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《基于线性光耦的电流检测电路设计_黄毅》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期水雷战与舰船防护,年月加认丑日风孙《王民,劝基于线性光祸的电流检测电路设计黄毅,王小康中国船舶重工集团公司第七一研究所,湖北宜昌摘要介绍了公司的高线性度光祸卫的基本结构及其工作原理。利用此器件设计了一种模拟信号与微处理器隔离的电流检测电路,较好地解决了模拟电路与数据采集系统接地隔离的问题,并进行了实际电流检测测试。结果表明该电路具有较高的电流检测精度和线性度,在需要模拟信号隔离的场合进行电流检测方面有着广泛的应用。关键词线性光祸电流检测电路设计中图分类号卜口文献标识码奴如,赶玩,,科,此一如叩敏心',诉山代沁讹心离,又不损坏信号的特征,同时保护了测试器件。引言本文中,需要将某设
2、备工作电流采集到由微处理在现代工业控制和自动化检测系统中,经常需要器构成的采集系统中,实现模拟电路与数字电路的隔对现场模拟信号进行采集以确定工作状态及相关控离。由于对系统精度、线性度和稳定性的要求,本文制。在采集过程中,各种干扰信号会随着被测量信号采用结构简单,性价比高的模拟光电隔离法进行隔进人采集系统,从而使被测量信号的准确度降低,造离,选用公司的高线性度模拟光藕器件成显示错误与控制失准。因此,需要使用一定的器件州舰对该设备工作电流进行隔离与检测。对一些被测试电路与测试电路进行隔离。对于一般工作原理分析的状态采集如开关信号,普遍的光电藕合器就能起到良好的隔离作用,但是对于需要采集被测
3、量信号是一款高线性度、宽频带、低温度增益的具体值如电流时,使用普通光藕就难以完成任的线性光藕,通过外接不同的分立器件,可以实现多务,这时就需要使用线性隔离,即隔离器件输出端的种光电隔离转换电路。是由发光二极管信号随输人端的信号成线性变化,这样既实现了隔、反馈光电二极管、输出光电二极管组成收稿日期一卜第期黄毅,等基于线性光藕的电流检测电路设计如图所示。其中为高性能的型发光模拟电路为被检测电路,可能是高电压、强电二极管,、是两个用同种工艺制成从而具有严流电路格比例关系的光敏二极管。电流检测部分采用州幼钟进行电流采集,并通过外围电路把电流转换为相应电压线性隔离通过芯片来进行隔离,通尹过外围电
4、路的配合来保证线性度·微控制器负责隔离后信号的采集,把采集的数据经处理后上传给代机显示。图所示为电流检测和线性隔离部分电路图。,、该电路通过进行电流检测,把检测的电流,值转换为电压再经过线性光藕进行线性隔离,隔离后的输出电压输入芯片卫图结构示意图的刀端口进行转换,卫对采集到的电压值进行处理,还原成实际的电流值,上传给机进行图中,当通过驱动电流,发光时,发出红外显示或控制。光,该光分别照射在、上,反馈光电二极管吸收光通量的一部分,从而产生控制电流,,二别,,该电流用来调节,以补偿的非线性。叶一门尺认口芜输出光电二极管产生的输出电流人与发出的〕〔伺服光通量成线性比例。若令伺服电流增益二,,
5、,正向增益二人,,则传输增益二二人,的典型值为。电流检测电路基于线性光藕隔离的工作电流采集系列嵌人式微处理器是基于精简指令集比刃王幻忆计算机,使用了级流水线技术,具有片内和片闭汽左内,具有、、、等多种通信端口·户口和多达个通用口,具有高性能和低功耗等特性,可广泛应用于工业控制系统中。本文所讲述的基于线性光祸隔离的模拟电路工作电流采集系统主要线性隔离电路部分由微处理器、线性光祸和电流检测芯片组成,其原理框图如图所示。模拟电路实时通信电流检测线性隔离周田刀处理器线性隔离电路部分图基于线性隔离的电流检测框图图电流检测与线性隔离电路℃℃水雷战与舰船防护第卷传给上位机进行显示,以使操作人员进行相
6、关操作或实测数据自动控制。图中,为模拟电路电源,本文需检测的电流即为模拟电路工作所需的电源电流。由尤料数据手册可知,为外置电流检测电阻,粥通过该电阻两端的增益设置电阻,、,来检测电流。由于尤料的输出端端输出的是电流,为了得到电压,需要外接一个电压增益设置电阻来进行转换,电压和电流的关系如下式所示。。二编汕。式中,编。是模拟电路工作的负载电流蛛。是纂经转换后的输出电压。闷卜闷卜在本文中设置了两个检测点凡'和与。,电流检丫测范围设置为到,阻值为,凡阻值为,,阻值为,设置了种负载电流进行图凡、与。数据图检测,检测数据如表所示与表,、与。实验数据讲。、场刀结束语序号了切虎。。与。本文给出了运用
7、高精度线性光藕进行代`月」,二︸谧,`内峥汤一且`矛」,勺一声产︶矛卫,乎书,才,︸`数据采集与模拟信号线性隔离的电流检测电…路的基本原理和硬件电路。实测数据表明,该方法有效解决了模拟电路与数据采集系统接地隔离的问题,线性隔离后电压线性度好,通过大检测的电流精度高,在需要模拟电路隔离的场合进行电流检测有着广泛的应用。由'、与。生成图表如图所示。图中,叽'为电流检测芯片刃输出的电参考文献压,与。为经刀采样后获得的电压。刀【〕谭颖琦,范大鹏,陶溢基
