基于高線性光耦HCNR201的電壓電流測(cè)量電路設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
為提高測(cè)量精度，運(yùn)算放大器A1、A2、A3采用ADI公司的高精度運(yùn)放AD8672，采用±12V電源供電，需要注意的是運(yùn)放A1、A2與運(yùn)放A3的電源和地要做好隔離，以防止外界干擾信號(hào)通過電源和地竄入到系統(tǒng)中。通過Pspice仿真和多次的實(shí)驗(yàn)，最終電阻R2、R3、R4選取為200kΩ、1kΩ、200kΩ,電容C1、C2選取為4700pF，穩(wěn)壓管選取為UDZ10。根據(jù)公式（7）可知：Uout=K3Uin。

對(duì)范圍為0～10V的直流電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，針對(duì)不同的輸入電壓，對(duì)輸出電壓進(jìn)行測(cè)量，取得20組數(shù)據(jù)，如表1所示。運(yùn)用Excel“圖表工具”中“XY散點(diǎn)圖”進(jìn)行分析，得到擬合直線方程為y=0.9981x+0.001，如圖3所示。利用該擬合直線可計(jì)算出電壓測(cè)量電路的線性度為0.75%。

圖3 電壓測(cè)量時(shí)輸入輸出的關(guān)系

圖4 測(cè)量電流時(shí)輸入輸出的關(guān)系

對(duì)范圍0～30mA直流電流進(jìn)行測(cè)量，針對(duì)不同的輸入電流，對(duì)輸出電壓進(jìn)行測(cè)量，取得6組數(shù)據(jù)，如表1所示。同樣利用Excel的工具繪制出輸入電流與輸出電壓的關(guān)系圖，如圖4所示，并得到擬合直線方程為y=x-0，利用該擬合方程計(jì)算出電流測(cè)量電路的線性度為0.85%。