[发明专利]一种高精度微电流采样装置及方法

权利要求书

1.一种高精度微电流采样装置，其特征在于：包括一MCU、一电流采样电路、一板载电源、一无噪声电源、一开关K1以及一开关K2；

所述电流采样电路的一端与MCU连接，另一端与开关K1以及开关K2连接；所述板载电源与开关K1连接；所述无噪声电源与开关K2连接；所述开关K1、开关K2以及板载电源均与MCU连接。

2.如权利要求1所述的一种高精度微电流采样装置，其特征在于：所述电流采样电路包括一模数转换芯片U2、一运放OPA2、一电阻R7、一电阻R8、一电阻R9、一电阻R10、一电阻R11以及一电容C3；

所述模数转换芯片U2的一端与电阻R11连接，另一端与MCU连接；所述电阻R10与电容C3并联后，一端与电阻R8以及运放OPA2的引脚2连接，另一端与电阻R11以及运放OPA2的引脚3连接；所述电阻R7的一端与电阻R9的一端以及运放OPA2的引脚1连接，另一端与开关K1连接；所述电阻R9的另一端接地。

3.如权利要求2所述的一种高精度微电流采样装置，其特征在于：所述电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电阻R10均为高精度低温漂电阻。

4.如权利要求1所述的一种高精度微电流采样装置，其特征在于：还包括一纹波噪声检测电路、一充电器以及一开关K3；

所述纹波噪声检测电路的一端与板载电源连接，另一端与MCU连接；所述充电器的一端与开关K3连接，另一端与无噪声电源连接；所述开关K3分别与板载电源以及MCU连接。

5.如权利要求4所述的一种高精度微电流采样装置，其特征在于：所述纹波噪声检测电路包括一模数转换芯片U1、一运放OPA1、一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3、一电阻R4、一电阻R5、一电阻R6、一电容C1以及一电容C2；

所述模数转换芯片U1的一端与电阻R6连接，另一端与MCU连接；所述运放OPA1的引脚1与电阻R2以及电阻R4的一端连接，引脚2与电阻R3以及电阻R5连接，引脚3与电阻R5以及电阻R6连接；所述电容C1的一端与电阻R1以及电阻R2连接，另一端与板载电源连接；所述电容C2的一端与电阻R1以及电阻R3连接，另一端与板载电源连接；所述电阻R4的另一端接地。

6.如权利要求5所述的一种高精度微电流采样装置，其特征在于：所述电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电阻R5均为高精度低温漂电阻。

7.如权利要求1所述的一种高精度微电流采样装置，其特征在于：所述无噪声电源为充电电池、不可充电电池或者超级电容。

8.一种高精度微电流采样方法，其特征在于：所述方法需使用如权利要求1至7任一项所述的采样装置，包括如下步骤：

步骤S10、MCU设定一电量阈值，并计算纹波噪声上限值；

步骤S20、MCU基于接收的检测指令判断需要采样的电流信号类型，若为大电流信号，则进入步骤S30；若为微电流信号，则进入步骤S40；

步骤S30、MCU闭合开关K1，通过板载电源给电流采样电路供电，进而利用电流采样电路进行大电流信号的采样；

步骤S40、MCU通过纹波噪声检测电路检测板载电源的实时噪声值，判断所述实时噪声值是否小于纹波噪声上限值，若是，则MCU闭合开关K1，通过板载电源给电流采样电路供电，进而利用电流采样电路进行微电流信号的采样；若否，则进入步骤S50；

步骤S50、MCU所述电量阈值对无噪声电源的电量进行验证后，闭合开关K2，通过无噪声电源给电流采样电路供电，进而利用电流采样电路进行微电流信号的采样。