本论文的目的是研究并实现对pA级微弱直流电流的高精度检测。微电流即微弱电流，属于“微弱信号”范畴。微弱信号是指幅度很微小的信号，而更广义的是指被噪声淹没的信号。微弱是相对于噪声而言的。所以只靠放大并不能检测出微弱信号，只有在有效地抑制噪声的条件下增大微弱信号的幅度，才能提取出有用信号。因此，必须研究微弱信号检测的理论、方法和设备，包括噪声的来源和性质，分析噪声产生的原因和规律以及噪声的传播途径，有针对性地采取有效措施抑制噪声。微弱信号检测技术在许多领域具有广泛的应用，例如军事侦察、物理学、化学、电化学、生物医学、天文学、地学、磁学等。随着科学技术的发展，对微弱信号进行检测的需要日益迫切，微弱信号检测是发展高新技术、探索及发现新的自然规律的重要手段，对推动相关领域的发展具有重要的意义。本文在查阅了多种文献的基础上，首先研究了噪声的种类、特性及其传播的机理和有关元器件的噪声模型，总结了一系列低噪声设计原则，并结合本课题(直流微电流检测)，采取了相应的设计原则和措施。本着高精度、寿命长、成本低、电路简单等原则采取了合适的检测方法，建立了检测模型，并在实验中进行了积极的探索和总结。依据有关噪声模型及一系列低噪声设计原则，计算电路参数、选择元器件。在电路板低噪声设计(布线)、清洁、干燥、元器件组装、防漏电、防尘防潮、屏蔽与接地等方面也进行了耐心细致的工作。实验结果表明，本实验的测试精度可控制在±0.005 pA(±5 fA)，1pA、2pA输入电流测试结果的平均值在1小时时间内的漂移量不大于0.0065 pA(6.5 fA)，3pA输入电流测试结果的平均值的漂移量仅为0.002 pA(2 fA)。