基于高線性光耦HCNR201的電壓電流測量電路設計

實驗結果與分析
為提高測量精度，運算放大器A1、A2、A3采用ADI公司的高精度運放AD8672，采用±12V電源供電，需要注意的是運放A1、A2與運放A3的電源和地要做好隔離，以防止外界干擾信號通過電源和地竄入到系統(tǒng)中。通過Pspice仿真和多次的實驗，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。

對范圍為0～10V的直流電壓信號進行測量，針對不同的輸入電壓，對輸出電壓進行測量，取得20組數(shù)據(jù)，如表1所示。運用Excel“圖表工具”中“XY散點圖”進行分析，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算出電壓測量電路的線性度為0.75%。

圖3 電壓測量時輸入輸出的關系

圖4 測量電流時輸入輸出的關系

對范圍0～30mA直流電流進行測量，針對不同的輸入電流，對輸出電壓進行測量，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，利用該擬合方程計算出電流測量電路的線性度為0.85%。