一种dsp控制系统的信号采集隔离电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种DSP控制系统的信号采集隔离电路，包括型号均为MAX480ESA的第一高精度运算放大器和第二高精度运算放大器，型号为HCNR200的高精度线性光耦，以及电阻R17、电阻R19和电解电容C55，电阻R17一端接入被测电平信号输入端，另一端与第一高精度运算放大器连接，高精度线性光耦分别与第一高精度运算放大器和第二高精度运算放大器连接，电阻R19一端与第二高精度运算放大器连接，另一端接入被测电平信号输出端，电解电容C55连接在第一高精度运算放大器与高精度线性光耦之间。本实用新型通过有效的电路设计，实现了电气隔离，确保被测电平信号的测量准确度和DSP控制系统的稳定。
【专利说明】—种DSP控制系统的信号采集隔离电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种隔离电路，具体涉及的是一种DSP控制系统的信号采集隔离电路。
【背景技术】
[0002]目前，在自动化检测、计算机数据采集等诸多工业测量系统中，经常需要将现场模拟信号采集到DSP中。而在采集的过程中，各种干扰信号都会随着被测电平信号进入到DSP控制系统中，这些信号迭加在有用的被测电平信号上会使测量的准确度降低，造成控制系统的不稳定。
[0003]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DSP控制系统中，必须将被测电路和控制电路在电气上实现隔离。
实用新型内容
[0004]针对上述技术问题，本实用新型提供了一种DSP控制系统的信号采集隔离电路，可以有效地将被测电路和控制电路在电气上实现隔离。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种DSP控制系统的信号采集隔离电路，包括型号均为MAX480ESA的第一高精度运算放大器和第二高精度运算放大器，型号为HCNR200的高精度线性光耦，以及电阻R17、电阻R19和电解电容C55 ；
[0007]所述第一高精度运算放大器的引脚2与高精度线性光耦中接有光电二极管PDl的引脚3连接，该第一高精度运算放大器的引脚7接5V电源；
[0008]所述电阻R17 —端接入被测电平信号输入端，另一端与第一高精度运算放大器的引脚2连接；
[0009]所述电解电容C55分别与第一高精度运算放大器的引脚6和高精度线性光耦的引脚3连接；
[0010]所述高精度线性光耦中接有发光二极管LED的引脚I与第一高精度运算放大器的引脚6连接，该高精度线性光耦的引脚2接5V电源，而其中接有光电二极管TO2的引脚6则与第二高精度运算放大器的引脚2连接；
[0011]所述第二高精度运算放大器的引脚7接电源VCC ；
[0012]所述电阻R19 —端与第二高精度运算放大器的引脚6连接并接入被测电平信号输出端，另一端则与第二高精度运算放大器的引脚2连接；
[0013]所述第一高精度运算放大器的引脚3、4以及高精度线性光耦的引脚4均接模拟地；
[0014]所述高精度线性光耦的引脚5和第二高精度运算放大器的引脚3、4均接地。
[0015]进一步地，所述高精度线性光耦的引脚I与第一高精度运算放大器的引脚6之间还连接有限流电阻R18。[0016]再进一步地，本实用新型还包括与电阻R17连接并接模拟地的极性电容C42。
[0017]更进一步地，本实用新型还包括与电阻R19连接的电容C54。
[0018]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0019](I)本实用新型的电路设计具有检测电压线性度好、稳定性和准确度高的特性，其有效解决了模拟信号与数据采集系统接地隔离的问题，实现了电气隔离。
[0020](2)由于整个电路的输入部分构成了负反馈回路，并且因为高精度线性光耦中的光电二极管ro1、PD2具有严格的比例关系，因而本实用新型可以确保被测电平信号的输入与输出具有稳定的比例关系，防止干扰信号的叠加，并禁止现场的电噪声电平信号引入到DSP控制系统中，提高控制系统的稳定性。
[0021](3)本实用新型设置的限流电阻R18，可以对发光二极管LED起到限流的作用，防止发光二极管LED损坏。
[0022](4)本实用新型利用设置的极性电容C42和电容C54，可以对整个电路起到反馈的作用，其效果在于:1、改善电路的高频特性；2、进一步提高电路的稳定性；3、消除自激振荡；4、滤除电路中的毛刺信号，进一步降低电路的输出噪声。
[0023](5)本实用新型稳定性好、实用性强，应用效果显著，其具有广泛的应用前景，适于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0026]如图1所示，本实用新型主要应用于DSP控制系统方面，其包括第一高精度运算放大器、第二高精度运算放大器、高精度线性光耦、电阻R17、电阻R19以及电解电容C55。所述第一高精度运算放大器和第二高精度运算放大器的型号均为MAX480ESA，所述高精度线性光耦的型号为HCNR200，其内置有发光二极管LED以及光电二极管ro1、H)2，其中，发光二极管LED分别与高精度线性光耦的引脚1、2连接，光电二极管PDl分别与高精度线性光耦的引脚3、4连接，光电二极管PD2分别与高精度线性光耦的引脚5、6连接。
[0027]所述第一高精度运算放大器的引脚7接5V电源，引脚2同时与电阻R17和高精度线性光耦的引脚3连接。第一高精度运算放大器的引脚6与高精度线性光耦的引脚I连接，该第一高精度运算放大器的引脚3、4以及高精度线性光耦的引脚4均接模拟地SGND，高精度线性光耦的引脚5则接地GND。所述电解电容C55分别与第一高精度运算放大器的引脚6和高精度线性光耦的引脚3连接，本实施例中，该电解电容C55的容量为4700PF。而高精度线性光耦的引脚2则接入5V电源。
[0028]进一步地，所述高精度线性光耦的引脚6与第二高精度运算放大器的引脚2连接。所述电阻R19 —端与第二高精度运算放大器的引脚2连接，另一端与第二高精度运算放大器的引脚6连接，该第二高精度运算放大器的引脚7接电源VCC，引脚3、4则均接地GND。
[0029]此外，为防止发光二极管LED损坏，在高精度线性光耦的引脚I与第一高精度运算放大器的引脚6之间还设有限流电阻R18。另外，本实用新型还设置了极性电容C42和电容C54，其中，极性电容C42与电阻R17连接并接模拟地SGND ；电容C54则与电阻R19连接。
[0030]本实用新型的主要工作原理如下:
[0031]电阻R17 —端接入被测电平信号的输入端，而电阻R19的一端则接入被测电平信号的输出端，该输出端连接到DSP的AD采集口。当被测电平信号输入时，第一高精度运算放大器、发光二极管LED和光电二极管PDl组成隔离电路的输入部分并形成负反馈放大回路，光电二极管PD2和第二高精度运算放大器则组成了隔离电路的输出部分。在隔离转换的过程中，光电二极管PDl首先完成对发光二极管LED输出光信号的检测，然后自动调整通过发光二极管LED的电流，以便补偿其由于光强随温度变化而引起的非线性，稳定发光二极管LED的光输出并使其线性化。
[0032]第二高精度运算放大器和电阻R19组成电流电压转换电路，将光电二极管PD2转换为电压输出，使被测电平信号通过输出端输入到DSP控制系统中。
[0033]本实用新型中的高精度线性光耦由于光电二极管ro1、PD2的严格比例关系，保证了其线性光耦的高稳定性和高线性度，本实用新型采用现有的元器件，并通过有效的电路设计，确保了被测电平信号传输稳定的同时，很好地实现了电气隔离。
[0034]上述实施例仅为本实用新型较佳的实现方式之一，不应当用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的设计理念和精神下所作出的任何毫无实质意义的改动和润色，或是进行等同置换的技术方案，其所解决的技术问题实质上与本实用新型一致的，也应当在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种DSP控制系统的信号采集隔离电路，其特征在于，包括型号均为MAX480ESA的第一高精度运算放大器和第二高精度运算放大器，型号为HCNR200的高精度线性光耦，以及电阻R17、电阻R19和电解电容C55 ； 所述第一高精度运算放大器的引脚2与高精度线性光耦中接有光电二极管PDl的引脚3连接，该第一高精度运算放大器的引脚7接5V电源； 所述电阻R17 —端接入被测电平信号输入端，另一端与第一高精度运算放大器的引脚2连接； 所述电解电容C55分别与第一高精度运算放大器的引脚6和高精度线性光耦的引脚3连接； 所述高精度线性光耦中接有发光二极管LED的引脚I与第一高精度运算放大器的引脚6连接，该高精度线性光耦的引脚2接5V电源，而其中接有光电二极管PD2的引脚6则与第二高精度运算放大器的引脚2连接； 所述第二高精度运算放大器的引脚7接电源VCC ； 所述电阻R19 —端与第二高精度运算放大器的引脚6连接并接入被测电平信号输出端，另一端则与第二高精度运算放大器的引脚2连接； 所述第一高精度运算放大器的引脚3、4以及高精度线性光耦的引脚4均接模拟地； 所述高精度线性光耦的引脚5和第二高精度运算放大器的引脚3、4均接地。
2.根据权利要求1所述的一种DSP控制系统的信号采集隔离电路，其特征在于，所述高精度线性光耦的引脚I与第一高精度运算放大器的引脚6之间还连接有限流电阻R18。
3.根据权利要求2所述的一种DSP控制系统的信号采集隔离电路，其特征在于，还包括与电阻R17连接并接模拟地的极性电容C42。
4.根据权利要求3所述的一种DSP控制系统的信号采集隔离电路，其特征在于，还包括与电阻R19连接的电容C54。
【文档编号】H03K19/14GK203827317SQ201420225262
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】杨颖
申请人:四川海讯电子开发集团有限公司