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智能微电流测量模块技术研究
资料介绍
本文讨论一种宽范围微电流(pA~μA)测量的智能化微电流测量模块。随着科学技术的不断发展,微电流测量在生命科学、地质学、环境监测、食品检测、临床医学等方面得到广泛应用。目前国内关于微电流测量,尤其是 nA~pA级大多是采用手动设定方式;即使是自动的,也仅对变化较慢的范围为(nA~μA)的微电流进行测量;对于小至pA级的微电流,要获得精确地测量,是在控制某一温度、湿度和设定某一量程进行测量,且精确度较差。
研究的智能化微电流测量模块,是基于当今微电子技术、微机械加工技术和材料科学等的发展而促使了仪器及测控单元向微小型化、智能化发展而提出的。该模块基于设计的电阻式电流—电压转换(I/V转换)的电流测量方法,实现了对宽范围微电流测量的快速搜索、转换,因而提高了包含该模块的各类测量仪器的测量速度;对(pA~μA)宽范围微电流测量,为了克服测量电流范围宽而造成的精度误差以及所使用的运放电路、模拟开关电路的温度影响而产生的误差,设置了由微控制器(单片机)控制的多个电流量程及自动调零电路;鉴于工频干扰对测量较小微电流,尤其对较快变化微电流测量的干扰及其严重,从软、硬件上进行独特的抗工频干扰设计,因而提高了对(pA~μA)范围的快、慢变化微电流测量的精确度;通过对微电流测量的模块化设计,使得对微电流测量实现智能化、标准化、模块化。通用性的智能微电流测量功能模块能够独立使用、嵌入式使用和联网使用。
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