一种隔离的电流检测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种隔离的电流检测电路。包括有包括信号输入电路(1)、光电耦合器电路（2）、信号输出电路(3)，信号输入电路(1)的信号输出端与光电耦合器电路（2）的信号输入端连接，信号输出电路(3)的信号输入端与光电耦合器电路（2）的信号输出端连接。本实用新型安全性高，抗干扰性能好，能提高检测系统的精确性和稳定性。本实用新型解决了设备中高电压、强电流很容易串入低压器件以致将其烧毁的问题，且结构简单、可靠性高，结构简单，实用性强。
【专利说明】—种隔离的电流检测电路
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种隔离的电流检测电路，属于隔离的电流检测电路的改造技术。【背景技术】
[0002]在一些自动化检测系统、计算机数据采集系统、大型电子设备等诸多测量系统中，常常需要检测高电压、强电流器件中的电信号，这些信号对于下一级中的低压器件十分危险，所以需要将这两者隔离开来。另外在信号采集的过程中，各种干扰信号都会随着被测量信号进入数字控制系统，这些信号迭加在有用的被测信号上会使测量的准确度降低，造成控制系统的不稳定。为了实现电平线性转换以及不把现场的电噪声干扰引入到数字控制系统中来，必须将被测电路和控制电路在电气上实现隔离，模拟光电隔离法和隔离放大器法是两种常用的隔离方法。模拟光电隔离器在结构上比隔离放大器要简单，价格比隔离放大器要低，并且其线性度比隔离放大器有相当大的提高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种安全性高，抗干扰性能好，能提高检测系统的精确性和稳定性的隔离的电流检测电路。本实用新型解决了设备中高电压、强电流很容易串入低压器件以致将其烧毁的问题，且结构简单、可靠性高。
[0004]本实用新型的技术方案是:本实用新型的隔离的电流检测电路，包括有信号输入电路、光电I禹合器电路、信号输出电路，信号输入电路的信号输出端与光电I禹合器电路的信号输入端连接，信号输出电路的信号输入端与光电耦合器电路的信号输出端连接。
[0005]上述信号输入电路包括有运算放大器IC2A、电阻R1、电阻R4、电容Cl，光电耦合器电路包括有线性光电耦合器Ul及电阻R2，信号输出电路包括有运算放大器IC1A、电容C2及电阻3，运算放大器IC2A的输入端的负极与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端通过电阻R4接地，运算放大器IC2A的输入端的正极接地，电容Cl连接在运算放大器IC2A的输入端的负极与输出端之间，光电耦合器Ul通过电阻R2与运算放大器IC2A的输出端连接，光电耦合器Ul的输出端与运算放大器IClA的输入端连接，电容C2与电阻3组成的并联电路连接在运算放大器IClA的输入端的负极与输出端之间，且运算放大器IClA的输入端的正极接隔离电源VCCl，信号由运算放大器IClA的输出端输出。
[0006]上述光电稱合器Ul包括有发光二极管Dl、光敏二极管D2、光敏二极管D3,光敏二极管D2中的发光二极管Dl的正极接电源，光敏二极管D2中的光敏二极管D2连接运算放大器IC2A的负极和地,光电稱合器Ul中的另一个光敏二极管D3接运算放大器IClA的输入端。
[0007]本实用新型与现有技术相比，具有如下突出的有益效果:
[0008]I)电气安全性高。通过光电耦合器将强电弱电部分隔离开来，比非隔离方案的安全性能高；
[0009]2)该电路不会把上一级中的电噪声干扰引入到下一级的数字控制系统中来，抗干扰性能好。
[0010]本实用新型提高检测系统的精确性和稳定性，解决了设备中高电压、强电流很容易串入低压器件以致将其烧毁的问题，且结构简单、可靠性高，是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的隔离的电流检测电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的原理图。
【具体实施方式】
[0012]实施例:本实用新型的原理图如图1所示，本实用新型的隔离的电流检测电路，包括有包括信号输入电路1、光电I禹合器电路2、信号输出电路3,信号输入电路I的信号输出端与光电耦合器电路2的信号输入端连接，信号输出电路3的信号输入端与光电耦合器电路2的信号输出端连接。
[0013]本实施例中，上述信号输入电路I包括有运算放大器IC2A、电阻R1、电阻R4、电容Cl，光电耦合器电路2包括有线性光电耦合器Ul及电阻R2，信号输出电路3包括有运算放大器IC1A、电容C2及电阻3，运算放大器IC2A的输入端的负极与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端通过电阻R4接地，运算放大器IC2A的输入端的正极接地，电容Cl连接在运算放大器IC2A的输入端的负极与输出端之间，光电耦合器Ul通过电阻R2与运算放大器IC2A的输出端连接，光电耦合器Ul的输出端与运算放大器IClA的输入端连接，电容C2与电阻3组成的并联电路连接在运算放大器IClA的输入端的负极与输出端之间，且运算放大器IClA的输入端的正极接隔离电源VCC1，信号由运算放大器IClA的输出端输出。
[0014]本实施例中，上述光电稱合器Ul包括有发光二极管D1、光敏二极管D2、光敏二极管D3，光敏二极管D2中的发光二极管Dl的正极接电源，光敏二极管D2中的光敏二极管D2连接运算放大器IC2A的负极和地，光电耦合器Ul中的另一个光敏二极管D3接运算放大器IClA的输入端。
[0015]本实用新型的工作原理如下:参照图1，光电耦合器Ul是一种高精度线性光耦，当光电耦合器Ul中的发光二极管Dl中流过电流Il时，其所发出的光会在光敏二极管D2和D3中感应出正比于Dl发光强度的光电流12和13，所以12和13有着严格的比例关系。发光二极管Dl与光敏二极管D2组成隔离电流检测电路的输入部分并形成负反馈，用来检测和稳定发光二极管发光的强度。D2则构成隔离电流检测电路的输出部分。输入电流信号先通过采样电阻R4转换为输入电压Vin，然后通过电阻Rl从初级运算放大器的负极输入，R2的作用是调节初级运算放大器IC2A的输入偏置电流的大小，Cl起反馈作用，同时滤除了电路中的毛刺信号，避免线性光耦中的发光二极管Dl受到意外的冲击。R2可以控制Dl的发光强度，对控制通道增益起一定作用。放大器IC2A主要起调节流经发光二极管Dl的电流Il大小的作用。当输入电流I增大时，R4两端的电压增加，同时放大器IC2A负极输入端电压增加，促使电流Il增加。由于光敏二极管Dl和D2电流之间的联系，流过光敏二极管D2的电流12也会增大，就会把IC2A的负极输入端电压重新拉回0V，形成负反馈。如果放大器IC2A的输入电流很小，那么流经Rl的电流就为Vin/Rl=Iin，显而易见，Vin与Iin之间是线性比例关系。Iin稳定线性变化，Il也稳定线性变化。因为D3受到Dl光照，并且流经它们的电流也有着严格的比例关系，所以13也跟着稳定线性变化。放大器IClA和电阻R3将13转化成输出电压Vout=I3XR3，这就是此电路的工作原理。
[0016]以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种隔离的电流检测电路，其特征在于包括有信号输入电路(I)、光电耦合器电路(2)、信号输出电路(3),信号输入电路(I)的信号输出端与光电I禹合器电路(2)的信号输入端连接，信号输出电路(3)的信号输入端与光电耦合器电路(2)的信号输出端连接。
2.根据权利要求1所述的隔离的电流检测电路，其特征在于上述信号输入电路(I)包括有运算放大器IC2A、电阻R1、电阻R4、电容Cl，光电耦合器电路(2)包括有线性光电耦合器Ul及电阻R2，信号输出电路(3)包括有运算放大器IC1A、电容C2及电阻3，运算放大器IC2A的输入端的负极与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端通过电阻R4接地，运算放大器IC2A的输入端的正极接地，电容Cl连接在运算放大器IC2A的输入端的负极与输出端之间，光电I禹合器Ul通过电阻R2与运算放大器IC2A的输出端连接,光电I禹合器Ul的输出端与运算放大器IClA的输入端连接，电容C2与电阻3组成的并联电路连接在运算放大器IClA的输入端的负极与输出端之间，且运算放大器IClA的输入端的正极接隔离电源VCC1，信号由运算放大器IClA的输出端输出。
3.根据权利要求1所述的隔离的电流检测电路，其特征在于上述光电耦合器Ul包括有发光二极管Dl、光敏二极管D2、光敏二极管D3，光敏二极管D2中的发光二极管Dl的正极接电源，光敏二极管D2中的光敏二极管D2连接运算放大器IC2A的负极和地，光电耦合器Ul中的另一个光敏二极管D3接运算放大器IClA的输入端。
【文档编号】G01R15/22GK203643494SQ201420018459
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】方桦, 冯菁 申请人:广东瑞德智能科技股份有限公司