基于HCNR201的電壓采集隔離電路設(shè)計(jì)
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電壓隔離電路如圖5所示。電路實(shí)現(xiàn)信號與系統(tǒng)隔離及線性測量雙重功能，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成線性比例，所以流過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)過高反壓加在LED兩端。本文引用地址：http://www.antipu.com.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)萬用表測量后得出相應(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)測所對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，連線是最小二乘法對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行的擬合直線，該擬合直線的方程為y=0．9969x+0．0091，其最佳斜率為0．9969。
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