[发明专利]一种抑制温度漂移的线性光电隔离电路

说明书

本发明提供一种抑制温度漂移的线性光电隔离电路，其可包括：信号输入源，用于提供输入信号；信号调理单元，与所述信号输入源相连，用于将所述输入信号转换为幅度和波形相同但极性相反的两个信号；两个光耦单元，与所述信号调理单元相连，分别用于传输所述两个信号；差分运算单元，与光耦单元相连，用于对光耦单元输出的信号进行运算处理；输出电路，与差分运算单元相连，用于将所述差分运算单元运算处理后的信号进行输出。本发明优点在于：改善了由温度偏移引起的信号增益误差问题与信号隔离传输中波形干扰噪声问题，从而实现信号精确的隔离传输。更好的满足了线性光电隔离电路在高电压工业领域的实际应用需求。

技术领域

本发明涉及高压电气设备测试领域，尤其涉及一种抑制温度漂移的线性光电隔离电路。

背景技术

在高电压绝缘诊断领域、高压工业应用领域，经常会使用到线性光电隔离电路，并且要求线性光电隔离电路具有较高的精度。目前工业应用上常采用经过V-F转换与模拟光纤结合的方式实现线性信号隔离。但采用电压频率转换芯片，由于其分辨率的限制导致转换精度并不高，并且输入信号的电压范围较小。同时使用线性光耦进行隔离时，由于光耦线性度和转换增益受温度影响较大，存在较大的信号传输误差，因此需要进一步运用转换算法将温度偏移的影响去除掉。对于微弱的待传输信号，上述两种形式都不同程度的引起原始信号波形失真。同时对于采用隔离变压器进行隔离的电路结构，由于变压器通频带的限制，只能应用于频率特定或工频条件下。在高电压绝缘诊断领域的高压放大器而言，不仅要求传输信号波形畸变率小，同时要求信号隔离传输后的电压信号幅值增益稳定。同时由于高电压绝缘诊断中的介电响应方法需要用于多种不同温度的测试环境，因而要求隔离电路具有较高的温度稳定性。上述几点要求表明，现有的信号隔离电路不能很好的满足实际需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种抑制温度漂移的线性光电隔离电路，可改善由温度偏移引起的信号增益误差问题与信号隔离传输中波形干扰噪声问题，从而实现信号精确的隔离传输。更好的满足了线性光电隔离电路在高电压工业领域的实际应用需求。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种抑制温度漂移的线性光电隔离电路，可包括：

信号输入源，用于提供输入信号；

信号调理单元，与所述信号输入源相连，用于将所述输入信号转换为幅度和波形相同但极性相反的两个信号；

两个光耦单元，与所述信号调理单元相连，分别用于传输所述两个信号；

差分运算单元，与所述两个光耦单元相连，用于对所述光耦单元输出的信号进行运算处理；

输出电路，与所述差分运算单元相连，用于将所述差分运算单元运算处理后的信号进行输出。

其中，所述信号调理单元包括运算放大器和与所述运算放大器连接的低温度系数电阻元件。

其中，所述两个光耦单元将所述调理单元输出的两个信号进行隔离以使所述两个信号互不干扰。

其中，所述光耦单元包括线性光耦芯片的线性光耦。

其中，所述差分运算单元包括：

两个运算放大器，分别与所述两个光耦单元相连，用于滤除相连的光耦单元输出的信号中的高频噪声和热噪声；

仪表运算放大器，所述仪表运算放大器的同相端与反相端分别接收所述两个运算放大器输出的信号，并消除接收的信号的共模误差。

其中，所述信号调理单元、所述线性光耦单元、所述差分运算单元以差分结构形式依次连接在一起。

其中，所述运算放大器为OPA227。

其中，所述线性光耦为HCNR201。

其中，所述仪表放大器为AD620。。