[发明专利]一种微电流测试装置和方法

权利要求书

1.一种微电流测试装置，连接于被测试的仪器微电流输出端，其特征在于，包含电路转换单元、比较放大单元、显示单元、标准电压源；

所述电路转换单元用于将微电流信号转换成微电压信号，包含第一运算放大器、采样电阻；

所述第一运算放大器反相输入端用于输入所述微电流信号；

所述采样电阻的一端接所述微电流信号输出端，另一端与所述第一运算放大器输出端连接；

所述标准电压源用于输出幅度可调的参考电压信号；

所述比较放大单元用于对所述参考电压信号和所述微电压信号的幅度，进行比较和放大，输出比较放大信号；

所述显示单元用于根据所述比较放大信号显示所述参考电压信号和所述微电压信号的幅度比较结果；

所述比较放大单元中的第二运算放大器型号为AD620；

所述比较放大单元还包含第一、第二、第三、第四、第五、第六电阻，第一、第二、第三、第四、第五、第六电容，第一、第二二极管、第一、第二电位器；

所述第二运算放大器的第一、第八管脚分别与所述第一电位器的两个固定端连接，第二、第三管脚分别与所述第一电阻、第三电阻一端、第二电阻、第四电阻一端连接，第四管脚与电源负极连接，第五管脚与所述第二电位器调节端连接，第六管脚输出所述比较放大信号，第七管脚与电源正极连接；

所述第一电阻另一端与所述微电压信号输出端连接；

所述第二电阻另一端与所述参考电压信号输出端连接；

所述第二电容、第一二极管、第二二极管并联连接在所述第二运算放大器第二管脚和第三管脚，所述第一二极管、第二二极管的正极分别与第二运算放大器第三管脚、第二管脚连接；

所述第三电阻、第四电阻的另一端接地；

所述第三、第四电阻分别与所述第一、第三电容并联；

所述第一电位器调节端与所述第一电位器任意一个固定端连接；

所述第五电阻两端分别与所述电源负极、所述第二电位器固定端连接；

所述第二电位器另一固定端与所述第六电阻一端连接；

所述第六电阻另一端与电源正极连接；

所述第四电容两端分别与所述电源负极、模拟地连接；

所述第六电容两端分别与所述第二电位器调节端、模拟地连接；

所述第五电容两端分别与模拟地、电源正极连接。

2.如权利要求1所述的微电流测试装置，其特征在于，所述电路转换单元还包含保护电阻、反馈电容；

所述保护电阻一端与所述微电流信号输出端连接，另一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接；

所述反馈电容与所述采样电阻并联，一端与所述微电流信号输出端连接，另一端与所述放大器的输出端连接。

3.如权利要求1所述的微电流测试装置，其特征在于，所述第一运算放大器的型号为LMC6062AIN。

4.如权利要求1所述的微电流测试装置，其特征在于，所述显示单元包含第七电阻、第七电容、第三二极管、第四二极管；

所述第七电容、第三二极管、第四二极管均与所述检流计并联，所述第三二极管的负极、第四二极管的正极均与所述第七电阻的一端连接；

所述第七电阻另一端接收所述比较放大信号。

5.如权利要求1所述的微电流测试装置，其特征在于，所述采样电阻的阻值典型值为10G欧姆。

6.如权利要求1所述的微电流测试装置，其特征在于，所述第一运算放大器的输出电压值为：

其中，V_o为所述第一运算放大器的输出电压，I_IN为所述输入电流，R_F为所述采样电阻，V_os为所述输入失调电压，A_v为所述开环增益，I_b为所述输入偏置电流。

7.如权利要求3所述的微电流测试装置，其特征在于，所述第一运算放大器输入偏置电流的典型值为10法安，所述输入失调电压典型值为100微伏。

8.一种微电流测试方法，用于权利要求1～7任一项所述的微电流测试装置，其特征在于，包含以下步骤：

对所述显示单元中的检流计调零；

对所述标准电压源输出的参考电压信号的幅度进行调节，直到所述检流计的指针指向零点，得到参考电压幅度；

根据所述参考电压幅度和所述采样电阻，计算得到微电流值。