腐蚀微电流信号采集

本项目开发一套电化学腐蚀微电流信号采集系统，核心是零电阻电流计（ZRA）模块。该模块利用运算放大器构建反馈回路，将输入端与输出端之间的电压降稳定为零，实现对 1nA 至 100μA 范围微弱电流的测量，分辨能力不低于 0.1nA。

系统能够采集电化学腐蚀传感器输入的 10 条线路的腐蚀电流，得到 10 个电流值（I1、I2……I10），经修正后满足 SUM(I1修正, …, I10修正) = 0。这一约束本质上是对测量一致性的要求：各通道之间必须具有良好的匹配度和可校准性，否则修正后无法归零。

采样间隔可以以分钟为单位设置，最小采样间隔为 1 分钟。这类腐蚀监测通常是长期挂机运行，因此固件需要支持掉电保存配置、按计划唤醒采集、本地存储与断点续传。

在 nA 级测量中，硬件设计的关键点包括：选用低偏置电流的运算放大器、做好输入端保护环（guard ring）与绝缘处理、控制 PCB 漏电流、以及完整的屏蔽与接地方案。任何一点疏忽都会让噪声淹没真实信号。

交付内容包括 ZRA 采集模块硬件、多通道采集固件、通道修正与校准方法、上位机数据接口与测试记录，适用于电化学腐蚀监测、材料评价和阴极保护效果评估等场景。

多通道一致性修正依赖可重复的校准流程。我们会在系统中提供短路校准与外部标准电流源校准两种方式，并把修正系数按通道保存。修正后再检查十条线路电流之和是否趋近于零，作为一致性是否达标的快速判据。

长期挂机运行时，接插件氧化、湿气凝结和线缆移动都会引入额外漏电流。因此现场安装建议使用防潮接插件、固定线缆并做好屏蔽层单点接地。我们会在交付文档中给出这些安装注意事项，减少后期排查成本。

关于量程切换，1nA 到 100μA 跨越五个数量级，通常采用多档反馈电阻或可编程增益实现自动换挡。换挡过程中要注意避免引入瞬态扰动，我们会在固件中加入换挡后的稳定等待时间，避免采到过渡态数据。

若现场只需要单路测量，可以简化为单通道版本，硬件成本与调试难度都会明显下降。