一種實用的線性隔離檢測電路

反之，當(dāng)輸入電壓Ui降低時，運放輸出端電壓降低，通過發(fā)光二極管的電流I1也隨之減小，與上類似，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(dāng)光耦選擇不適當(dāng)時，k2與k3之間的差別比較大，但若此時k2與k3的變化是隨著通過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(dǎo)致檢測電路的輸出與輸入電壓不是線性關(guān)系，輸出電壓不會隨著輸入電壓的變化而線性變化[2]。此時檢測電路就不能正常工作。為了避免這種情況，應(yīng)盡量選用特性一致的光耦。

4實驗結(jié)果及其分析

根據(jù)所設(shè)計的檢測電路進行實驗，實驗時，調(diào)節(jié)輸入電壓Ui的大小，并檢測與之對應(yīng)的輸出電壓UO的大小，實驗結(jié)果如表1（a）所示。為了進行對比，同時測出沒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(jù)表1中(a)、(b)的數(shù)據(jù)分別繪出檢測電路與單個光耦的傳輸特性，分別如圖3(a)、(b)所示。

表1檢測電路與單個光耦的傳輸特性

由表1可知，在一定范圍內(nèi)，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(shù)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，是因為此時光耦的輸出電流已經(jīng)達到了飽和值，無論怎樣增加輸入電流，輸出電流都不會有大的改變[3]。圖3（a）也能

圖2檢測電路構(gòu)成

圖3檢測電路與單個光耦的輸入輸出特性

(a)檢測電路的傳輸特性（b）單個光耦的傳輸特性

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

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，并且實現(xiàn)了輸入與輸出之間的隔離，精度較高，線性度較好（1％ )， 在 要 求 不 是 很 精 確 的 情 況 下 ， 可 以 選 用 此 檢 測 電 路 來 檢 測 、 反 饋 主 電 路 的 電 壓 、 電 流 信 號 。

5結(jié)語

根據(jù)目前電子產(chǎn)品市場的變動，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。實驗結(jié)果證明該檢測電路的可行性。此電路具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、精度高、線性度好的特點，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)。