[发明专利]一种微电流测量电路及方法

说明书

技术领域

本申请涉及微电流测量技术领域，具体涉及一种微电流测量电路及方法。

背景技术

通常情况下，人们将量值低于1微安的电流称为“微电流”，在医学检测、纳米技术、射线检测、材料分析以及化学检测等领域中，需要检测的微电流量级有时候甚至会达到皮安量级。目前，微电流检测电路主要以电流检测芯片检测微电流，在实际的应用中，电流检测芯片在某些程度上限定了微电流检测的应用领域以及微电流检测的精度。

发明内容

本申请实施例提供一种微电流测量电路及方法，以期不同的电流量级选择不同的支路组合切换，进而测得微电流的电流值。

第一方面，本申请实施例提供一种微电流测量电路，应用于微电流测量装置，所述微电流测量装置包括控制器和所述微电流测量电路，所述控制器与所述微电流测量电路连接，所述微电流测量电路包括电流输入模块、电阻组合模块、运算放大模块、电压输出模块；

其中，所述控制器与所述电流输入模块、电阻组合模块以及所述电压输出模块连接，所述电流输入模块与所述电阻组合模块和所述运算放大模块连接，所述电阻组合模块与所述运算放大模块和所述电压输出模块连接，所述运算放大模块与所述电压输出模块连接；

其中，所述电阻组合模块包括N个电阻与N个开关，所述N个电阻与所述N个开关一一对应，每个电阻与每个电阻对应的开关连接组成一个支路，所述N个电阻与N个开关连接组成的N个支路为并联关系，所述N为大于1的整数；

其中，在所述电流输入模块产生电流信号时，所述控制器用于选择所述电流输入模块产生电流信号对应的支路组合，以及将所述支路组合处于通路状态，以使得所述电流输入模块产生电流信号经过所述支路组合以及所述电压输出模块，进而使得在所述电压输出模块产生电压信号。

结合第一方面在一些可能的实现方式中，所述电流输入模块用于产生不同量级的电流信号，所述不同的量级包括皮安量级至微安量级。

结合第一方面在一些可能的实现方式中，所述电阻组合模块的所述N个开关的共同连接点与所述电流输入模块和所述运算放大模块连接，所述N个电阻的共同连接点与所述运算放大模块和所述电压输出模块连接。

结合第一方面在一些可能的实现方式中，所述运算放大模块包括：

反相输入端、正相输入端以及输出端，所述反相输入端与所述电流输入模块和所述电阻组合模块的N个开关的共同连接点连接，所述正相输入端与地连接，所述输出端与所述电阻组合模块的N个电阻的共同连接点和所述电压输出模块连接。

结合第一方面在一些可能的实现方式中，所述电压输出模块包括：

第(N+1)个电阻和所述电压输出模块产生的电压信号，所述第(N+1)个电阻与所述电阻组合模块的N个电阻的共同连接点和所述输出端连接。

结合第一方面在一些可能的实现方式中，在所述电阻组合模块包括N个支路的情况下，共有种支路组合。

结合第一方面在一些可能的实现方式中，所述电阻组合模块包括的N个电阻对应的N个电阻值是固定的。

第二方面，本申请实施例提供一种微电流测量方法，应用于微电流测量装置，所述微电流测量装置包括控制器和权1-权7任一项所述的微电流测量电路，包括：

在所述电流输入模块产生电流信号时，所述控制器获取第一电压信号对应的第一电压值，以及根据所述第一电压值确定所述电流输入模块产生电流信号的量级；

所述控制器根据所述电流信号的量级，确定所述电流信号的量级对应的支路组合；

所述控制器获取第二电压信号对应的第二电压值；

所述控制器根据所述第二电压值与所述电流信号的量级对应的支路组合确定所述电流信号对应的电流值。

结合第二方面在一些可能的实现方式中，在所述控制器获取第一电压信号对应的第一电压值之前，包括：

所述控制器闭合支路i的开关，所述支路i为所述N个支路中任意一个；

所述控制器根据所述第一电压值确定所述电流输入模块产生电流信号的量级，包括：

所述控制器根据所述第一电压值与所述支路i对应的电阻值确定所述电流输入模块产生电流信号的量级。

结合第二方面在一些可能的实现方式中，所述控制器根据所述电流信号的量级，确定所述电流信号的量级对应的支路组合，包括：

所述控制器根据电流信号的量级与所述电流信号的量级对应的支路组合的映射关系，确定所述电流信号的量级对应的支路组合。