一種實用的線性隔離檢測電路

反之，當輸入電壓Ui降低時，運放輸出端電壓降低，通過發光二極管的電流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，當光耦選擇不適當時，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性關系，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，應盡量選用特性一致的光耦。

4實驗結果及其分析

根據所設計的檢測電路進行實驗，實驗時，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，實驗結果如表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，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，是因為此時光耦的輸出電流已經達到了飽和值，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系是線性的。而表1(b)中的數據則表明單個光耦隔離時輸出電壓與輸入電壓之間的關系比較復雜，只有在中間一部分有近似的線性關系。圖3（b）也表明了單個光耦的輸出輸入關系是非線性的。

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結語

根據目前電子產品市場的變動，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。實驗結果證明該檢測電路的可行性。此電路具有結構簡單、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、電流信號的領域，如電力、化工、通信、冶金等行業。