的检测方法的步骤，对比文件3公开了一种利用红外气体检测系统对气室进行水气检测的方法（参见说明书0007-0064段，图1-2），步骤如下：1）将检测系统连接好，接通各电路模块与单片机的电源，调试光路与电路使其正常工作，待测气体冲入气室；2）将温控电路中电桥电阻设定为一固定值后不变以实现对DFB激光器的恒温控制；利用微处理器控制DFB激光器的输出波长变化；3）调节传输光电路的放大电路及差分电路的放大倍数，满足微处理器采集的信号幅值要求；4）放大倍数调整好之后，经滤波电路由微处理器采集出经水汽吸收后在波长1368.597nm 处与无吸收处产生的信号，经过微处理器计算出这两个信号的差值并存储该差值，上述采集、计算及存储过程重复1000次，取平均值后用微水仪拟合出的差值与水汽含量的关系即可用微处理器计算出水气浓度；5）待测气体检测完毕，关闭电源。由图1明确可知，采集的信号为电压值。
将权利要求6和对比文件3进行对比分析可知，对比文件3步骤1）和2）中的调试光路与电路使其正常工作，待测气体冲入气室以及将温控电路中电桥电阻设定为一固定值后不变以实现对DFB激光器的恒温控制，对应于权利要求6步骤（1）：调试DFB激光器发射的光路，对DFB激光器进行恒温控制，并将待测气体冲入气室；对比文件3步骤3）和4）中的调节传输光电路的放大电路及差分电路的放大倍数，满足微处理器采集的信号幅值要求，放大倍数调整好之后，经滤波电路由微处理器采集出经水汽吸收后在波长1368.597nm 处与无吸收处产生的信号，经过微处理器计算出这两个信号的差值并存储该差值，且该采集的信号为电压值，对应于权利要求6步骤（2）中的微处理器调节差分电路的放大倍数，并获取信号调节电路输出的电压信号，计算气体吸收峰波长与气体无吸收波长处分别相对应的电压值之间的差值，获得待测气体吸收波长电压差；对比文件3步骤4）中的上述采集、计算及存储过程重复1000次，取平均值后用微水仪拟合出的差值与水汽含量的关系即可用微处理器计算出水气浓度，对应于权利要求6步骤（3）：重复步骤（2），获取一组待测气体吸收波长电压差，求取平均值，再根据待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系以及待测气体吸收波长电压差平均值，计算得出待测气体的浓度。此外，尽管对比文件3中没有公开“微处理器调节第一可编程放大电路、第二可编程放大电路的放大倍数”，但其也已经被对比文件2公开：中央控制电路1根据采集到的信号大小反馈调整可编程放大电路6的放大倍数（参见说明书0033段）。
另外，对于该检测方法所基于的检测系统，参见前述意见二、（二）、1所述，权利要求1所述的气体浓度检测系统相对于对比文件1-3以及本领域公知常识的结合不具备创造性。
针对复审请求人在复审无效宣告程序意见陈述书中陈述的关于权利要求6的意见，合议组认为：对比文件3公开了一种改善红外气体检测系统稳定性的方法，该红外气体检测系统用于检测SF6断路器中的水分含量，本申请同样是利用红外光谱吸收技术检测SF6断路器中微量水蒸气；而且，对比文件3和本申请针对现有技术中存在的同样的缺陷：光器件容易受到温度、应力环境因素变化的影响而改变光发生功率和光耦合效率，使通过气室后的传输光光强发生变化，从而与气体吸收损耗带来的光强变化混淆，带来测量误差，影响了红外光谱吸收技术的测量精度与长期稳定性（参见对比文件3说明书0004段、本申请说明书0004段）；技术方案具有以下同样的优点：消除了环境变化以及光源的不稳定的影响，在温差较大的环境也可以运行，精确度与灵敏度高，响应时间短，能及时监控水汽浓度，只要改变波长范围，这种办法同时可以应用到其他种类气体浓度的检测中去，应用十分广泛（参见对比文件3说明书0032段、本申请说明书0021-0022段）。因此，根据上述说明书明确公开的内容可知，本申请和对比文件3针对相同的检测对象，解决了同样的技术问题并达到了同样的技术效果。且由前述具体对比分析可知，权利要求6检测方法的具体步骤与对比文件3的区别仅在于调节放大倍数的具体手段，但上述技术手段已被相同领域的对比文件2公开。因此，复审请求人的意见陈述不能被接受。
因此，将对比文件1-3公开的内容以及本领域公知常识进行结合，以获得该权利要求6所要保护的技术方案，对本领域技术人员是显而易见的，权利要求6不具有突出的实质性特点及显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，本申请权利要求1-6不具备创造性。
基于上述事实和理由，合议组依法做出如下复审决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月01日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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