[发明专利]基于线性与对数结合的微电流放大系统及方法

权利要求书

1.基于线性与对数结合的微电流放大系统，其特征在于，包括放大电路和切换电路；

所述放大电路包括直流线性放大模块和对数放大模块；

所述切换电路根据接收到的探测器电流信号的电流参数将所述探测器电流信号分配至直流线性放大模块或对数放大模块；

所述直流线性放大模块对收到的电流信号进行线性放大；

所述对数放大模块对收到的电流信号进行对数放大；

其中，所述切换电路包括测量方式切换模块、压频转换模块和处理模块；

所述压频转换模块接收所述放大电路放大后的电流信号，并将所述电流信号中的电压转化为频率信号后发送至处理模块；

所述处理模块根据接收到的频率信号对直流线性放大模块和对数放大模块的选择进行判断，并根据判断结果向所述测量方式切换模块发送触发信号；

所述测量方式切换模块根据所述触发信号将所述探测器电流信号分配至直流线性放大模块或对数放大模块；

所述测量方式切换模块包括继电器U00、继电器U01、电阻R00和电阻R01；所述继电器U00的静触点导通于所述直流线性放大模块的输入端，所述继电器U00的动触点接入所述探测器电流信号，所述继电器U00线圈接入所述触发信号；

所述继电器U01的静触点导通于所述对数放大模块的输入端，所述继电器U01的动触点接入所述探测器电流信号，所述继电器U01线圈接入所述触发信号；

所述继电器U01和所述继电器U00在接入所述触发信号时仅有一个导通；

所述触发信号包括第一触发信号和第二触发信号；

当所述处理模块根据接收到的频率信号判断将所述探测器电流信号分配至直流线性放大模块时，所述处理模块向所述测量方式切换模块发送第一触发信号；所述继电器U00线圈收到第一触发信号时，继电器U00的静触点和继电器U00的动触点导通；所述继电器U01线圈收到第一触发信号时，继电器U01的静触点和继电器U01的动触点断开；

当所述处理模块根据接收到的频率信号判断将所述探测器电流信号分配至对数放大模块时，所述处理模块向所述测量方式切换模块发送第二触发信号；所述继电器U00线圈收到第二触发信号时，继电器U00的静触点和继电器U00的动触点断开；所述继电器U01线圈收到第二触发信号时，继电器U01的静触点和继电器U01的动触点导通。

2.根据权利要求1所述的基于线性与对数结合的微电流放大系统，其特征在于，所述探测器电流信号的电流参数采用电流值；

当所述电流值大于10^-11A小于等于10^-9A时，所述切换电路将所述探测器电流信号分配至直流线性放大模块；

当所述电流值大于10^-9A小于等于10^-4A时，所述切换电路将所述探测器电流信号分配至对数放大模块。

3.根据权利要求1所述的基于线性与对数结合的微电流放大系统，其特征在于，所述直流线性放大模块包括放大器U1和放大电阻RB；所述放大电阻RB的一端连接于所述放大器U1的反相输入端，所述放大电阻RB的另一端连接于所述压频转换模块；所述放大器U1的反相输入端作为所述直流线性放大模块的输入端连接于所述测量方式切换模块，所述放大器U1的输出端作为所述直流线性放大模块的输出端连接于所述压频转换模块。

4.根据权利要求3所述的基于线性与对数结合的微电流放大系统，其特征在于，所述放大器U1采用ADA4530-1型号放大器。

5.根据权利要求1所述的基于线性与对数结合的微电流放大系统，其特征在于，所述对数放大模块包括对数放大芯片U2；所述对数放大芯片U2的输入端作为对数放大模块的输入端连接于所述测量方式切换模块；所述对数放大芯片U2的输出端作为对数放大模块的输出端连接于所述压频转换模块。

6.根据权利要求5所述的基于线性与对数结合的微电流放大系统，其特征在于，所述对数放大芯片U2采用AD755N对数运算芯片。

7.基于线性与对数结合的微电流放大方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：检测探测器电流信号的电流参数；切换电路根据电流参数将所述探测器电流信号分配至直流线性放大模块或对数放大模块；所述电流参数采用电流值；

S2：当所述电流值大于10^-11A小于等于10^-9A时，将所述探测器电流信号分配至直流线性放大模块；

当所述电流值大于10^-9A小于等于10^-4A时，将所述探测器电流信号分配至对数放大模块；

S3：所述直流线性放大模块对收到的电流信号进行线性放大；所述对数放大模块对收到的电流信号进行对数放大。