李爽玉，馮榮尉，賈冬宇

（北京東方計(jì)量測(cè)試研究所，北京 100094）

0 引言

微弱信號(hào)不僅指的是幅度很小的信號(hào)，更指的是淹沒在噪聲中難以提取出的信號(hào)。對(duì)淹沒在背景噪聲中的微弱信號(hào)利用電子學(xué)和信號(hào)處理的方法進(jìn)行測(cè)量，即微弱信號(hào)檢測(cè)。直流微電流也屬于微弱信號(hào)，一方面指的是其值小于10-6A 的電流，另一方面指的是淹沒在噪聲之下的電流信號(hào)[1-2]。在直流微電流檢測(cè)的過(guò)程中，前置放大器在整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中的十分重要，其噪聲特性和增益對(duì)測(cè)試性能具有很大的影響[3]。該項(xiàng)研究不但涉及電子學(xué)、儀器儀表學(xué)、電化學(xué)等，而且在醫(yī)學(xué)治療、資源探測(cè)等領(lǐng)域都具有非常廣泛的應(yīng)用[4]。

在生物技術(shù)領(lǐng)域，膜片鉗技術(shù)作為現(xiàn)代細(xì)胞電生理研究的基本方法，廣泛應(yīng)用在神經(jīng)科學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域研究，是一種對(duì)膜片上的離子通道的皮安級(jí)離子電流進(jìn)行檢測(cè)記錄的方法。重離子腫瘤治療是當(dāng)前最理想的放療方式，通過(guò)對(duì)輻照劑量的實(shí)時(shí)測(cè)量和監(jiān)控可以保證對(duì)健康組織的影響最小，此時(shí)需要通過(guò)對(duì)積分電離室輸出的電流信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，其輸出電流為納安級(jí)別。

在空間探測(cè)過(guò)程中，影響航天器長(zhǎng)壽命、高可靠性的重要因素之一是空間輻射環(huán)境，輻射環(huán)境也會(huì)造成航天員損傷。在輻射探測(cè)領(lǐng)域，大多數(shù)都是將輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷魑㈦娏?，進(jìn)而捕捉、測(cè)量、處理和分析?？臻g輻射測(cè)量中，探測(cè)器單元輸出的為直流微電流，其幅度一般在0.1 pA～10 μA[5]。航天器的內(nèi)帶電效應(yīng)會(huì)對(duì)航天器運(yùn)行的安全性和可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。特別嚴(yán)重的是，當(dāng)介質(zhì)材料發(fā)生內(nèi)放電時(shí)，可能會(huì)造成航天器中敏感器件的損壞。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行電流檢測(cè)得到高能電子環(huán)境的狀態(tài)。中高軌及木星、火星等深空探測(cè)任務(wù)內(nèi)帶電效應(yīng)電流的范圍從幾十飛安到幾百皮安。

在射線強(qiáng)度測(cè)量中，積分電離室具有工作壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高以及在嚴(yán)峻環(huán)境下保持正常工作等特點(diǎn)，因而在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用，如核輻射密度計(jì)、厚度計(jì)、核子稱和水分計(jì)等。積分電離室輸出的電流在納安至飛安級(jí)別范圍內(nèi)，該直流微電流需要通過(guò)前置放大器的轉(zhuǎn)換和放大才可以進(jìn)行采集處理[6]。

光電位置敏感探測(cè)器（Positon Sensitive Detector，PSD）是一種檢測(cè)光電位置的器件，常作為與發(fā)光源組合的位置傳感器廣泛使用，可以通過(guò)少數(shù)的光電輸入信號(hào)得到被探測(cè)的位置信息。PSD 的工作光照范圍很寬，但隨著光強(qiáng)的減弱，PSD 的輸出電流也會(huì)大大減小，有時(shí)會(huì)低至納安級(jí)別，此時(shí)需要通過(guò)直流微電流檢測(cè)技術(shù)對(duì)每個(gè)電極的輸出信號(hào)進(jìn)行放大采集處理。

1 微弱電流測(cè)量的基本方法

1.1 電流-電壓變換法

電流-電壓變換法簡(jiǎn)稱I-V 變換法，是一種將待測(cè)量的直流微電流信號(hào)I 變換為一個(gè)大幅度的電壓信號(hào)V，通過(guò)對(duì)電壓信號(hào)的測(cè)量經(jīng)過(guò)運(yùn)算得到待測(cè)的直流微電流大小的方法[8]。根據(jù)轉(zhuǎn)換放大直流微電流所需的反饋原件的不同，I-V 變換法還可以分為電阻式I-V 變換法、對(duì)數(shù)I-V 變換法、電容式I-V 變換法。

利用反饋原件為高阻值電阻的轉(zhuǎn)換放大直流微電流的方法稱電阻式I-V 變換法，又稱“高阻法”“跨阻法”（見圖1）。理想條件下，忽略運(yùn)算放大器偏置電流、偏置電壓的影響，并且認(rèn)為電阻阻值確定，此時(shí)輸出電壓Vout為：

圖1 高輸入阻抗法

式中，Vout為輸出電壓，單位為V；IF為反饋電流，單位為A；RF為反饋電阻，單位為Ω；Iin為待測(cè)輸入電流，單位為A。

由式（1）可以看出，反饋電阻RF的阻值將直接決定待測(cè)直流微電流的放大效果。但是在實(shí)際情況中，輸入偏置電壓、輸入偏置電流不可避免地存在于運(yùn)算放大器中，導(dǎo)致電路中存在泄露電流，以及電阻阻值存在一定的變化。所以實(shí)際的輸出電壓Vout為：

式中：Vout為輸出電壓；Ix為被測(cè)輸入電流；Ii為泄漏電流（包括電纜、電路板、繼電器泄漏電流）；Ios為運(yùn)算放大器的失調(diào)電流；R 為反饋電阻的阻值；△R 為反饋電阻阻值的變化；Vos為運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓。

當(dāng)選用輸入電阻高的運(yùn)算放大器和內(nèi)阻低的信號(hào)源時(shí)，放大器的靈敏度將得到提高。輸入電阻越高，共模抑制比越高，為此可以在放大器的輸入端采用由場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)管組成的差動(dòng)放大器作為輸入級(jí)（見圖2）。

圖2 T 型電阻網(wǎng)絡(luò)反饋法

通過(guò)使用T 型電阻網(wǎng)絡(luò)，可以用阻值較小的電阻，得到高的輸入電阻和放大倍數(shù)，同時(shí)減小溫漂誤差，又避免了高值電阻帶來(lái)的誤差和線性度的降低。但它也仍存在一些不足，等效輸入噪聲電壓也將被放大，系統(tǒng)的信噪比較差，此時(shí)需要篩選使用低噪聲的運(yùn)算放大器。

將二極管或三極管替代反饋電阻作為反饋原件即得到對(duì)數(shù)式I-V 變換法。二極管或三極管具有對(duì)數(shù)式的電流電壓關(guān)系，故稱對(duì)數(shù)式I-V 變換法（見圖3）。

圖3 對(duì)數(shù)放大法

由上文中對(duì)電阻式I-V 變換的分析，知其屬于線性放大變換，當(dāng)待測(cè)直流微電流的范圍很寬時(shí)，如跨越數(shù)個(gè)量級(jí)，輸出電壓容易達(dá)到飽和，而對(duì)數(shù)放大器由于具有對(duì)數(shù)電流電壓關(guān)系，其檢測(cè)范圍可以跨越幾個(gè)量級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)直流微電流的信號(hào)放大。在理想條件下，可得出輸出電壓Vout的表達(dá)式：

式中Is為二極管的反向飽和電流，單位為A；VT為電壓的當(dāng)量，V，常溫下，VT=0.026 V。元件在固定溫度下，Is，VT都是定值。由式（3）可以得到輸出電壓Vout與輸入電流Iin成對(duì)數(shù)關(guān)系。此時(shí)輸出電壓的范圍縮小，后級(jí)電路的信號(hào)處理得到優(yōu)化。但其缺點(diǎn)也很明顯，損失了準(zhǔn)確度和分辨率。

在電容式I-V 變換法（見圖4）中，Iin為待測(cè)直流微電流，IB為運(yùn)算放大器輸入偏置電流，C 為積分電容，A為運(yùn)算放大器，開關(guān)K1控制電路的通斷，K2控制電容的放電復(fù)位操作。

圖4 電容積分法測(cè)量原理圖

當(dāng)IB＜＜Iin時(shí)，輸出電壓Vout為：

式中：T 為積分時(shí)間，當(dāng)積分時(shí)間T 趨于零時(shí)，待測(cè)直流微電流可被近似認(rèn)定為常量。

通過(guò)減少積分電容的容值或增加積分的時(shí)間，可以提高直流微電流的測(cè)量靈敏度。但是在實(shí)際的布線過(guò)程中，分布電容將不可避免地產(chǎn)生，故電容不可能無(wú)限減小至零，所以提高直流微電流的測(cè)量靈敏度只有增加積分時(shí)間T 一種方式。

熱噪聲及元件有源噪聲屬于白噪聲，符合高斯分布，當(dāng)無(wú)限增加積分時(shí)間時(shí)，噪聲的平均值將趨向于0。故通過(guò)增加積分時(shí)間T 可以有效抑制線路中的噪聲，且增加的積分時(shí)間越長(zhǎng)，噪聲的抑制效果越好。但在實(shí)際電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不會(huì)無(wú)限延長(zhǎng)積分時(shí)間T，積分時(shí)間的增加將降低直流微電流測(cè)量的速度，無(wú)法滿足實(shí)時(shí)性測(cè)量的需求。并且由于增加了電容積分量，進(jìn)行放電的時(shí)間也會(huì)增加，切換充電放電的過(guò)程會(huì)損失部分電荷，導(dǎo)致直流微電流的測(cè)量精度降低。

1.2 電流-頻率變換法

電流-頻率變換法簡(jiǎn)稱I-F 變換法，是一種將待測(cè)直流微電流轉(zhuǎn)換放大為電壓，進(jìn)而變換為頻率信號(hào)的測(cè)量方法。該轉(zhuǎn)換法根據(jù)電流電壓轉(zhuǎn)換方式的不同，可以分為兩種形式：一類是反饋型I-F 變換法，另一類是積分型I-F 變換法[9]。

反饋型I-F 變換法（見圖5）對(duì)直流微電流的測(cè)量，是把待測(cè)直流微電流通過(guò)跨阻放大器轉(zhuǎn)換放大為較大的電壓，進(jìn)而將得到的電壓變換為對(duì)應(yīng)的頻率，通過(guò)將測(cè)量得到頻率進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，得出待測(cè)直流微電流的值。此方法與反饋型I-V 變換的要求一致，對(duì)反饋電阻、運(yùn)算放大器的要求大，電阻的熱噪聲也大。

圖5 反饋電流增益型I-F 變換法

積分型I-F 變換法的物理學(xué)機(jī)理（見圖6）與積分型I-V 變換法類似，使待測(cè)直流微電流通過(guò)電容進(jìn)行積分，轉(zhuǎn)換放大得到電壓，最終再將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率，通過(guò)對(duì)頻率的測(cè)量，反推得到待測(cè)直流微電流的值。

圖6 積分型I-F 變換法

此類電路內(nèi)運(yùn)用到積分電容，其特點(diǎn)與積分型I-V變換法一致，對(duì)噪聲有一定的抑制作用但無(wú)法滿足高速測(cè)量的實(shí)時(shí)性需求。

1.3 調(diào)制解調(diào)放大法

調(diào)制解調(diào)法利用調(diào)制器將待測(cè)直流微電流信號(hào)利用高頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制轉(zhuǎn)換成交流信號(hào)，使原始信號(hào)與干擾信號(hào)分離，經(jīng)過(guò)交流放大后，使用解調(diào)器恢復(fù)出原有信號(hào)的頻帶，通過(guò)低通濾波去除新增的高頻部分，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的分離（見圖7）。

圖7 調(diào)制解調(diào)放大法流程

直流放大器的漂移問(wèn)題可以通過(guò)這種方法避免。調(diào)制器的性能將直接決定整個(gè)直流微電流測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

20 世紀(jì)90 年代，一些學(xué)者提出采用T 型反饋電阻網(wǎng)絡(luò)消除溫度漂移的解決辦法[10]，并對(duì)積分放大器、對(duì)數(shù)放大器進(jìn)行應(yīng)用，設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的微弱電流檢測(cè)裝置[11-12]。

21 世紀(jì)初，許多學(xué)者利用高阻法，通過(guò)選取不同的運(yùn)算放大器、反饋電阻等，結(jié)合雙相鎖相放大技術(shù)、相敏檢波相關(guān)性理論、低噪聲放大技術(shù)[13]、湯姆森零位補(bǔ)償[14]、多級(jí)放大[15-16]、差分放大、帶通濾波和后級(jí)放大[17]、鎖定頻率跟蹤法[18]等設(shè)計(jì)了一系列滿足不同場(chǎng)景需求的電路及微弱電流測(cè)試設(shè)備；對(duì)電阻直接反饋法和T 型電阻網(wǎng)絡(luò)反饋法進(jìn)行了對(duì)比，并得出一些結(jié)論[19]；對(duì)微弱電流檢測(cè)過(guò)程中的噪聲問(wèn)題、溫度變化問(wèn)題[20]、快電容干擾問(wèn)題[21]進(jìn)行了深入研究；ARM、STM32 等微處理器、高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展同樣應(yīng)用在跨阻法，提高了微弱電流測(cè)試設(shè)備的量程和精度[22-23]。

也有學(xué)者對(duì)積分法、I-F 轉(zhuǎn)換法、對(duì)數(shù)放大法進(jìn)行了深入的研究，提出開關(guān)電容式微電流測(cè)量法[24]，I-F 轉(zhuǎn)換與脈沖計(jì)數(shù)器結(jié)合[25]，采用可變閾值電流積分型電流頻率轉(zhuǎn)換方案[4]，采用傳統(tǒng)電容積分法設(shè)計(jì)電子學(xué)分辨率達(dá)0.1 nA 的位置電離室電子學(xué)[6]，將微處理器與高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用在上述方法中實(shí)現(xiàn)特定需求的微弱電流測(cè)量。

還有一些學(xué)者對(duì)其他內(nèi)容進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)不同測(cè)量方法的比較研究，得到各自方法適合的應(yīng)用情況[26]；研究了微弱電流測(cè)量中噪聲的種類、特性及傳播的機(jī)理，并得到一系列低噪聲設(shè)計(jì)原則[1]；從信號(hào)特征與噪聲抑制角度分析跨阻放大器與并聯(lián)諧振電路的優(yōu)劣性[27]。

20 世紀(jì)美國(guó)科學(xué)家Hafstad 設(shè)計(jì)了最早的直流微電流測(cè)量設(shè)備FP-54 靜電計(jì)，其前置放大器使用真空管設(shè)計(jì)[28]，F(xiàn)P-54 靜電計(jì)管在短時(shí)間內(nèi)可以測(cè)量出3×10-19A的電流，但該靜電計(jì)管的前端放大器必須在真空條件下運(yùn)用，實(shí)用性過(guò)低；隨著晶體管技術(shù)的發(fā)展，1964 年McCaslin設(shè)計(jì)出了測(cè)量極限達(dá)飛安級(jí)的放大電路[29]。E J Kennedy在基于I-V 變換前置輸入級(jí)的輸入阻抗、偏置電流大小等方面的研究下對(duì)雙極性晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管、金氧半場(chǎng)效晶體管進(jìn)行比較，結(jié)果表明金氧半場(chǎng)效晶體管具有極低輸入偏置電流的特點(diǎn)，使其在直流微電流放大的前置輸入級(jí)有很好的應(yīng)用效果[30]。FPGA 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了基于 Duffing 振子的微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了Duffing 振子檢測(cè)微弱信號(hào)的實(shí)際應(yīng)用性，但是該系統(tǒng)可檢測(cè)門限值較低，且系統(tǒng)信噪比需求較高[31]。

1999 年，特溫特大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)院的Hamster 等人設(shè)計(jì)了一種等效輸入電流噪聲為的低噪聲帶寬前置放大器電路[32]。2003 年，美國(guó)的Harrison 研究出一款新型放大器，使用MOS 雙極性偽電阻元件將低頻信號(hào)放大，同時(shí)抑制較大的交流失調(diào)，來(lái)滿足低噪聲低功耗的需求[33]。2007 年，Benoit Gosselin 設(shè)計(jì)了一種低功耗放大器，在密集多通道記錄設(shè)備中有很好的應(yīng)用，利用集成電容和MOS 雙極性等效電阻實(shí)現(xiàn)了很長(zhǎng)的積分時(shí)間常數(shù)[34]。加拿大的Farzaneh Shahrokhi 和Karim Abdelhalim 等人在2010 年針對(duì)植入式芯片的低功耗、低噪聲需求，利用逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器及多通道數(shù)字電路技術(shù)設(shè)計(jì)出一種新型的晶片[35]。

2011 年，康奈爾大學(xué)的Woradorn 和Rahul Sarpeshkar設(shè)計(jì)出一種采用0.18 μm 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)的32 通道超低功耗電信號(hào)記錄集成芯片[36]。2013 年，新加坡的K A Ng 和澳大利亞的Xu Yongping 通過(guò)將單反饋電容替換為鉗位T 電容網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)了一款緊湊型、低輸入電容神經(jīng)記錄放大器[37]，它能以較小的輸入電容實(shí)現(xiàn)相同的增益，從而產(chǎn)生更高的輸入阻抗和更小的硅面積。2013 年，英國(guó)的Andreas Demosthenous 和Ioannis Pachnis設(shè)計(jì)了一種前置放大器采用電流反饋實(shí)現(xiàn)高共模抑制比，并采用三極電極進(jìn)行神經(jīng)信號(hào)的記錄的神經(jīng)信號(hào)放大電路[38]。

2017 年意大利Hadi Heidari 等人通過(guò)對(duì)多種差分跨阻放大器噪聲的研究仿真，設(shè)計(jì)了一種基于電容反饋原理的低噪聲放大調(diào)理電路[39]。德國(guó)Mohammad Amayreh等人設(shè)計(jì)了一種由低噪聲電流放大器和二階連續(xù)時(shí)間sigma-delta 調(diào)制器串聯(lián)而成的亞pA 級(jí)微電流放大器[40]。

3 微弱電流測(cè)量設(shè)備及建標(biāo)情況

在直流微電流計(jì)量產(chǎn)品方面，美國(guó)Keithley 公司的微電流表和微電流源都處于國(guó)際領(lǐng)先地位。該公司老式的610型、617 型、642型微電流表中，642型微電流表作為一款40 年前的產(chǎn)品，具有劃時(shí)代的意義，其最小滿度量程0.2 pA，電流噪聲指標(biāo)僅為0.08 fA，至今還沒有后者能夠超越；近年來(lái)隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步，儀器儀表從過(guò)去的指針模擬式漸漸轉(zhuǎn)變成數(shù)字顯示式，該公司也順應(yīng)時(shí)代潮流，推陳出新，推出6517 型微電流表，這款產(chǎn)品占據(jù)了直流微電流測(cè)量一半以上的市場(chǎng)份額。美國(guó)的Agilent 公司（現(xiàn)更名Keysight）作為儀器儀表行業(yè)的領(lǐng)頭羊，同樣也一直注重直流微電流測(cè)量?jī)x器的研制工作，包括從最開始的Agilent4329 系列到Agilent4339 系列，而Agilent 公司近兩年最新推出的直流微電流測(cè)量?jī)x器B298X 系列，在2 pA 擋位的測(cè)量固定偏差可以做到3 fA 以內(nèi)。日本的ADVANTEST 公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的TR8652 和TR8252 型數(shù)字微電流表，最高分辨率達(dá)10-14A，最小量程為100 pA，不確定度為0.35%。國(guó)外直流微電流測(cè)量設(shè)備如表1 所示。

表1 國(guó)外直流微電流測(cè)量設(shè)備

在直流微電流測(cè)量產(chǎn)品技術(shù)研究方面，北京勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所研制的EST121 型微電流測(cè)量?jī)x量程在0.1 fA～0.2 mA；北京華測(cè)實(shí)驗(yàn)儀器生產(chǎn)的EST-122 皮安表的量程在1 fA～20 mA；南京鴻賓微弱信號(hào)檢測(cè)有限公司（南京大學(xué)微弱信號(hào)檢測(cè)中心）研制的HB-891型飛安級(jí)微弱電流放大器量程在100 fA～100 μA，最小測(cè)量電流為10-13A；北京東方計(jì)量測(cè)試研究所研制的DF8530高阻計(jì)微電流測(cè)量的最小量程達(dá)2 pA，分辨率為1 fA。國(guó)內(nèi)直流微電流測(cè)量設(shè)備如表2 所示。

表2 國(guó)內(nèi)直流微電流測(cè)量設(shè)備

根據(jù)從國(guó)際計(jì)量局官方網(wǎng)站（https：//www.bipm.org/en/）查詢到的公開資料，可以得到各國(guó)關(guān)于直流微電流的建標(biāo)情況。

德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（Physikalisch-Technische Bundesanstalt，PTB）發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)如表3 所示。俄羅斯聯(lián)邦發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)如表4 所示。瑞士聯(lián)邦計(jì)量局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)如表5 所示。我國(guó)微弱直流電流測(cè)量的建標(biāo)情況如表6所示。

表3 德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院標(biāo)準(zhǔn)

表4 俄羅斯聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)

表5 瑞士聯(lián)邦計(jì)量局標(biāo)準(zhǔn)

表6 我國(guó)微弱直流電流測(cè)量的建標(biāo)情況

4 結(jié)論

直流微電流檢測(cè)技術(shù)主要是對(duì)直流微電流信號(hào)進(jìn)行提取的技術(shù)，直流微電流的前置放大是測(cè)量直流微電流的第一步也是最重要的一步，對(duì)誤差源的分析處理，將影響放大的結(jié)果并直接決定了后續(xù)測(cè)量的準(zhǔn)確度。

目前主要采用的技術(shù)有跨阻法、積分法和對(duì)數(shù)法?？缱璺ǖ膬?yōu)點(diǎn)是靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間快，但對(duì)反饋電阻要求大。積分法的特點(diǎn)是在特定時(shí)間對(duì)電流積分，對(duì)噪聲及環(huán)境的抵抗能力強(qiáng)，但其獨(dú)有的時(shí)間延遲性，無(wú)法滿足對(duì)信號(hào)高速測(cè)量的需求。對(duì)數(shù)法最核心的是使輸出電壓的測(cè)量范圍縮小，便于后級(jí)電路的信號(hào)處理，但卻損失了準(zhǔn)確度和分辨率。未來(lái)直流微電流測(cè)量將結(jié)合算法進(jìn)行，通過(guò)軟件算法對(duì)測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的誤差進(jìn)行校準(zhǔn)以達(dá)到最優(yōu)的測(cè)量結(jié)果。

在直流微電流計(jì)量產(chǎn)品方面，美國(guó)Keithley 公司的微電流表和微電流源都處于國(guó)際領(lǐng)先地位，其推出的6517型微電流表占據(jù)了直流微電流測(cè)量一半以上的市場(chǎng)份額。我國(guó)微電流測(cè)量設(shè)備不論是技術(shù)指標(biāo)、數(shù)字化測(cè)量還是自動(dòng)程控功能均與國(guó)外同類產(chǎn)品有一定差距。