皮安量级电流常存在于生物医疗、核技术、芯片测试和地磁导航等高精密场景中,这些方向的研制都离不开微弱电流的检测。研究皮安量级电流采集和检测就成为一个科研热点。皮安量级电流的高精度采集和检测存在如下问题。一是皮安量级微电流和常见器件及PCB的漏电流在同一个数量级,对器件选型和走线有较高的要求。同时皮安量级微电流不仅本身信号微弱,而且传输和调理过程中容易耦合各种噪声,如电场和磁场等。二是微弱电流检测领域中常使用锁相放大器,其输出结果往往带有波动,对检测精度造成影响。本文针对皮安量级直流信号和低频交流信号的测量进行研究,完成了以下的研究和设计:（1）皮安量级电流信号的调理电路。首先分析皮安量级电流信号高精度采集的难点,设计皮安量级电流调理方案。之后分析和设计跨阻放大器电路,并完成关键器件选型。然后分析器件和PCB漏电流对测量电路带来的影响,设计了相应的保护方案。最后分析电场和磁场的耦合干扰,设计了双层屏蔽方案。（2）提出降低数字正交锁相放大器输出结果的波动性的方法。使用数字正交锁相放大器进行微弱电流信号检测时,检测结果常常带有波动,降低输出结果的波动,提高检测精度是本文的一难点。本文提出了基于传统数字正交锁相放大器的改进方法,即基于（Normalized Least Mean Square,NLMS）自适应滤波器的数字正交锁相放大器。结果表明对于-6d B的输入信号,本文改进方法可以有效地降低结果的波动。本文最后搭建了皮安量级微弱电流采集电路并进行了相关测试。实验结果表明,可以正确测量直流100f A-2μA范围电流,各档位测量误差在1.5%以内,最高电流分辨率为1.5f A。