一種具有隔離功能的線(xiàn)性檢測電路

反之，當輸入電壓Ui降低時(shí)，運放輸出端電壓降低，通過(guò)發(fā)光二極管的電流I1也隨之減小，與上類(lèi)似，輸出電壓UO=R2I2也隨輸入電壓Ui的降低成比例地減小。

光耦的選擇對電路的影響非常大，當光耦選擇不適當時(shí)，k2與k3之間的差別比較大，但若此時(shí)k2與k3的變化是隨著(zhù)通過(guò)光耦電流的大小變化成比例的，即：k2=αk3，如果α為常量，輸出電壓與輸入電壓仍然保持線(xiàn)性關(guān)系，檢測電路仍然能正常工作。但在一般情況下，α不是常量，導致檢測電路的輸出與輸入電壓不是線(xiàn)性關(guān)系，輸出電壓不會(huì )隨著(zhù)輸入電壓的變化而線(xiàn)性變化[2]。此時(shí)檢測電路就不能正常工作。為了避免這種情況，應盡量選用特性一致的光耦。

4實(shí)驗結果及其分析

根據所設計的檢測電路進(jìn)行實(shí)驗，實(shí)驗時(shí)，調節輸入電壓Ui的大小，并檢測與之對應的輸出電壓UO的大小，實(shí)驗結果如表1（a）所示。為了進(jìn)行對比，同時(shí)測出沒(méi)有反饋的光耦的輸入與輸出電壓關(guān)系，并列在表1(b)。根據表1中(a)、(b)的數據分別繪出檢測電路與單個(gè)光耦的傳輸特性，分別如圖3(a)、(b)所示。

表1檢測電路與單個(gè)光耦的傳輸特性

由表1可知，在一定范圍內，檢測電路的輸出電壓與輸入電壓是成正比地變化的。輸出與輸入電壓的比例系數幾乎保持不變。表1（a）中最后一行的比例變化比較大，之所以有如此大的變化，是因為此時(shí)光耦的輸出電流已經(jīng)達到了飽和值，無(wú)論怎樣增加輸入電流，輸出電流都不會(huì )有大的改變[3]。圖3（a）也能

圖2檢測電路構成

圖3檢測電路與單個(gè)光耦的輸入輸出特性

(a)檢測電路的傳輸特性（b）單個(gè)光耦的傳輸特性

很清楚地看出檢測電路中輸出與輸入電壓的比例關(guān)系是線(xiàn)性的。而表1(b)中的數據則表明單個(gè)光耦隔離時(shí)輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系比較復雜，只有在中間一部分有近似的線(xiàn)性關(guān)系。圖3（b）也表明了單個(gè)光耦的輸出輸入關(guān)系是非線(xiàn)性的。

由圖3(a)和表1(a)可知，檢測電路的輸出可以很好地跟隨輸入電壓的變化，并且實(shí)現了輸入與輸出之間的隔離，精度較高，線(xiàn)性度較好（1％ )， 在 要 求 不 是 很 精 確 的 情 況 下 ， 可 以 選 用 此 檢 測 電 路 來(lái) 檢 測 、 反 饋 主 電 路 的 電 壓 、 電 流 信 號 。

5結語(yǔ)

根據目前電子產(chǎn)品市場(chǎng)的變動(dòng)，本文提出了一種檢測電路，此電路具有隔離功能，并且隔離后的輸出電壓與輸入電壓成正比。因此這種檢測電路可用于檢測需要隔離的電壓、電流信號。此電路可代替原有的TIL300。實(shí)驗結果證明該檢測電路的可行性。此電路具有結構簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、精度高、線(xiàn)性度好的特點(diǎn)，可廣泛用于對精度要求不是很高、需要隔離并檢測、反饋電壓、電流信號的領(lǐng)域，如電力、化工、通信、冶金等行業(yè)。