[实用新型]一种硅光电池微弱电流信号检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种硅光电池微弱电流信号检测装置,特别是

一种用于航天器供电的硅光电池微弱电流信号检测电路装置。

背景技术

硅光电池是一种基于光电效应原理直接把光能转化成电能的半导体器件，已在航天器、太阳能电池、光通信、数码摄像等方面得到了广泛的应用。随着航天技术的发展和对航天器(如卫星)高、精、尖等指标要求的日益提高，要求为航天器提供能源的硅光电池也向高质量、高可靠、高稳定性和集成化发展，而对硅光电池输出的微弱电流信号进行精确检测和分析是保证硅光电池质量等各项指标的重要手段和方法。航天器特别是卫星用的硅光电池一般由很多道灵敏面组成，其灵敏面在不同的角度和不同的光照度下会有uA级或mA级不同大小的电流输出，通过输出电流的计算可对硅光电池的电流灵敏度、不均匀性和不一致性、峰值不对称度等指标进行标定和评价，从而确定硅光电池综合质量的优劣。

发明内容

本实用新型其目的就在于提供一种硅光电池微弱电流信号检测装置，实现利用简单电路完成多通道不同大小电流的自动切换和高精度电流检测的功能。

实现上述目的而采取的技术方案，包括模拟开关切换模块、I/V转换模块、uA级电流放大模块、mA级电流放大模块、A/D转换模块、逻辑处理模块、ISA通讯模块,所述模拟开关切换模块与I/V转换模块、uA级电流放大模块、mA级电流放大模块和逻辑处理模块相连,所述I/V转换模块与模拟开关切换模块、uA级电流放大模块和mA级电流放大模块相连,所述uA级电流放大模块与模拟开关切换模块、I/V转换模块和A/D转换模块相连,；所述mA级电流放大模块与模拟开关切换模块、I/V转换模块和A/D转换模块相连,所述A/D转换模块与uA级电流放大模块、mA级电流放大模块和逻辑处理模块相连,所述逻辑处理模块与A/D转换模块和ISA通讯模块相连,所述ISA通讯模块与逻辑处理模块相连。

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

1、可同时对多通道电流进行检测，通道数最多可达14路；

2、量程宽，可对uA级或mA级电流进行检测；

3、电路简单，通道间电流一致性好；

4、检测精度高，误差小于0.5%。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本装置结构电路组成和逻辑示意图。

具体实施方式

本装置包括模拟开关切换模块、I/V转换模块、uA级电流放大模块、mA级电流放大模块、A/D转换模块、逻辑处理模块、ISA通讯模块,所述模拟开关切换模块与I/V转换模块、uA级电流放大模块、mA级电流放大模块和逻辑处理模块相连,如图1所示,所述I/V转换模块与模拟开关切换模块、uA级电流放大模块和mA级电流放大模块相连,所述uA级电流放大模块与模拟开关切换模块、I/V转换模块和A/D转换模块相连,；所述mA级电流放大模块与模拟开关切换模块、I/V转换模块和A/D转换模块相连,所述A/D转换模块与uA级电流放大模块、mA级电流放大模块和逻辑处理模块相连,所述逻辑处理模块与A/D转换模块和ISA通讯模块相连,所述ISA通讯模块与逻辑处理模块相连。

所述模拟开关切换模块包括两片通道漏电流小于1nA的模拟开关芯片，一片至少包含14通道模拟开关，用于轮流切换输入的14通道电流,另一片至少包含2通道模拟开关，用于切换uA级电流和mA级电流。

所述I/V转换模块至少包含一个极低TCR系数的高精密小阻值电阻，用于实现硅光电池电流量到电压量的转换。

所述uA级电流放大模块包括一级放大电路和二级放大电路，用于实现uA级电流的高倍放大,其中一级和二级放大电路均分别包括运算放大器，其输入失调电压小于1uV，输入失调电压温漂小于0.02μV/℃，输入失调电流小于8pA。

所述一级放大电路和二级放大电路均分别包含由三个小阻值电阻组成的精密电阻网络，用于代替放大器的大阻值反馈电阻，并分别与放大器的反向输入端和放大输出端相连；还包括有一个小容值的防自激震荡电容C，分别与放大器的反向输入端和精密电阻网络相连。

所述mA级电流放大模块包括前端电压跟随器和二级放大电路，用于实现mA级电流的放大,其中前端电压跟随器和二级放大电路均分别包括运算放大器，其输入失调电压小于1uV，输入失调电压温漂小于0.02μV/℃，输入失调电流小于8pA。