扩展直流微电流测量量程的电路结构及微电流测量仪制造技术

本发明专利技术涉及一种扩展直流微电流测量量程的电路结构及微电流测量仪，电路结构包括

【技术实现步骤摘要】
扩展直流微电流测量量程的电路结构及微电流测量仪


[0001]本专利技术涉及微电流测量
，尤其涉及一种扩展直流微电流测量量程的电路结构及微电流测量仪
。

技术介绍

[0002]直流微电流或小电流
(10
‑6A
～
10
‑
17
A)
信号的测量属于电学测试领域中微弱信号测量方向的关键技术性能指标，通常用来测量半导体元器件各管脚的偏置电流，还可以用在离子束监测
、
电子显微镜的微弱信号测量，环境模拟试验和其它试验中真空度的测量，卫星表面积聚电荷产生的泄漏电流的测量，真空光电元器件和光电倍增管的暗电流的测量，电离辐射和中子辐射测量以及生物电流的测量等，都属于微电流的测量范围
。
随着技术的发展，对直流微电流测试仪器的要求不仅量程覆盖范围大，还需要精度高
。
[0003]当前国内外广泛出现的涉及到的微电流测量电路或装置的方法，涉及到的微电流测量电路或装置重点在于电流电压转换和信号采样等电路的原理
、
和具体实现方法，以及一些使用到的元器件的描述
。
[0004]公开号为
CN114675075A
的中国专利技术专利记载了一种微弱电流检测装置”、
公开号为
CN114778931A
的中国专利技术专利记载了一种基于电阻的微电流采集电路及方法
、
公开号为
CN217360645U
的中国技术专利记载了一种微电流产生电路，以上这些专利涉及到的微电流测量电路或装置重点在于阐述电流电压转换电路的原理和具体实现方法，但上述方案中均存在量程单一
、
精度不足
、
成本高的问题
。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种扩展直流微电流测量量程的电路结构及微电流测量仪，通过资源的合理配置并且优化继电器的切换策略，实现了量程的宽范围覆盖
。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种扩展直流微电流测量量程的电路结构，包括：
[0007]L
个第一标准电阻，分别串联有一个小信号继电器，
L
个串联有所述小信号继电器的所述第一标准电阻并联形成第一电路；
[0008]Z
个高绝缘型继电器，其中一个所述高绝缘型继电器与所述第一电路串联形成第二电路，其余所述高绝缘型继电器串联分别串联有一个第二标准电阻后并联，同时与所述第二电路
、X
个仅包含一个第三标准电阻的电路并联
。
[0009]根据本专利技术的一个技术方案，
L
个所述第一标准电阻为不同阻值的标准电阻，
(Z
－
1)
个所述第二标准电阻为不同阻值的标准电阻，
X
个所述第三标准电阻为不同阻值的标准电阻
。
[0010]根据本专利技术的一个技术方案，对于测量允许误差较大的大量程，切换至所述第一电路完成检测；
[0011]对于测量允许误差较小的小量程，切换至所述第二电路完成检测
。
[0012]根据本专利技术的一个技术方案，所述第一标准电阻的数量为3个，所述高绝缘型继电器的数量为两个，所述第三标准电阻的数量为1个
。
[0013]根据本专利技术的一个方面，提出了一种微电流测量仪，包括如上述技术方案中任一项所述的扩展直流微电流测量量程的电路结构
。
[0014]根据本专利技术的一个方面，提出了一种如上述技术方案所述的微电流测量仪的量程切换方法，其特征在于，包括：
[0015]切换时，先闭合目标量程对应的继电器，再断开需要更换的量程对应的继电器
。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0017]根据本专利技术的方案，通过资源的合理配置并且优化电路结构，配合相应的继电器的切换策略，实现了量程的宽范围覆盖，在提高电流测量精度的同时，最大限度地节省了高绝缘型继电器的使用数量，降低了研制成本，对量程分段处理，利用多种不同阻值的标准电阻，将量程分成多段，阻值小的标准电阻对应大量程，阻值大的标准电阻对应小量程
。
默认状态自动选择最小量程
。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍
。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0019]图1示意性表示本专利技术实施例中一种扩展直流微电流测量量程的电路结构的连接示意图；
[0020]图2示意性表示本专利技术实施例中另一种扩展直流微电流测量量程的电路结构的连接示意图
。
具体实施方式
[0021]此说明书实施方式的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分
。
在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示
。
再者，附图中各结构的部分将以分别描述进行说明，值得注意的是，图中未示出或未通过文字进行说明的元件，为所属
中的普通技术人员所知的形式
。
[0022]此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为对本专利技术保护范围的任何限制
。
以下对于优选实施方式的说明会涉及到特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本专利技术并不特别地限定于优选的实施方式
。
本专利技术的范围由权利要求书所界定
。
[0023]如图1和图2所示，本专利技术的一种扩展直流微电流测量量程的电路结构，包括：
[0024]L
个第一标准电阻，分别串联有一个小信号继电器，
L
个串联有小信号继电器的第一标准电阻并联形成第一电路；
[0025]Z
个高绝缘型继电器，其中一个高绝缘型继电器与第一电路串联形成第二电路，其余高绝缘型继电器串联分别串联有一个第二标准电阻后并联，同时与第二电路
、X
个仅包含
一个第三标准电阻的电路并联
。
[0026]在该实施例中，通过资源的合理配置并且优化电路结构，配合相应的继电器的切换策略，实现了量程的宽范围覆盖，在提高电流测量精度的同时，最大限度地节省了高绝缘型继电器的使用数量，降低了研制成本
。
[0027]具体地，对量程分段处理，利用多种不同阻值的标准电阻，将量程分成多段，阻值小的标准电阻对应大量程，阻值大的标准电阻对应小量程
。
默认状态自动选择最小量程
。
[0028]其中，默认状态
(
初始状态
)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种扩展直流微电流测量量程的电路结构，其特征在于，包括：
L
个第一标准电阻，分别串联有一个小信号继电器，
L
个串联有所述小信号继电器的所述第一标准电阻并联形成第一电路；
Z
个高绝缘型继电器，其中一个所述高绝缘型继电器与所述第一电路串联形成第二电路，其余所述高绝缘型继电器串联分别串联有一个第二标准电阻后并联，同时与所述第二电路
、X
个仅包含一个第三标准电阻的电路并联
。2.
根据权利要求1所述的扩展直流微电流测量量程的电路结构，其特征在于，
L
个所述第一标准电阻为不同阻值的标准电阻，
(Z
－
1)
个所述第二标准电阻为不同阻值的标准电阻，
X

【专利技术属性】
技术研发人员：韩琳，冯荣尉，彭帅，陈洪亮，殷聪如，
申请(专利权)人：北京东方计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：