基于高线性光耦HCNR201的电压电流测量电路设计

实验结果与分析
为提高测量精度，运算放大器A1、A2、A3采用ADI公司的高精度运放AD8672，采用±12V电源供电，需要注意的是运放A1、A2与运放A3的电源和地要做好隔离，以防止外界干扰信号通过电源和地窜入到系统中。通过Pspice仿真和多次的实验，最终电阻R2、R3、R4选取为200kΩ、1kΩ、200kΩ,电容C1、C2选取为4700pF，稳压管选取为UDZ10。根据公式（7）可知：Uout=K3Uin。

对范围为0～10V的直流电压信号进行测量，针对不同的输入电压，对输出电压进行测量，取得20组数据，如表1所示。运用Excel“图表工具”中“XY散点图”进行分析，得到拟合直线方程为y=0.9981x+0.001，如图3所示。利用该拟合直线可计算出电压测量电路的线性度为0.75%。

图3 电压测量时输入输出的关系

图4 测量电流时输入输出的关系

对范围0～30mA直流电流进行测量，针对不同的输入电流，对输出电压进行测量，取得6组数据，如表1所示。同样利用Excel的工具绘制出输入电流与输出电压的关系图，如图4所示，并得到拟合直线方程为y=x-0，利用该拟合方程计算出电流测量电路的线性度为0.85%。