电流检测放大电路和电化学传感器制造技术

本申请提供一种电流检测放大电路和电化学传感器，涉及传感器技术领域，电流检测放大电路包括：差分跨阻放大电路和低失调差动放大电路，差分跨阻放大电路包括第一放大器和第二放大器，第一放大器的负极输入端连接输入电极，输入电极用于接收待检测电流，第二放大器的负极输入端连接参考电极，参考电极用于接收参考电流；低失调差动放大电路包括第三放大器和第四放大器，第一放大器的输出端连接第三放大器的正极输入端，第二放大器的输出端连接第四放大器的正极输入端；第三放大器的输出端连接第四放大器的负极输入端，第四放大器的输出端用于输出放大后的电压信号。能够提高电流检测放大电路的灵敏度，进而提高对微弱电流的检测精度。测精度。测精度。

【技术实现步骤摘要】
电流检测放大电路和电化学传感器


[0001]本申请涉及传感器
，尤其涉及一种电流检测放大电路和电化学传感器。

技术介绍

[0002]电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。而通常其检测到的电信号比较微弱，且含有较大的共模信号，这需要传感器具有较强的灵敏度来提取其中的小电流信号，并转换成电压信号输出给单片机ADC采样。
[0003]常用的检测方法是将一个感应电阻串联在电流输出回路中，然后放大感应电阻两端的差分电压以表征被测电流。但在检测微弱电流时，由于电流信号太微弱，工艺上感应电阻的精度不够，一点点的阻值偏差就将导致很大的测量误差，因此感应电阻检测方法不能适用。
[0004]虽然现有技术中存在使用跨阻放大器(TIA)完成电流至电压的转换，但是均采用单个运放构成的跨阻放大器，会因为失调电压、偏置电流和失调电流导致其输出端会有较大的直流误差，这个误差又会被后级放大电路进一步放大，进而导致在单片机ACD采样端导致更大的测量误差，最终影响微弱电流的检测精度。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种电流检测放大电路和电化学传感器，本申请能够针对性的解决现有的问题。
[0006]基于上述目的，第一方面，本申请提出了一种电流检测放大电路，所述电流检测放大电路包括：差分跨阻放大电路和低失调差动放大电路；所述差分跨阻放大电路用于将待检测电流转换为电压信号并输出至所述低失调差动放大电路，所述差分跨阻放大电路包括第一放大器和第二放大器，所述第一放大器的负极输入端连接输入电极，所述输入电极用于接收所述待检测电流，所述第二放大器的负极输入端连接参考电极，所述参考电极用于接收参考电流；所述低失调差动放大电路包括第三放大器和第四放大器，所述第一放大器的输出端连接所述第三放大器的正极输入端，所述第二放大器的输出端连接所述第四放大器的正极输入端；所述第三放大器的输出端连接所述第四放大器的负极输入端，所述低失调差动放大电路用于放大所述差分跨阻放大电路输出的电压信号，并将放大后的电压信号通过所述第四放大器的输出端输出。
[0007]可选地，所述第一放大器的负极输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻，所述第一反馈电阻的两端并联有第一反馈电容；所述第一放大器的正极输入端用于输入放大器参考电压。
[0008]可选地，所述第二放大器的负极输入端和输出端之间连接有第二反馈电阻，所述第二反馈电阻的两端并联有第二反馈电容；所述第二放大器的正极输入端用于输入放大器参考电压。
[0009]可选地，所述电流检测放大电路的第一反馈电阻的电阻值和第二反馈电阻的电阻
值相同，第一反馈电容的电容值和第二反馈电容的电容值相同。
[0010]可选地，所述第三放大器的负极输入端和输出端之间连接有第三反馈电阻，所述第三放大器的负极输入端和所述第三反馈电阻的连接处还连接有第一电阻，所述第一电阻接地。
[0011]可选地，所述第四放大器的负极输入端和输出端之间连接有第四反馈电阻，所述第四放大器的负极输入端和所述第四反馈电阻的连接处还连接有第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第四反馈电阻，所述第二电阻的第二端连接所述第三放大器的输出端。
[0012]可选地，所述电流检测放大电路的第三反馈电阻的电阻值等于第二电阻的电阻值，第一电阻的电阻值等于第四反馈电阻的电阻值。
[0013]可选地，所述第三放大器的负极输入端和所述第四放大器的负极输入端之间还设置有增益调节电阻。
[0014]可选地，所述第一放大器与所述第二放大器，以及所述第三放大器与所述第四放大器均采用双运放芯片。
[0015]第二方面，还提供了一种电化学传感器，电化学传感器包括第一方面任一项所述的电流检测放大电路。
[0016]总的来说，本申请的优势及给用户带来的体验在于：
[0017]本申请包括具有第一放大器和第二放大器的差分跨阻放大电路和具有第三放大器和第四放大器低失调差动放大电路；通过差分跨阻放大电路将待检测电流转换为电压信号并输出至低失调差动放大电路，通过低失调差动放大电路对电压信号进行放大后再输出，本申请使用第一放大器和第二放大器的输出，形成差分电压，再通过第三放大器和第四放大器对上述差分电压进行放大，能够提高电流检测放大电路的灵敏度，进而提高对微弱电流的检测精度。
附图说明
[0018]在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
[0019]图1示出本申请的电流检测放大电路的电路图；
[0020]图2示出本申请的电流检测放大电路的另一电路图；
[0021]图3示出本申请一实施例所提供的一种电化学传感器的结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关技术，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关技术相关的部分。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0024]图1示出本申请的电流检测放大电路的电路图。本申请的实施例中，电流检测放大电路包括：差分跨阻放大电路101和低失调差动放大电路102，差分跨阻放大电路101用于将
待检测电流转换为电压信号并输出至低失调差动放大电路102，低失调差动放大电路102用于将电压信号进行放大后输出至单片机采样。其中，本实施例的待检测电流属于微弱电流信号。
[0025]参考图1，差分跨阻放大电路101包括第一放大器A1和第二放大器A2，第一放大器A1的负极输入端连接输入电极，输入电极用于接收待检测电流，如图1中的I
in+
，第二放大器A2的负极输入端连接参考电极，参考电极用于接收参考电流，如图1中的I
in
‑
。
[0026]其中，第一放大器A1的负极输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻R
f1
，第一反馈电阻R
f1
的两端并联有第一反馈电容C
f1
；第一放大器A1的正极输入端用于输入放大器参考电压V
ref
。第二放大器A2的负极输入端和输出端之间连接有第二反馈电阻R
f2
，第二反馈电阻R
f2
的两端并联有第二反馈电容C
f2
；第二放大器A2的正极输入端用于输入放大器参考电压V
ref
。
[0027]本实施例的第一反馈电阻R
f1
用于将待检测电流I
in+
转换为电压信号，第二反馈电阻R
f2
用于将参考电流I...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流检测放大电路，其特征在于，所述电流检测放大电路包括：差分跨阻放大电路和低失调差动放大电路；所述差分跨阻放大电路用于将待检测电流转换为电压信号并输出至所述低失调差动放大电路，所述差分跨阻放大电路包括第一放大器和第二放大器，所述第一放大器的负极输入端连接输入电极，所述输入电极用于接收所述待检测电流，所述第二放大器的负极输入端连接参考电极，所述参考电极用于接收参考电流；所述低失调差动放大电路包括第三放大器和第四放大器，所述第一放大器的输出端连接所述第三放大器的正极输入端，所述第二放大器的输出端连接所述第四放大器的正极输入端；所述第三放大器的输出端连接所述第四放大器的负极输入端，所述低失调差动放大电路用于放大所述差分跨阻放大电路输出的电压信号，并将放大后的电压信号通过所述第四放大器的输出端输出。2.根据权利要求1所述的电流检测放大电路，其特征在于，所述第一放大器的负极输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻，所述第一反馈电阻的两端并联有第一反馈电容；所述第一放大器的正极输入端用于输入放大器参考电压。3.根据权利要求1所述的电流检测放大电路，其特征在于，所述第二放大器的负极输入端和输出端之间连接有第二反馈电阻，所述第二反馈电阻的两端并联有第二反馈电容；所述第二放大器的正极输入端用于输入放大器参考电压。4.根据权利要求2或3所述的电流检测放大电路，其特征在于，所述电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹凯华，朱红毅，秦键峰，张智慧，
申请(专利权)人：江苏爱朋医疗科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：