一种稳定的微电流测试电路的制作方法

本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种稳定的微电流测试电路。

背景技术：

目前，离子检测仪传感器都是采用微电流测试法，通过电容式收集室采集到负离子，再用微电流测量电路将负离子通过电流方式测量出来。在测量过程中，由于被测负离子电荷量是1.6*10^-19库伦，通常通过加大传感器每秒的空气流量来增加负离子量，达到10^-15安培的电流，然后再采用微电流测试法进行测量。而采用这种方法，不仅测试难度大，而且测量电路的稳定性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种稳定的微电流测试电路，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种稳定的微电流测试电路，包括依次连接的：前端采集放大电路、中端放大电路和后端滤波模数转换电路；所述前端采集放大电路为：电流通过测试点TP接入，首先经采样电阻采样将电流信号转为电压信号后，通过电阻R2接入运算放大器进行电压放大，再将放大后的电压通过电阻R7输出至所述中端放大电路；所述中端放大电路为：所述前端采集放大电路的放大电压经过电容滤波后，由电阻R8直接偶合到下一级放大电路，所述中端放大电路通过电阻R1引入一个固定电流作为零基点，且电阻R1和所述下一级放大电路组成一个加法电路；所述后端滤波模数转换电路为：所述中端放大电路放大的电压通过电阻R3引入到派型滤波电路后，经集成电路U6将电压转换为数字信号。

优选地，所述采样电阻包括并联的电阻R11和电阻R10。

优选地，所述中端放大电路中包括三个电容进行滤波。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例提供的稳定的微电流测试电路，通过前端采集放大电路和中端放大电路，将10^-16安培电流放大10¹²倍，达到16位模数转换电路(AD)可读取的范围，并且波动范围在10个AD读数以内，当流经负离子收集室负离子量为1个/CM³，所产生的电流为0.228*10^-15安培时，采用本实施例提供的电路可以进行稳定的准确测量，从而提高了设备的精确度和稳定性。

附图说明

图1是前端采集放大电路图；

图2是中端放大电路图；

图3是后端滤波模数转换电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供了一种稳定的微电流测试电路，包括依次连接的：前端采集放大电路、中端放大电路和后端滤波模数转换电路；所述前端采集放大电路为：电流通过测试点TP接入，首先经采样电阻采样将电流信号转为电压信号后，通过电阻R2接入运算放大器进行电压放大，再将放大后的电压通过电阻R7输出至所述中端放大电路；所述中端放大电路为：所述前端采集放大电路的放大电压经过电容滤波后，由电阻R8直接偶合到下一级放大电路，所述中端放大电路通过电阻R1引入一个固定电流作为零基点，且电阻R1和所述下一级放大电路组成一个加法电路；所述后端滤波模数转换电路为：所述中端放大电路放大的电压通过电阻R3引入到派型滤波电路后，经集成电路U6将电压转换为数字信号。

其中，前端采集放大电路主要是将10^-16安培电流通过采样电阻，将电流信号转为电压信号，再通过R2接入运算放大器进行电压放大，将电压放大10¹¹倍。

在中端放大电路中，电容的作用是将前一级放大的纹波尽可能降到最小，同时又要保证电路灵敏度，利用电阻R1与中端放大电路组成一个零点调整，用于防止前端输入的电压太大，经反向放大后低于后端滤波模数转换电路可读数的范围，其中，利用R1和后端放大电路组成一个加法电路，通过R1引入一个固定电流作为零基点。

在后端滤波模数转换电路中，经中端放大电路放大的电压通过电阻R3引入到派型滤波电路，进一步的将纹波降低，再经U6将电压转换为数字信号，使电压信号变成数字信号。

本实施例中，所述采样电阻可以包括并联的电阻R11和电阻R10。

所述中端放大电路中包括三个电容进行滤波。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本实用新型实施例提供的稳定的微电流测试电路，可通过前端采集放大电路和中端放大电路，将10^-16安培电流放大10¹²倍，达到16位模数转换电路(AD)可读取的范围，并且波动范围在10个AD读数以内，当流经负离子收集室负离子量为1个/CM³，所产生的电流为0.228*10^-15安培时，采用本实施例提供的电路可以进行稳定的准确测量，从而提高了设备的精确度和稳定性。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。