CN112468098A - 基于线性与对数结合的微电流放大系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于线性与对数结合的微电流放大系统，放大电路包括直流线性放大模块和对数放大模块；切换电路根据接收到的探测器电流信号的电流参数将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；直流线性放大模块对收到的电流信号进行线性放大；对数放大模块对收到的电流信号进行对数放大。本发明还公开了基于线性与对数结合的微电流放大方法，本发明提出了直流线性与对数微电流放大技术结合的方法，在10^‑11A～10^‑9A采用直流线性放大，10^‑9A～10^‑4A采用对数放大，覆盖了10^‑11A～10^‑4A全范围微电流测量，解决直流线性放大与对数放大两种测量方法间的切换问题，提高测量准确度，同时降低放大电路设计复杂性、减小电路体积。

Description

基于线性与对数结合的微电流放大系统及方法

技术领域

本发明涉及核测量技术，具体涉及基于线性与对数结合的微电流放大系统及方法。

背景技术

微电流放大技术是微小信号测量领域非常重要的一项内容，也是核测量设备需要解决的关键问题，目前常见的微电流放大技术包括直流线性微电流放大技术和对数微电流放大技术，直流线性微电流放大技术基本原理为u_o＝-R·i_R，其中i_R为待测电流，R为放大电阻，通过固定电阻器将电流放大成为电压进行测量。由于测量的电流很微弱且测量电流范围很大，因此需要将多个大电阻并联起来实现量程切换。放大电路设计复杂且量程切换带来的误差不利于快速变化电流准确测量。另一种微电流放大技术是对数微电流放大，其测量原理为

其中i_in为待测电流，I_S为三极管PN结的反向饱和电流，U_T＝kT/q，k为玻耳兹曼常数，T为热力学温度，q为电子电量。对数微电流放大优点是在全量程范围内不需要进行量程切换，因此电流测量连续性好，适合电流快速变化的场合。但对数微电流放大技术测量极小电流10^-9A以下的精度难以达到要求。

在现有技术中，由于核测量仪表测量的电流很微弱且测量电流范围大，采用直流线性放大技术时需要将多个大电阻并联起来实现量程切换，电路设计复杂同时可靠性较低，而对数放大技术量程不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中由于核测量仪表测量的电流很微弱且测量电流范围大，采用直流线性放大技术时需要将多个大电阻并联起来实现量程切换，电路设计复杂同时可靠性较低，而对数放大技术测量精度不足，目的在于提供基于线性与对数结合的微电流放大系统及方法，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

基于线性与对数结合的微电流放大系统，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。

在现有技术中，发明人将现有技术应用到核监测技术时发现，直流微电流放大技术是目前最为直接和成熟的电流放大技术之一，其基本原理为u_o＝-R·i_R，其中i_R为待测电流，R为放大电阻，通过固定电阻器将电流放大成为电压进行测量。由于核测量仪表测量的电流很微弱且测量电流范围大(需要达到10^-11A～10^-4A，共8个量级)，因此需要将多个大电阻并联起来实现量程切换。目前可采用2个3DO三极管(其中1个用作漏电流保护)实现多档量程切换，每个档位放大1个量级的电流。而对数微电流放大技术是利用了三极管的伏安特性实现电流放大，测量原理如下

其中iin为待测电流，I_S为三极管PN结的反向饱和电流，U_T＝kT/q，k为玻耳兹曼常数，T为热力学温度，q为电子电量。实际应用中，由于三极管特性受温度变化影响较大，因此除滤波电路外还需要进行对管补偿和设置专用热敏电阻进行温度补偿，经过补偿偏置转换后的电路，输出电压与输入电流的量级成线性关系。对数微电流放大优点是在全量程范围内不需要进行量程切换，因此电流测量连续性好，适合电流快速变化的场合，但对数微电流放大技术测量极小电流10^-9A以下的精度难以达到要求。可采用基于分立元件(三极管)也可采用集成芯片实现对数微电流放大电路。

本发明应用时，首先对探测器电流信号的电流参数进行判断，这里的电流参数可以是电流值、电压值或其他可以用于区分特性的值。然后根据判断的结果将探测器电流信号送入直流线性放大模块或对数放大模块进行放大，这样有针对性的进行放大，可以极大的避免直流线性放大模块在大量程情况下高复杂度的问题，而在核测量技术中，由于探测器输出的电流往往会相差8个设置更高的数量级，所以将本申请应用到核测量技术中可以有效的降低电路设计难度并且获得更高的可靠性，非常有利于核安全生产。

本发明提出了直流线性与对数微电流放大技术结合的方法，在10^-11A～10^-9A采用直流线性放大，10^-9A～10^-4A采用对数放大，覆盖了10^-11A～10^-4A全范围微电流测量，解决直流线性放大与对数放大两种测量方法间的切换问题，提高测量准确度，同时降低放大电路设计复杂性、减小电路体积。

进一步的，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。

本发明应用时，将电流参数优选为电流值，并且为了更适用于核测量技术，将检测量程定义为10^-11A～10^-9A，提高了本发明在核技术领域的适用性。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

本发明应用时，第一触发信号和第二触发信号应当为相反的触发信号，如其中一个为5V时，另一个应当为0V。

进一步的，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。

进一步的，所述放大器U1采用ADA4530-1型号放大器。

进一步的，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。

进一步的，所述对数放大芯片U2采用AD755N对数运算芯片。

基于线性与对数结合的微电流放大方法，包括以下步骤：

S1：检测探测器电流信号的电流参数；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。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明基于线性与对数结合的微电流放大系统及方法，提出了直流线性与对数微电流放大技术结合的方法，在10^-11A～10^-9A采用直流线性放大，10^-9A～10^-4A采用对数放大，覆盖了10^-11A～10^-4A全范围微电流测量，解决直流线性放大与对数放大两种测量方法间的切换问题，提高测量准确度，同时降低放大电路设计复杂性、减小电路体积；

2、本发明基于线性与对数结合的微电流放大系统及方法，可以覆盖10^-11A～10^-4A共8个量级的微电流信号，10^-11A～10^-9A电流采用直流线性微电流放大，10^-9A～10^-4A电流采用对数微电流放大，只需要进行一次放大方法转换，且每个量级微电流测量误差≤±1.5％；

3、本发明基于线性与对数结合的微电流放大系统及方法，可以实现直流线性微电流放大与对数微电流放大自动切换，当测量微电流超过10^-9A，测量电路自动由直流线性微电流放大转换为对数微电流放大。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明实施例电路结构示意图；

图3为本发明方法步骤示意图；

图4为本发明实施例继电器示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明基于线性与对数结合的微电流放大系统，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。

本实施例实施时，首先对探测器电流信号的电流参数进行判断，这里的电流参数可以是电流值、电压值或其他可以用于区分特性的值。然后根据判断的结果将探测器电流信号送入直流线性放大模块或对数放大模块进行放大，这样有针对性的进行放大，可以极大的避免直流线性放大模块在大量程情况下高复杂度的问题，而在核测量技术中，由于探测器输出的电流往往会相差8个甚至更高的数量级，所以将本申请应用到核测量技术中可以有效的降低电路设计难度并且获得更高的可靠性，非常有利于核安全生产。

本发明提出了直流线性与对数微电流放大技术结合的方法，在10^-11A～10^-9A采用直流线性放大，10^-9A～10^-4A采用对数放大，覆盖了10^-11A～10^-4A全范围微电流测量，解决直流线性放大与对数放大两种测量方法间的切换问题，提高测量准确度，同时降低放大电路设计复杂性、减小电路体积。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，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。

本实施例实施时，将电流参数优选为电流值，并且为了更适用于核测量技术，将检测量程定义为10^-11A～10^-9A，提高了本发明在核技术领域的适用性。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，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。

如图2和图4所示，为了进一步的说明本实施例的工作过程，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。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，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。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，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。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，所述放大器U1采用ADA4530-1型号放大器。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，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。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，所述对数放大芯片U2采用AD755N对数运算芯片。

如图3所示，本发明基于线性与对数结合的微电流放大方法，包括以下步骤：

S1：检测探测器电流信号的电流参数；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。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，本实施例直流放大与对数放大结合的设计思路是，通过上述改进直流微电流放大技术和改进对数微电流放大技术的研究，提取两种技术的优势，通过两种放大技术量程搭接的方式实现提升低电流测量精度，提升多量级电流测量连续性，且最大程度缩小电路的体积实现小型化设计。

直流放大与对数放大结合技术一部分采用直流微电流放大技术，该技术选用ADA4530-1型号放大器，利用其极低输入偏置电流和低失调电压的特性，测量极低电流，最低可以测量10^-12A(1pA)电流，在10^-12A～10^-9A电流范围内，电流测量误差在±1％以内，电流线性度极好。在直流放大与对数放大结合设计中，选择直流放大测量电流范围为10^-11A～10^-9A，此时核心电路仅需要1个贴片放大芯片ADA4530-1和1个直插式放大电阻，只需要设置1个量程档，放大电阻的阻值为1GΩ，电路面积缩小为原有直流线性微电流放大的1/7，不需要进行量程切换，降低了电路的复杂程度，实现了电路的小型化。

直流放大与对数放大结合技术另一部分采用对数微电流放大技术，选取AD755N对数运算芯片设计微电流放大电路，当电流测量范围为10^-9A～10^-4A时，对数电压输出变化范围为5V，但其输入电流测量下限较高，最低仅能测量1nA的电流。因此在方案设计中将对数微电流放大电流测量范围划分为10^-9A～10^-4A，消除了对数放大芯片电流测量下限的影响。该方案仅采用一个AD755N模块和若干外围电阻电容电路即可实现微电流放大，该模块长宽约2cm，相比基于分立元件的对数放大电路极大地减小了电路面积和复杂度，实现了电路设计的小型化。两种放大技术输入测量电流范围划分如表1所示。

表1输入测量电流范围划分

测量方式	直流线性微电流放大电路	对数微电流放大电路
			测量电流范围	10pA～1nA(10<sup>-11</sup>A～10<sup>-9</sup>A)	1nA～100uA(10<sup>-9</sup>A～10<sup>-4</sup>A)

直流线性放大与对数放大结合设计示意图如图1所示。其中测量电流输入电路后，首先经过测量方式转换模块：

直流线性微电流放大与对数微电流放大切换技术，也是直流放大与对数放大结合设计的难点之一。由于电路测量的是极其微弱的电流信号，因此放大方式切换处必须减小漏电流造成的测量不准的情况。从减小电路面积、降低电路复杂度的方面考虑，选用了新的量程切换器件(该器件经过验证，也可用于不同放大方式间的切换)，选择了MEDER公司单刀单掷的小型电磁继电器CRR05。该电磁继电器尺寸仅有8.6mm×4.4mm×3.4mm，具有良好的温度系数，在各点绝缘电阻均大于10¹⁴Ω，满足应用需求。CRR05电磁继电器示意图如图4所示。

继电器为5V控制，即两个控制端存在5V压差的情况下继电器导通，由于切换位置为电流输入端，此处是微电流流入的关键节点，极易受干扰，因此在电路设计和PCB布线时需要特别注意。经过试验调试，将继电器设计为负电压控制，即控制引脚2接地为0V，控制引脚3为-5V，这保证了电流输入继电器的一端为0电势，避免了5V电压存在造成的漏电流。在PCB板布线时，对继电器输入端通过布置环绕地线和过孔的方式实现“地保护”，进一步降低漏电流提高电路性能。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，基于上述直流线性放大与对数放大结合的微电流放大技术，设计的仪表原型电路原理图如图2所示，该电路上半部分为直流线性放大，设置1个量程档放大电阻值为1GΩ精度为1％；下半部分为对数放大，选用对数运算集成模块AD755N，输入电流切换部分选用了CRR05继电器，该继电器使用-5V控制导通。

该原型电路测量微电流范围为10^-12A～10^-4A，其中直流线性放大测量微电流范围为10^-12A～10^-9A，将电流放大转换为-1V～0V电压，对数放大测量微电流范围为10^-9A～10^{- 4}A，将电流放大转换为-1V～4V电压，放大方式切换点为10^-9A。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，发明人对该原型电路进行了性能测试，主要关注微电流测量的测量精度和线性度，测试结果表明该电路可以测量10^-12A～10^-4A范围内的电流，最低可以测量10^-12A(1pA)电流，电流测量误差在±1.5％以内。相比原有的放大电路，基于改进微电流放大技术的原型电路测量下限延伸了1个量级，微电流测量误差与原有电路相当，电路体积和复杂程度均减小为原来的一半。

本实施例实现了一种新的线性与对数结合的微电流放大方法。该方法可以将直流线性微电流放大与对数微电流放大结合起来，形成新的微电流放大技术；该方法可以覆盖10^-11A～10^-4A共8个量级的微电流信号，10^-11A～10^-9A电流采用直流线性微电流放大，10^-9A～10^-4A电流采用对数微电流放大，只需要进行一次放大方法转换，且每个量级微电流测量误差≤±1.5％；该方法可以实现直流线性微电流放大与对数微电流放大自动切换，当测量微电流超过10^-9A，测量电路自动由直流线性微电流放大转换为对数微电流放大。

本实施例依据上述方法设计了仪表原型电路，设计时采用了一种新型的可敷设铜线层的高阻板，提高印制板板上的绝缘性，同时在布线时对继电器输入端通过布置环绕地线和过孔的方式实现“地保护”，降低漏电流，保证电路的测量精度，经测试原型电路微电流测量误差≤±1.5％(本量级)。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，本实施例被应用于某核测量仪表系统电路设计中，并进行了相关测试和试验，试验过程是用直流线性放大与对数放大结合的微电流放大技术，测量10^-11A～10^-4A共8个量级的微电流信号，测量结果每个量级微电流测量误差≤±1.5％，具体的测量数据结果如表2：

表2测量数据

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

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。

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。

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。

5.根据权利要求4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。

6.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。

7.根据权利要求6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。

8.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。

9.根据权利要求8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。

10.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；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。

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