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用于FAIMS系统的微电流检测电路
引用本文:闫书江,唐飞,王晓浩,王帆,杨涛.用于FAIMS系统的微电流检测电路[J].电子测量与仪器学报,2011,25(8):711-715.
作者姓名:闫书江  唐飞  王晓浩  王帆  杨涛
作者单位:1. 西南科技大学信息工程学院,绵阳,621010
2. 清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京100084;
3. 清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京100084;重庆大学新型微纳器件与系统技术国家重点学科实验室,重庆400030
基金项目:国家自然科学基金(编号:60706030)资助项目;国家自然科学基金仪器专项(编号:20827007)资助项目
摘    要:为解决电容积分式电流检测法不能满足FAIMS快速测量要求的问题,设计了一种用于FAIMS系统的微电流检测电路。该设计运用I/V电阻反馈法对信号进行放大。通过屏蔽和滤波等设计,有效地降低了FAMIS系统对检测电路的高频电磁干扰。考虑到前端电路的噪声来源,采用合理的元器件和电路设计,运用两级放大将FAIMS系统中的pA级电流放大并转换到mV量级。通过采集卡,利用LabVIEW对测得的电流信号进行采集和数据处理。实验结果表明,该电路的测量精度优于0.1 pA,采样频率高于15 Hz。进行了FAIMS系统实验,测得系统输出的背景噪声为0.2 pA。以乙醇为实验样品,在载气(N2)流量为0.8 L/min的情况下,得到了乙醇的FAIMS谱图,证明了该微电流检测电路可用于FAIMS系统。

关 键 词:FAIMS  微电流检测  电阻反馈法  放大电路  LabVIEW

Design of micro current detection circuit for FAIMS
Yah Shujiang,Tang Fei,Wang Xiaohao,Wang Fan,Yang Tao.Design of micro current detection circuit for FAIMS[J].Journal of Electronic Measurement and Instrument,2011,25(8):711-715.
Authors:Yah Shujiang  Tang Fei  Wang Xiaohao  Wang Fan  Yang Tao
Affiliation:Yan Shujiang1 Tang Fei2 Wang Xiaohao2,3 Wang Fan2 Yang Tao1(1.School of Information Engineering,Southwest University of Science and Technology,Mianyang 621010,China,2.State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments,Department of Precision Instruments and Mechanology,Tsinghua University,Beijing 100084,3.National Key Laboratory of Fundamental Science of Micro/Nano-Device and System Technology,Chongqing Universuty,Chongqing,400030,China)
Abstract:In order to solve the problems of the capacitance integral circuit which cannot meet the requirement of fast detection for FAIMS,this paper introduces a new design of circuit for micro current detection in which I/V resistance feedback amplification is used.In this paper,high frequency EMI is decreased effectively by electromagnetic shielding and filter design.Proper components and circuit design are adopted to amplify pA current up to voltage of mV scale with various noise sources of pre-circuit taken into...
Keywords:FAIMS  micro current detection  resistance feedback amplification  amplifying circuit  LabVIEW  
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