基于HCNR201的電壓采集隔離電路設(shè)計(jì)
電壓隔離電路如圖5所示。電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)與系統(tǒng)隔離及線(xiàn)性測(cè)量雙重功能,主要由HCNR201及運(yùn)放構(gòu)成。工作原理:LED、PD1、Q1及運(yùn)放U1等組成測(cè)量電路的輸入部分并形成負(fù)反饋,U2、PD2等構(gòu)成電路的輸出部分;當(dāng)輸入電壓變化時(shí),在運(yùn)放U1的作用下,LED電流IF隨著調(diào)整;光耦的物理結(jié)構(gòu)決定PD1與LED成線(xiàn)性比例,所以流過(guò)PD1的電流IPD1跟隨著輸入電壓變化;又PD2與PD1成嚴(yán)格比例關(guān)系,同樣IPD2跟隨輸入電壓變化,通過(guò)運(yùn)放U2及電位器R1將IPD2轉(zhuǎn)換成輸出電壓,最終實(shí)現(xiàn)輸出電壓與輸入電壓的精密線(xiàn)性關(guān)系。補(bǔ)償電容C1及C2用于改進(jìn)電路穩(wěn)定性、減小電路輸出噪聲及限制電路的工作帶寬于10 kHz左右內(nèi);二極管D1起續(xù)流作用,防止LED完全關(guān)斷時(shí)過(guò)高反壓加在LED兩端。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/177865.htm
2.3 實(shí)驗(yàn)分析
在確定具體的參數(shù)后搭建電路,并對(duì)該電路進(jìn)行驗(yàn)證。前端輸入電壓由微機(jī)電源經(jīng)可變電阻分壓后提供,電路的輸入/輸出電壓經(jīng)萬(wàn)用表測(cè)量后得出相應(yīng)數(shù)據(jù)。隔離前后輸入/輸出電壓的比較如表1所列。
由表1中的數(shù)據(jù)可以得到通過(guò)Matlab繪出的實(shí)際圖形。輸入/輸出電壓及其最小二乘擬合直線(xiàn)如圖6所示。其中“口”表示理想狀態(tài)下的數(shù)據(jù)點(diǎn),“*”表示實(shí)測(cè)所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn),連線(xiàn)是最小二乘法對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行的擬合直線(xiàn),該擬合直線(xiàn)的方程為y=0.9969x+0.0091,其最佳斜率為0.9969。
評(píng)論