[实用新型]一种热电偶信号光电隔离电路

说明书

本实用新型公开了一种热电偶信号光电隔离电路，其特征在于：包括供电模块、放大电路一、运算放大器A2、光电耦合器、放大电路二和MCU控制器，所述供电模块用于向整个电路供电，所述放大电路一的输入端连接热电偶的输出端，放大电路一的输出端通过运算放大器A2连接光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端通过放大电路二连接MCU控制器，MCU控制器对经放大电路二放大的信号进行D/A转换后输出。本实用新型实现了热电偶信号的电气隔离，完全阻断了干扰源的传输，使测温仪表的可靠运行得到了保证；可直接增加至测温仪表的热电偶输入端，解决了因磁场干扰导致的测温不准问题，使用方法及接线与普通热电偶接线完全一致，无需另外增加硬件。

技术领域

本实用新型涉及一种热电偶信号光电隔离电路。

背景技术

热电偶是比较常规的测温元件，通常用于各种工业电炉的温度测量，如图1所示。热电偶输出的信号电压很低，通常为几十毫伏(mV)，比如，K分度号0-1200℃对应0-48.838mV，S分度号0-1600℃对应0-16.777mV。

在实际应用中，发热元件一般会通过比较大的电流，再其周围就会产生磁场，热电偶的测温位置距离发热元件又比较近，很容易受到磁场的干扰，干扰信号经过补偿导线进入测温仪表，从而干扰测温仪表导致测温不准确。

如图2所示，通常是通过在热电偶与测温仪表之间增加隔离栅来解决上述问题，隔离栅的工作原理是将接收到的信号进行转换，然后通过光电或高频变压器隔离，再转换成需要的模拟量信号，输入信号和输出信号完全隔离，切断了干扰源，测温仪表就能正常可靠的运行。但是隔离栅的性能差异很大，有的甚至造成反作用，其价格比较高，最便宜的要几百块，贵的则要一千多甚至几千块，另外还要给隔离栅提供DC24V工作电源，实际使用成本比较高，接线也比较繁琐。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：用热电偶进行测温的时候，比较容易受到大电流强磁场的干扰。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是提供了一种热电偶信号光电隔离电路，其特征在于：包括供电模块、放大电路一、运算放大器A2、光电耦合器、放大电路二和MCU控制器，所述供电模块用于向整个电路供电，所述放大电路一的输入端连接热电偶的输出端，放大电路一的输出端通过运算放大器A2连接光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端通过放大电路二连接MCU控制器，MCU控制器对经放大电路二放大的信号进行D/A转换后输出。

优选地，所述放大电路一包括运算放大器A1，所述运算放大器A1的同相输入端分别连接电阻R101的一端和电容C101的一端，所述电阻R101的另一端连接热电偶的输出端，电容C101的另一端接地，所述运算放大器A1的反相输入端通过电阻R102接地，运算放大器A1的输出端通过运算放大器A2连接光电耦合器的输入端，运算放大器A1的输出端和反相输入端之间并联电阻R103。

优选地，所述放大电路二包括运算放大器A3，所述运算放大器A3的同相输入端通过电阻R201分别连接电阻R202的一端和光电耦合器的输出端，电阻R202的另一端接地，所述运算放大器A3的反相输入端通过电阻R203接地，运算放大器A3的输出端分别连接电阻R204的一端和电阻R205的一端，电阻R204的另一端接运算放大器A3的反相输入端，电阻R205的另一端连接MCU控制器。

优选地，所述光电耦合器采用HCNR200。

优选地，所述供电模块采用DC/DC电源模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型对热电偶输出的毫伏(mV)信号进行光电隔离，避免了因干扰导致的温度显示不准确的问题，热电偶信号实现了电气隔离，完全阻断了干扰源的传输，使测温仪表的可靠运行得到了保证。本实用新型热电偶信号光电隔离电路可直接增加至测温仪表的热电偶输入端，解决了因磁场干扰导致的测温不准问题，使用方法及接线与普通热电偶接线完全一致，无需另外增加硬件。

附图说明