[發(fā)明專利]一種微電流測量電路及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711112057.0
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107782943A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王健;吳敏;丁松;黃慶發(fā);張初華;張琳;黃晶;羅劉軍;廖海彬
• 申請（專利權(quán)）人: 江西怡杉環(huán)保股份有限公司
• 主分類號: G01R15/09
• 分類號: G01R15/09;G01R19/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及微電流測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微電流測量電路及方法。

背景技術(shù)

通常情況下，人們將量值低于1微安的電流稱為“微電流”，在醫(yī)學(xué)檢測、納米技術(shù)、射線檢測、材料分析以及化學(xué)檢測等領(lǐng)域中，需要檢測的微電流量級有時候甚至?xí)_到皮安量級。目前，微電流檢測電路主要以電流檢測芯片檢測微電流，在實際的應(yīng)用中，電流檢測芯片在某些程度上限定了微電流檢測的應(yīng)用領(lǐng)域以及微電流檢測的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種微電流測量電路及方法，以期不同的電流量級選擇不同的支路組合切換，進而測得微電流的電流值。

第一方面，本申請實施例提供一種微電流測量電路，應(yīng)用于微電流測量裝置，所述微電流測量裝置包括控制器和所述微電流測量電路，所述控制器與所述微電流測量電路連接，所述微電流測量電路包括電流輸入模塊、電阻組合模塊、運算放大模塊、電壓輸出模塊；

其中，所述控制器與所述電流輸入模塊、電阻組合模塊以及所述電壓輸出模塊連接，所述電流輸入模塊與所述電阻組合模塊和所述運算放大模塊連接，所述電阻組合模塊與所述運算放大模塊和所述電壓輸出模塊連接，所述運算放大模塊與所述電壓輸出模塊連接；

其中，所述電阻組合模塊包括N個電阻與N個開關(guān)，所述N個電阻與所述N個開關(guān)一一對應(yīng)，每個電阻與每個電阻對應(yīng)的開關(guān)連接組成一個支路，所述N個電阻與N個開關(guān)連接組成的N個支路為并聯(lián)關(guān)系，所述N為大于1的整數(shù)；

其中，在所述電流輸入模塊產(chǎn)生電流信號時，所述控制器用于選擇所述電流輸入模塊產(chǎn)生電流信號對應(yīng)的支路組合，以及將所述支路組合處于通路狀態(tài)，以使得所述電流輸入模塊產(chǎn)生電流信號經(jīng)過所述支路組合以及所述電壓輸出模塊，進而使得在所述電壓輸出模塊產(chǎn)生電壓信號。

結(jié)合第一方面在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述電流輸入模塊用于產(chǎn)生不同量級的電流信號，所述不同的量級包括皮安量級至微安量級。

結(jié)合第一方面在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述電阻組合模塊的所述N個開關(guān)的共同連接點與所述電流輸入模塊和所述運算放大模塊連接，所述N個電阻的共同連接點與所述運算放大模塊和所述電壓輸出模塊連接。

結(jié)合第一方面在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述運算放大模塊包括：

反相輸入端、正相輸入端以及輸出端，所述反相輸入端與所述電流輸入模塊和所述電阻組合模塊的N個開關(guān)的共同連接點連接，所述正相輸入端與地連接，所述輸出端與所述電阻組合模塊的N個電阻的共同連接點和所述電壓輸出模塊連接。

結(jié)合第一方面在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述電壓輸出模塊包括：

第(N+1)個電阻和所述電壓輸出模塊產(chǎn)生的電壓信號，所述第(N+1)個電阻與所述電阻組合模塊的N個電阻的共同連接點和所述輸出端連接。

結(jié)合第一方面在一些可能的實現(xiàn)方式中，在所述電阻組合模塊包括N個支路的情況下，共有種支路組合。

結(jié)合第一方面在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述電阻組合模塊包括的N個電阻對應(yīng)的N個電阻值是固定的。

第二方面，本申請實施例提供一種微電流測量方法，應(yīng)用于微電流測量裝置，所述微電流測量裝置包括控制器和權(quán)1-權(quán)7任一項所述的微電流測量電路，包括：

在所述電流輸入模塊產(chǎn)生電流信號時，所述控制器獲取第一電壓信號對應(yīng)的第一電壓值，以及根據(jù)所述第一電壓值確定所述電流輸入模塊產(chǎn)生電流信號的量級；

所述控制器根據(jù)所述電流信號的量級，確定所述電流信號的量級對應(yīng)的支路組合；

所述控制器獲取第二電壓信號對應(yīng)的第二電壓值；

所述控制器根據(jù)所述第二電壓值與所述電流信號的量級對應(yīng)的支路組合確定所述電流信號對應(yīng)的電流值。

結(jié)合第二方面在一些可能的實現(xiàn)方式中，在所述控制器獲取第一電壓信號對應(yīng)的第一電壓值之前，包括：

所述控制器閉合支路i的開關(guān)，所述支路i為所述N個支路中任意一個；

所述控制器根據(jù)所述第一電壓值確定所述電流輸入模塊產(chǎn)生電流信號的量級，包括：

所述控制器根據(jù)所述第一電壓值與所述支路i對應(yīng)的電阻值確定所述電流輸入模塊產(chǎn)生電流信號的量級。

結(jié)合第二方面在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述控制器根據(jù)所述電流信號的量級，確定所述電流信號的量級對應(yīng)的支路組合，包括：

所述控制器根據(jù)電流信號的量級與所述電流信號的量級對應(yīng)的支路組合的映射關(guān)系，確定所述電流信號的量級對應(yīng)的支路組合。