专利名称：一种磁隔离信号传输电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁隔离信号传输电路。
背景技术：
在工业生产中，需要在生产现场安装大量的传感器、变送器对生产过程中的各种参数进行监测，然后由上述仪表输出相应的电流、电压等模拟信号传送到后台仪表控制室，以实现对现场生产设备的实时测控。在模拟信号传输过程中，为了提高系统的电气安全性能、降低仪表之间的互相干扰，必须对传输信号进行隔离。目前广泛使用的模拟信号隔离传输方法通常采用以变压器为核心元件的磁隔离方式。由于磁隔离传输技术具有设计灵活、精度高、功耗及成本低的优点，使得该技术得到了广泛的应用。但是，变压器在小信号输入时，信号传输具有非线性特性，即在小信号传输时，磁隔离模块的输入信号与输出信号之间会产生较大的精度误差，影响了该技术的应用。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种小信号传输时，能够获得较高传输精度的磁隔离信号传输电路。为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案:—种磁隔离信号传输电路，包括磁隔离模块和信号输入电路，所述信号输入电路包括第一电阻、第一电容和第一运算放大器，所述第一电阻一端与所述第一电容一端和所述第一运算放大器同相输入端连接，所述第一电容另一端接输入模块信号地，所述第一运算放大器反相输入端与第一运算放大器输出端连接后再与所述磁隔离模块输入端连接，它还包括， 信号输入电阻，所述信号输入电阻一端为磁隔离信号传输电路信号输入端，偏置电路，包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻一端接输入模块参考电压，所述第三电阻一端接输入模块信号地，所述第二电阻另一端与所述第三电阻另一端、所述第一电阻另一端和所述信号输入电阻另一端连接，减法调零电路，包括第二运算放大器、第四电阻、第五电阻和第一电位器，所述第二运算放大器同相输入端与所述磁隔离模块输出端连接，反相输入端分别与所述第四电阻一端和所述第五电阻一端连接，所述第五电阻另一端与所述电位器滑动端连接，所述电位器一固定端接输出模块参考电压，另一固定端接输出模块信号地，所述第四电阻另一端与所述第二运算放大器输出端连接成节点，该节点为磁隔离信号传输电路信号输出端。优选的，所述第四电阻和所述第五电阻的电阻值相同。当有电压信号输入时，该输入信号与第二电阻和第三电阻分压输出的偏置信号进行叠加，经过信号输入电路有源滤波、阻抗变换后传送到磁隔离模块输入端；磁隔离模块输出端输出隔离电压信号至第二运算放大器同相输入端，通过调节电位器滑动端的输出电压，使第二运算放大器输出端的电压信号等值于信号输入电路的电压信号，达到使输入信号和输出信号同值的目的，从而在变压器的线性传输区实现了电压信号的传输过程。其中，磁隔离模块以信号隔离变压器为核心元件；偏置电路通过第二电阻和第三电阻的分压作用在信号输入端预置了一个偏置电压输入信号(其电压值约为输入信号最大值的10%左右)。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:结构简单、调试方便且成本低；在输入小信号电压时，能够得到较高的传输精度。
图1是本实用新型一较佳实施例中磁隔离信号传输电路的电路图。
具体实施方式
参阅图1，该磁隔离信号传输电路包括磁隔离模块U，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3,第四电阻R4,第五电阻R5,信号输入电阻R6,电位器RV,第一电容Cl,第一运算放大器Al和第二运算放大器A2 ；第一电阻Rl —端与第一电容Cl 一端和第一运算放大器Al同相输入端连接,第一电容Cl另一端接输入模块信号地GNDP,第一运算放大器Al反相输入端与输出端连接后再与磁隔离模块U输入端连接,第二电阻R2 —端接输入模块参考电压VrefP,第三电阻R3 —端接输入模块信号地GNDP，第二电阻R2另一端与第三电阻R3另一端、第一电阻Rl另一端和信号输入电阻R6另一端连接，第二运算放大器A2同相输入端与磁隔离模块U输出端连接，反相输入端分别与第四电阻R4 —端和第五电阻R5 —端连接,第五电阻R5另一端与电位器RV滑动端连接，电位器RV —固定端接输出模块参考电压VrefS，另一固定端接输出模块信号地GNDS，第四电 阻R4另一端与第二运算放大器A2输出端连接成节点，该节点为磁隔离信号传输电路信号输出端，信号输入电阻R6 —端为磁隔离信号传输电路信号输入端；其中第四电阻R4和第五电阻R5的阻值相同。当有电压信号Vin输入时，该输入信号Vin与第二电阻R2和第三电阻R3分压输出的偏置信号进行叠加，经过信号输入电路有源滤波、阻抗变换后传送到磁隔离模块U输入端；磁隔离模块U输出端输出隔离电压信号至第二运算放大器A2同相输入端，通过调节电位器RV滑动端的输出电压,使第二运算放大器A2输出端的电压信号等值于信号输入电路的电压信号，达到使输入信号Vin和输出信号Vout同值的目的，从而在变压器的线性传输区实现了电压信号的传输过程。其中，磁隔离模块U以信号隔离变压器Tl为核心元件；偏置电路通过第二电阻R2和第三电阻R3的分压作用在信号输入端预置了一个偏置电压输入信号(其电压值约为输入信号最大值的10%左右)。以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
权利要求1.一种磁隔离信号传输电路，包括磁隔离模块和信号输入电路，所述信号输入电路包括第一电阻、第一电容和第一运算放大器，所述第一电阻一端与所述第一电容一端和所述第一运算放大器同相输入端连接，所述第一电容另一端接输入模块信号地，所述第一运算放大器反相输入端与第一运算放大器输出端连接后再与所述磁隔离模块输入端连接，其特征在于，它还包括， 信号输入电阻，所述信号输入电阻一端为磁隔离信号传输电路信号输入端， 偏置电路，包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻一端接输入模块参考电压，所述第三电阻一端接输入模块信号地，所述第二电阻另一端与所述第三电阻另一端、所述第一电阻另一端和所述信号输入电阻另一端连接， 减法调零电路，包括第二运算放大器、第四电阻、第五电阻和第一电位器，所述第二运算放大器同相输入端与所述磁隔离模块输出端连接，反相输入端分别与所述第四电阻一端和所述第五电阻一端连接，所述第五电阻另一端与所述电位器滑动端连接，所述电位器一固定端接输出模块参考电压，另一固定端接输出模块信号地，所述第四电阻另一端与所述第二运算放大器输出端连接成节点，该节点为磁隔离信号传输电路信号输出端。
2.根据权利要求1所述的磁隔离信号传输电路，其特征在于，所述第四电阻和所述第五电阻的电阻值相同·。
专利摘要本实用新型公开了一种磁隔离信号传输电路,包括磁隔离模块、信号输入电路、信号输入电阻、偏置电路和减法调零电路，其中，所述信号输入电路包括第一电阻、第一电容和第一运算放大器，所述第一电阻一端与所述第一电容一端和所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第一电容另一端接输入模块信号地，所述第一运算放大器的反相输入端与输出端连接后再与所述磁隔离模块输入端连接。本实用新型结构简单、调试方便且成本低；在输入小信号电压时，能够得到较高的传输精度。
文档编号H04L25/02GK203166981SQ20132021424
公开日2013年8月28日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日
发明者刘中, 钱诚, 凡冬青, 金振华 申请人:魏德米勒电联接(上海)有限公司