令△U=U1-U2，则电压差△U经过放大后，通过MSP430单片机的AD转换模块进行转换，数据存储的同时，单片机控制K1、K2闭合，在T2时间内，使C1，C2两端的短路，两电容两端电压降到零，此时完成放电过程。
　　至此，一次完整的采样过程结束，充放电时序见图2。

图2 充放电时序图
　　在整个过程中，单片机要产生一个频率为100 kHz，占空比为90％的PWM波，用以控制K1、K2的通断，还要以（T1+T2）的周期完成AD变换和数据存储。其中，T1的最大值小于充电时间，T2的最小值大于放电时间。

　　2 硬件设计
　　2.1 恒流源的设计
　　恒流源是整个测量系统模拟部分的重要组成部分，其稳定性直接决定了系统测量的精度。本设计中的两个恒流源要求输出电流相等，具体设计如图3。

图3 恒流源原理图

　　由虚短虚断可得：

　　故得：

　　设：

　　经过运算可以得到：

　　因Vi是采用单片机AD转换的标准电压1.5 V，UL≤1.5 V，故n值、RL与Rs的比值，直接影响恒流源电流的输出，只要保证UL小于1.5 V时，该电路输出电流为恒定值，与负载电阻RL没有关系。

　　2.2 放大电路的设计
　　放大电路采用以仪表放大器INA128为核心的仪表放大器。该放大器在放大100倍时带宽可达200 kHz，完全满足了设计的要求。
　　C1和C2两个电容由相应的恒流源在相同的时间内进行充电，两电容充电电压差由INA128进行放大，并送入单片机进行采样存储。图4为充放电标准信号与INA128放大后的结果。

图4 标题信号与输出放大