[實用新型]一種硅光電池微弱電流信號檢測裝置

有效

• 申請號: 201520481119.5
• 申請日: 2015-07-07
• 公開（公告）號: CN204882703U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 曾悠兵;姜玲燕;李豐;蘇長青
• 申請（專利權）人: 九江精密測試技術研究所
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本實用新型涉及一種硅光電池微弱電流信號檢測裝置,特別是

一種用于航天器供電的硅光電池微弱電流信號檢測電路裝置。

背景技術

硅光電池是一種基于光電效應原理直接把光能轉化成電能的半導體器件，已在航天器、太陽能電池、光通信、數碼攝像等方面得到了廣泛的應用。隨著航天技術的發展和對航天器(如衛星)高、精、尖等指標要求的日益提高，要求為航天器提供能源的硅光電池也向高質量、高可靠、高穩定性和集成化發展，而對硅光電池輸出的微弱電流信號進行精確檢測和分析是保證硅光電池質量等各項指標的重要手段和方法。航天器特別是衛星用的硅光電池一般由很多道靈敏面組成，其靈敏面在不同的角度和不同的光照度下會有uA級或mA級不同大小的電流輸出，通過輸出電流的計算可對硅光電池的電流靈敏度、不均勻性和不一致性、峰值不對稱度等指標進行標定和評價，從而確定硅光電池綜合質量的優劣。

發明內容

本實用新型其目的就在于提供一種硅光電池微弱電流信號檢測裝置，實現利用簡單電路完成多通道不同大小電流的自動切換和高精度電流檢測的功能。

實現上述目的而采取的技術方案，包括模擬開關切換模塊、I/V轉換模塊、uA級電流放大模塊、mA級電流放大模塊、A/D轉換模塊、邏輯處理模塊、ISA通訊模塊,所述模擬開關切換模塊與I/V轉換模塊、uA級電流放大模塊、mA級電流放大模塊和邏輯處理模塊相連,所述I/V轉換模塊與模擬開關切換模塊、uA級電流放大模塊和mA級電流放大模塊相連,所述uA級電流放大模塊與模擬開關切換模塊、I/V轉換模塊和A/D轉換模塊相連,；所述mA級電流放大模塊與模擬開關切換模塊、I/V轉換模塊和A/D轉換模塊相連,所述A/D轉換模塊與uA級電流放大模塊、mA級電流放大模塊和邏輯處理模塊相連,所述邏輯處理模塊與A/D轉換模塊和ISA通訊模塊相連,所述ISA通訊模塊與邏輯處理模塊相連。

與現有技術相比本實用新型具有以下優點。

1、可同時對多通道電流進行檢測，通道數最多可達14路；

2、量程寬，可對uA級或mA級電流進行檢測；

3、電路簡單，通道間電流一致性好；

4、檢測精度高，誤差小于0.5%。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。

圖1為本裝置結構電路組成和邏輯示意圖。

具體實施方式

本裝置包括模擬開關切換模塊、I/V轉換模塊、uA級電流放大模塊、mA級電流放大模塊、A/D轉換模塊、邏輯處理模塊、ISA通訊模塊,所述模擬開關切換模塊與I/V轉換模塊、uA級電流放大模塊、mA級電流放大模塊和邏輯處理模塊相連,如圖1所示,所述I/V轉換模塊與模擬開關切換模塊、uA級電流放大模塊和mA級電流放大模塊相連,所述uA級電流放大模塊與模擬開關切換模塊、I/V轉換模塊和A/D轉換模塊相連,；所述mA級電流放大模塊與模擬開關切換模塊、I/V轉換模塊和A/D轉換模塊相連,所述A/D轉換模塊與uA級電流放大模塊、mA級電流放大模塊和邏輯處理模塊相連,所述邏輯處理模塊與A/D轉換模塊和ISA通訊模塊相連,所述ISA通訊模塊與邏輯處理模塊相連。

所述模擬開關切換模塊包括兩片通道漏電流小于1nA的模擬開關芯片，一片至少包含14通道模擬開關，用于輪流切換輸入的14通道電流,另一片至少包含2通道模擬開關，用于切換uA級電流和mA級電流。

所述I/V轉換模塊至少包含一個極低TCR系數的高精密小阻值電阻，用于實現硅光電池電流量到電壓量的轉換。

所述uA級電流放大模塊包括一級放大電路和二級放大電路，用于實現uA級電流的高倍放大,其中一級和二級放大電路均分別包括運算放大器，其輸入失調電壓小于1uV，輸入失調電壓溫漂小于0.02μV/℃，輸入失調電流小于8pA。

所述一級放大電路和二級放大電路均分別包含由三個小阻值電阻組成的精密電阻網絡，用于代替放大器的大阻值反饋電阻，并分別與放大器的反向輸入端和放大輸出端相連；還包括有一個小容值的防自激震蕩電容C，分別與放大器的反向輸入端和精密電阻網絡相連。

所述mA級電流放大模塊包括前端電壓跟隨器和二級放大電路，用于實現mA級電流的放大,其中前端電壓跟隨器和二級放大電路均分別包括運算放大器，其輸入失調電壓小于1uV，輸入失調電壓溫漂小于0.02μV/℃，輸入失調電流小于8pA。