用光耦合器测量电压的正确方法是什么?

电器工程 电压 运算放大器 测量 光隔离器
2022-01-22 07:14:56

我正在使用光耦合器来测量电压,我正在制作一个电流回路来控制通过 LED 的电流,所以我使用了三个运算放大器:一个用于测量电压,一个用于设置电流偏移,因为在非常低的电流下,CTR 远不是线性的,最后是第三个来形成实际的电流回路。

电路原理图

我在标记的点上用 uC 测量电压并得到这个特性

晶体管电流与 LED 电流的关系图

LED 的饱和开始于相当低的电流,大约 5mA。我在操作点上得到的结果还不错 - 正确的比例是错误的,两个比例都以伏特为单位。

预期和真实行为

但我想知道这是否是一种更好的方法,例如我没有在外部使用晶体管的基极,这会是比电流偏移更好的选择吗?那会增加线性区域吗?

编辑

凯文怀特,你的意思是这样做:

电路原理图

这绝对是一个更简单的解决方案,它可以避免通过运算放大器传递函数和线性回归计算电压的数学运算。

2个回答

我成功使用的一种通过光耦合器传输线性信号的方法是使用第二个光耦合器来提供负反馈。这补偿了非线性。第二个光电耦合器的 LED 与主光电耦合器串联,第二个光电晶体管用于驱动放大器的反馈路径。

有可用的光耦合器,例如这个(线性光耦合器),两个光电二极管由同一个 LED 照明,专门用于此目的。

在此处输入图像描述

既然你无论如何都要数字化这个信号,我会考虑这个:

放弃微型的 ADC 并使用离散的。然后改为隔离数字线。这可以(可能)以略高的 BOM 成本获得更好的线性度。