本发明专利技术提供一种微电流IV转换装置及方法，该转换装置包括：IV转换器、反相比例放大器和二阶低通滤波器，IV转换器，用于将微电流信号转换为微电压信号；反相比例放大器，用于放大微电压信号；二阶低通滤波器，用于对放大后的微电压信号进行滤波，确定电压信号。本发明专利技术通过将微电流信号进行IV转换、反相比例放大和二阶低通滤波处理后，将微电流信号转换为能直接被模数转换器处理的电压信号，同时降低外界环境及自身干扰。境及自身干扰。境及自身干扰。
【技术实现步骤摘要】
微电流IV转换装置及方法
[0001]本专利技术涉及电子电路
，尤其涉及一种微电流IV转换装置及方法。
技术介绍
[0002]在实际应用中，传感器将采集到的信号转换为电信号，实现了被测信号到电信号的转换，但转换后的电信号是微电流信号，一般为nA级电流信号，微电流信号无法直接输入模数转换器进行处理。例如，溶解氧传感器将溶解氧信号转换为nA级电流信号，需经过IV转换将电流信号转换为电压信号，并经过合适的放大比例得到符合模数转换范围的电压信号，同时，微电流信号非常弱，会受到外界环境和自身干扰信号的影响，为了抑制干扰信号，放大有用的电信号，还需要最大程度的滤除噪声。
[0003]因此，将微电流信号转换为能直接被模数转换器处理的电压信号，同时降低外界环境及自身干扰成为目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种微电流IV转换装置及方法，用于解决现有技术中无法将微电流信号转换为能直接被模数转换器处理的电压信号，同时降低外界环境及自身干扰的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种微电流IV转换装置，包括：IV转换器、IV转换器、反相比例放大器和二阶低通滤波器，
[0006]IV转换器，用于将微电流信号转换为微电压信号，
[0007]反相比例放大器，用于放大微电压信号；
[0008]二阶低通滤波器，用于对放大后的微电压信号进行滤波，确定电压信号。
[0009]可选地，还包括恒压源，恒压源用于为IV转换器、反相比例放大器和二阶低通滤波器提供恒定直流电压源。
[0010]可选地，微电流信号经过输入电阻与IV转换器的反相输入端连接，IV转换器的反相输入端与IV转换器的输出端之间包括反馈电阻。
[0011]可选地，IV转换器、反相比例放大器和二阶低通滤波器包括TLV2764。
[0012]可选地，还包括仪表放大器，仪表放大器包括AD620。
[0013]可选地，还包括带通滤波器，带通滤波器用于滤除微电压信号中的工频干扰信号。
[0014]可选地，还包括信号检测器，信号检测器用于将待测信号转换为微电流信号。
[0015]可选地，待测信号包括一路或多路待测信号。
[0016]可选地，反馈电阻为1MΩ。
[0017]另一方面，本专利技术提供一种微电流IV转换方法，包括：将微电流信号转换为微电压信号；放大微电压信号；对放大后的微电压信号进行滤波，确定电压信号。
[0018]由上述技术方案可知，本专利技术包括：IV转换器、反相比例放大器和二阶低通滤波器。通过将微电流信号进行IV转换、反相比例放大和二阶低通滤波处理后，将微电流信号转换为能直接被模数转换器处理的电压信号，同时降低外界环境及自身干扰。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一实施例提供的一种微电流IV转换装置的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术一实施例提供的一种IV转换器的电路示意图；
[0021]图3为本专利技术一实施例提供的一种反相比例放大器的电路示意图；
[0022]图4为本专利技术一实施例提供的一种二阶低通滤波器的电路示意图；
[0023]图5为本专利技术一实施例提供的一种微电流IV转换方法的流程示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]图1示出了本专利技术一实施例提供的微电流IV转换装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的转换装置包括：IV转换器11、反相比例放大器12和二阶低通滤波器13。
[0026]在具体实施例中，IV转换器11，用于将微电流信号转换为微电压信号；反相比例放大器12，用于放大微电压信号；二阶低通滤波器13，用于对放大后的微电压信号进行滤波，确定电压信号。
[0027]具体的，微电流IV转换装置还包括信号检测器，信号检测器用于将待测信号转换为微电流信号，待测信号包括一路或多路待测信号，例如，信号检测器包括一个温度传感器，则待测信号包括一路温度信号，信号检测器包括一个温度传感器和一个溶解氧传感器，则待测信号包括一路温度信号和一路溶解氧信号。若待测信号只包括一路待测信号，则只对一路待测信号进行IV转换；若信号源模块包括多路待测信号，则需对所有的待测信号分别进行IV转换。
[0028]IV转换器11经过反馈电阻将信号检测器传输的微电流信号转换为微电压信号；反相比例放大器12通过运算放大器按比例放大微电压信号，例如，将mV级电压信号比例放大为V级电压信号，通过选择反馈电阻和输入电阻的比值确定电压信号的放大倍数；二阶低通滤波器13通过二阶低通滤波电路和电压跟随器滤除放大后电压信号中的高频电压信号，最终输出符合模数转换器要求的电压信号，完成微电流信号到电压信号的IV转换过程。
[0029]图2示出了本专利技术一实施例提供的IV转换器的电路示意图，如图2所示，本实施例的IV转换器可采用TI公司生产的TLV2764，TLV2764为四通道低功耗单电源运算放大器，轨对轨输出运算放大器，不需要引入多片运算放大器，减少了离散器件连接可能引入的噪声，采用集成运算放大器本身也是提高电路的性能。在本实施例中TLV2764四通道运算放大器一路用于IV转换器，一路用于反相比例放大器，一路用于二阶低通滤波器中的电压跟随器。TLV2764的供电电压范围为1.8～3.6V，负载相同的情况下，供电电源越低，功耗越小，可采用恒压源提供的3.3V电源对TLV2764进行供电。
[0030]在具体实施例中，信号检测器可包括光传感器，光传感器将待测信号转换为微电流信号，同时将微电流信号转换为微电压信号。例如，光源发出的荧光经过待测信号猝灭作用，荧光强度或者荧光寿命发生变化，光电二极管接收猝灭的荧光信号并将光信号转换为微电流信号。光电二极管可包括OPT301，OPT301是基本的光学信号检测器，荧光强度的变化
会导致OPT301内部产生电流，产生的电流信号十分微弱，需对微电流信号进行IV转换并放大。OPT301内部放大电路中，反相输入端和输出端直接接1MΩ的反馈电阻，反馈电阻并联一个40pF的电容，增加一个零点，用来进行补偿相位，提高运放工作稳定性，防止自激，信号检测器OPT301就可实现IV转换，将微电流信号转换为微电压信号。
[0031]在具体实施例中，信号检测器只能将待测信号转换为微电流信号，无法将微电流信号转换为微电压信号，就需要在信号检测器外接IV转换器，将微电流信号转换为微电压信号。信号检测器输出的微电流信号与IV转换器的反相输入端连接，IV转换器的反相输入端与IV转换器的输出端之间包括反馈电阻R1，反馈电阻R2并联反馈电容C1。
[0032]基于负反本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微电流IV转换装置，其特征在于，包括：IV转换器、反相比例放大器和二阶低通滤波器，所述IV转换器，用于将微电流信号转换为微电压信号；所述反相比例放大器，用于放大所述微电压信号；所述二阶低通滤波器，用于对放大后的微电压信号进行滤波，确定电压信号。2.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，还包括恒压源，所述恒压源，用于为所述IV转换器、所述反相比例放大器和所述二阶低通滤波器提供恒定直流电压源。3.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述微电流信号经过输入电阻与所述IV转换器的反相输入端连接，所述IV转换器的反相输入端与所述IV转换器的输出端之间包括反馈电阻。4.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述IV转换器、所述反相比例放大器和所述二...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，孙金辉，印俊明，杨磊，
申请(专利权)人：上海芯圣电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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