在第二单片机32的XTAL1 脚与第二单片机32的XTAL2脚之间，第二单片机32的P03脚、P04脚以及P06脚分别与数模转 换器33的CLK脚、Din脚以及CS/LD脚--对应电连接。数模转换器33的Vout脚与电阻R10的 一端电连接，电阻R10的另一端与第七放大器A7的正输入端电连接，电容C2-端与第七放大 器A7的正输入端电连接，电容C2另一端接地，第七放大器A7的负输入端与第七放大器A7的 输出端电连接，电阻R15的一端与第七放大器A7的输出端电连接，电阻R15的另一端与第八 放大器A8的正输入端电连接，电容C3与第八放大器A8的正输入端电连接，电容C3另一端接 地，电阻R36和电阻R37串接在第八放大器A8的正输入端与第八放大器A8的输出端之间，电 容C13电连接在第八放大器A8的正输入端与第八放大器A8的输出端之间，第八放大器A8的 输出端与电压输出接口 OUTPUT电连接。
[0062] 第二外部基准电路35包括电解电容E1、电解电容E2、电容C20、电容C26以及外部基 准AD780,电解电容E1的一端和外部基准AD780的VIN脚均电连接电源电压，电解电容E1的另 一端和电容C20的一端同时接地，电容C20的另一端与外部基准AD780的TEMP脚电连接，电容 C26的一端与外部基准AD780的V0UT脚电连接，电容C26的另一端和外部基准AD780的GND脚 同时接地，电解电容E2电连接在外部基准AD780的V0UT脚与GND脚之间，外部基准AD780的 VOUT脚与数模转换器33的REF脚电连接。在本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置中， 第五放大器A5和第六放大器A6的型号为LM358，第一倒相放大器30和第二倒相放大器31的 型号均为74R)4,第二单片机32的型号为STC89C54RD。
[0063]在本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置中，低压端数模转换器33采用 LTC1655I，其温漂为5uV/°C;驱动放大，即第七放大器A7和第八放大器A8,仍采用 0PA2277UA，输出信号的温漂主要受外围电阻的影响，如图9所示，根据高压端电压采集范围 以及模数、数模转换器的特性，要还原直流电压信号需对数模输出结果进行适当放大，即
[0065] 如果1?15、1?35、1?6、1?7均采用万分之一，5??111温漂的高精度电阻，当发生温漂时：
[0067]由此可见温漂影响可以不计。
[0068] 从上述分析来看，只要硬件选择得当，则理论累计温漂不会超过0.07mV/°C，但是 实际情况是电路板布线存在温漂特性，电源存在温漂影响以及各器件温漂特性不一致等， 最后温漂还是远大于理论值，需要进一步利用软件进行修正，而这个软件修正就是通过在 本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置中加装温度传感器，并结合软件进行动态修正 完成。因此，如图9所示，在本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置中，第二单片机32还 电连接有一个温度传感器电路34,温度传感器电路34包括电阻R38和温度传感器模块 DS18B20,电阻R38的一端接地，电阻R38的另一端与温度传感器模块DS18B20的DQ脚电连接， 温度传感器模块DS18B20的DQ脚与第二单片机32的P24脚电连接，温度传感器模块DS18B20 的GND脚接地，温度传感器模块DS18B20的VCC脚电连接电源电压。
[0069]通过理论分析和实际试验验证，造成温漂影响的主要是接收端的放大输出级。因 此，软件修正解决主要从低压端着手。研制时将本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装 置置于温箱中，温箱温度调至〇°c，调整传输系数，使得输入输出满足指标要求，在输入不变 的情况下将温箱温度调至-40°c和70°C，查看此两点实际输出偏差值，通过反复验证，此偏 差值基本不变且为固定值，而且在整个采样范围内均满足此变化，根据所测得的偏差值可 求出相应的修正系数，在正温度区间为-K1，负温度区间为K2。
[0070] 修正程序如下： void date-process() ( if(_lcslbil_(Read_Flag)) { R§ad-Flag 二 0, R?adTOTiperatiire();
[0071] if(! F_flag) //正温度区间 { CON VERTDATE = (1 -K1 1NPUTDATE; > if(F_flag) //负温度区间 { CONVERT-DATE = (1+K.2)1NPUT DATE; }
[0072] } } 0
[0073] 如图5所示，本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置的工作原理是:高压端直 流通道完成直流信号的采集、调理、模数转换、数据处理和数据的激光发送，高压端交流通 道完成快速纹波信号的输入、调理、放大和信号的激光发送。低压端直流通道完成直流信号 的接收、温度校准、数模转换、驱动放大输出，低压端交流通道完成快速纹波信号的接收输 入、调理和跟随输出。实际使用时，本实用新型的高压端和行波管工作在一起，且需置于降 温油箱中，低压端工作于雷达发射机电源低压控制侧。
[0074] 本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置需要检测和传输的是悬浮于高压上 的行波管负阴极与收集极间的工作电压信号，该电压信号存在实时波动特性，即存在直流 电压以及叠加在此直流电压信号上的尖峰、毛刺、突变等快速纹波信号。为了便于直流信号 的采样和传输，降低电路的复杂性，提高传输的可靠性，装置采用了数字化信号处理方式构 建系统。数字化信号处理方式具有精度高、性能好，抗干扰能力强的特点。对于高速纹波信 号，采用交流方式进行实时采样和传输，这种交直流分离采样，传输后再合成输出的方式， 既满足了高精度的要求，又满足了高速要求。
[0075] 本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置的技术要求采样0-12V的直流信号， 线性度要达到0.1%以上，且采样灵敏度优于〇.5mV。综合考虑到实际应用中的各种干扰、温 漂、失调、非线性误差以及转换误差因素等，本实用新型按高一量级进行，因此采用16位精 度的高速模数、数模转换芯片来完成该技术要求，16位精度的高速模数、数模转换芯片理论 精度可达万分之一，16位精度是可以满足灵敏度技术要求的；具体电路中高速高精度数据 转换器均采用外部基准的方式工作，外部基准的优点是精度高、温漂低，一方面可以提高采 样精度，另一方面可提高系统的温度稳定性。取样电路采用电阻分压式，分压电阻采用高精 度、低温漂的精密电阻，由于直流输入电压信号经分压后可满足后续模数转换器的输入要 求，因此直流输入调理电路采用低温漂高精度放大器跟随即可，损去采用专用单端转差分 放大器所带来的温漂、失调等误差。
[0076] 本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置要求对尖峰、毛刺、突变等波动信号 的响应速度不超过30nS，而且响应幅度最小要达到0.5mV，根据时间与频率的关系，30nS折 合成频率约为33.3MHz。实验室情况下一般很难产生0.5mV的尖峰、毛刺、突变等波动信号， 因此在本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置研制过程中通过给输入端加载〇.5mV， 频率不低于34MHz的射频信号进行性能验证。
[0077] 本实用新型一种高压隔离取样光纤传输装置通过分离取样、隔离传输后再合成输 出的方式，解决高速与高精度并重的难题，利用光纤的电气绝缘性能，实现了装置的高低压 端的100kV高压隔离，精确的低温漂控制技术实现了装置的长期温度稳定性工作性能，导槽 式密封壳体设计技术，满足了装置实际应用中油压密封要求。本实用新型的优点是测量精 度高、响应速度快、温漂低、密封性好以及隔离电压高。本实用新型一种高压隔离取样光纤 传输装置达到的技术指标如下：
[0078] 取样电压：0~12V;
[0079] 测量精度:0.08%
[0080] 电压灵敏度：0.5mV;
[0081 ]响应速度：29.4nS;
[0082]温度稳定度:0.28mV/°C;
[0083] 耐压：6.6MPa;
[0084] 隔离电压：100kV。
[0085] 以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于 本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原 则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种高压隔离取样光纤传输装置，其特征在于:该装置包括高压端组件（1)、低压端 组件(2)以及传输光纤(3)，所述高压端组件（1)和低压端组件(2)均包括壳体(4)、光纤引出 口（20)、电引出口（21)以及与壳体(4)连接的盖板(5)，所述高压端组件（1)的壳体(4)内设 置有高压端直流通道和高压端交流通道，所述低压端组件(2)的壳体(4)内设置有低压端直 流通道和低压端交流通道，所述高压端直流通道包括依次电连接的直流信号采集调理电路 (6)、模数转换电路(7)、数据处理电路(8)及第一激光发送电路(9)，所述高压端交流通道包 括依次电连接的快速纹波信号采集调理电路(10)、第一驱动放大电路（11)及第二激光发送 电路（12)，所述低压端直流通道包括依次电连接的第一激光接收电路（13)、温度校准电路 (14)、数模转换电路（15)及第二驱动放大电路（16)，所述低压端交流通道包括依次电连接 的第二激光接收电路（17)、信号调理电路（18)及跟随输出电路（19)，所述第一激光发送电 路(9)与第一激光接收电路(13)之间通过传输光纤(3)连接，所述第二激光发送电路（12)与 第二激光接收电路（17)之间通过传输光纤(3)连接，所述直流信号采集调理电路(6)-端和 快速纹波信号采集调理电路（1 〇) -端均与电压输入接口 INPUT电连接，所述跟随输出电路 (19) 一端和第二驱动放大电路（16) -端均与电压输出接口 OUTPUT电连接。2. 根据权利要求1所述的一种高压隔离取样光纤传输装置，其特征在于:所述光纤引出 口（20)的内径与光缆的外径一致，所述电引出口（21)的内径与电缆的外径一致，所述壳体 (4)和盖板(5)上均设置有密封胶导槽(22)。3. 根据权利要求1所述的一种高压隔离取样光纤传输装置，其特征在于:所述快速纹波 信号采集调理电路（10)包括电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电阻R11、电阻R12、电阻 R13、电阻R14、电阻R121以及第一放大器A1，所述第一驱动放大电路（11)包括电容C18、电容 C19、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R171以及第二放大器A2,所述第二激光发送 电路(12)包括电阻R21、电阻R22、电阻R23以及第二光传输模块(24)，所述电容C14 一端和电 容C15-端同时与电压输入接口 INPUT电连接，所述电容C14另一端和电容C15另一端同时与 电阻R11的一端电连接，所述电阻R11的另一端与第一放大器A1的负输入端电连接，所述电 阻R12的一端接地，电阻R12的另一端与第一放大器A1的正输入端电连接，所述电阻R121的 一端电连接电源电压，电阻R121的另一端与第一放大器A1的正输入端电连接，所述电阻R13 和电阻R14串接在第一放大器A1的负输入端与输出端之间，所述电容C16的一端和电容C17 的一端同时与第一放大器A1的输出端电连接，电容C16的另一端和电容C17的另一端同时与 电阻R16的一端电连接，所述电阻R16的另一端与第二放大器A2的负输入端电连接，所述电 阻R17的一端接地，电阻R17的另一端与第二放大器A2的正输入端电连接，所述电阻R171的 一端电连接电源电压，电阻R171的另一端与第二放大器A2的正输入端电连接，所述电阻R18 和电阻R19串接在第二放大器A2的负输入端与输出端之间，所述电容C18的一端和电容C19 的一端同时与第二放大器A2的输出端电连接，电容C18的另一端和电容C19的另一端同时与 第二光传输模块(24)的ANODE脚电连接，所述电阻