專利名稱：一種磁隔離信號傳輸電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種磁隔離信號傳輸電路。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)中，需要在生產(chǎn)現(xiàn)場安裝大量的傳感器、變送器對生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，然后由上述儀表輸出相應(yīng)的電流、電壓等模擬信號傳送到后臺儀表控制室，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)測控。在模擬信號傳輸過程中，為了提高系統(tǒng)的電氣安全性能、降低儀表之間的互相干擾，必須對傳輸信號進(jìn)行隔離。目前廣泛使用的模擬信號隔離傳輸方法通常采用以變壓器為核心元件的磁隔離方式。由于磁隔離傳輸技術(shù)具有設(shè)計(jì)靈活、精度高、功耗及成本低的優(yōu)點(diǎn)，使得該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，變壓器在小信號輸入時(shí)，信號傳輸具有非線性特性，即在小信號傳輸時(shí)，磁隔離模塊的輸入信號與輸出信號之間會產(chǎn)生較大的精度誤差，影響了該技術(shù)的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種小信號傳輸時(shí)，能夠獲得較高傳輸精度的磁隔離信號傳輸電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:—種磁隔離信號傳輸電路，包括磁隔離模塊和信號輸入電路，所述信號輸入電路包括第一電阻、第一電容和第一運(yùn)算放大器，所述第一電阻一端與所述第一電容一端和所述第一運(yùn)算放大器同相輸入端連接，所述第一電容另一端接輸入模塊信號地，所述第一運(yùn)算放大器反相輸入端與第一運(yùn)算放大器輸出端連接后再與所述磁隔離模塊輸入端連接，它還包括， 信號輸入電阻，所述信號輸入電阻一端為磁隔離信號傳輸電路信號輸入端，偏置電路，包括第二電阻和第三電阻，所述第二電阻一端接輸入模塊參考電壓，所述第三電阻一端接輸入模塊信號地，所述第二電阻另一端與所述第三電阻另一端、所述第一電阻另一端和所述信號輸入電阻另一端連接，減法調(diào)零電路，包括第二運(yùn)算放大器、第四電阻、第五電阻和第一電位器，所述第二運(yùn)算放大器同相輸入端與所述磁隔離模塊輸出端連接，反相輸入端分別與所述第四電阻一端和所述第五電阻一端連接，所述第五電阻另一端與所述電位器滑動端連接，所述電位器一固定端接輸出模塊參考電壓，另一固定端接輸出模塊信號地，所述第四電阻另一端與所述第二運(yùn)算放大器輸出端連接成節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為磁隔離信號傳輸電路信號輸出端。優(yōu)選的，所述第四電阻和所述第五電阻的電阻值相同。當(dāng)有電壓信號輸入時(shí)，該輸入信號與第二電阻和第三電阻分壓輸出的偏置信號進(jìn)行疊加，經(jīng)過信號輸入電路有源濾波、阻抗變換后傳送到磁隔離模塊輸入端；磁隔離模塊輸出端輸出隔離電壓信號至第二運(yùn)算放大器同相輸入端，通過調(diào)節(jié)電位器滑動端的輸出電壓，使第二運(yùn)算放大器輸出端的電壓信號等值于信號輸入電路的電壓信號，達(dá)到使輸入信號和輸出信號同值的目的，從而在變壓器的線性傳輸區(qū)實(shí)現(xiàn)了電壓信號的傳輸過程。其中，磁隔離模塊以信號隔離變壓器為核心元件；偏置電路通過第二電阻和第三電阻的分壓作用在信號輸入端預(yù)置了一個(gè)偏置電壓輸入信號(其電壓值約為輸入信號最大值的10%左右)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便且成本低；在輸入小信號電壓時(shí)，能夠得到較高的傳輸精度。

圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中磁隔離信號傳輸電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖1，該磁隔離信號傳輸電路包括磁隔離模塊U，第一電阻R1，第二電阻R2，第三電阻R3,第四電阻R4,第五電阻R5,信號輸入電阻R6,電位器RV,第一電容Cl,第一運(yùn)算放大器Al和第二運(yùn)算放大器A2 ；第一電阻Rl —端與第一電容Cl 一端和第一運(yùn)算放大器Al同相輸入端連接,第一電容Cl另一端接輸入模塊信號地GNDP,第一運(yùn)算放大器Al反相輸入端與輸出端連接后再與磁隔離模塊U輸入端連接,第二電阻R2 —端接輸入模塊參考電壓VrefP,第三電阻R3 —端接輸入模塊信號地GNDP，第二電阻R2另一端與第三電阻R3另一端、第一電阻Rl另一端和信號輸入電阻R6另一端連接，第二運(yùn)算放大器A2同相輸入端與磁隔離模塊U輸出端連接，反相輸入端分別與第四電阻R4 —端和第五電阻R5 —端連接,第五電阻R5另一端與電位器RV滑動端連接，電位器RV —固定端接輸出模塊參考電壓VrefS，另一固定端接輸出模塊信號地GNDS，第四電 阻R4另一端與第二運(yùn)算放大器A2輸出端連接成節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為磁隔離信號傳輸電路信號輸出端，信號輸入電阻R6 —端為磁隔離信號傳輸電路信號輸入端；其中第四電阻R4和第五電阻R5的阻值相同。當(dāng)有電壓信號Vin輸入時(shí)，該輸入信號Vin與第二電阻R2和第三電阻R3分壓輸出的偏置信號進(jìn)行疊加，經(jīng)過信號輸入電路有源濾波、阻抗變換后傳送到磁隔離模塊U輸入端；磁隔離模塊U輸出端輸出隔離電壓信號至第二運(yùn)算放大器A2同相輸入端，通過調(diào)節(jié)電位器RV滑動端的輸出電壓,使第二運(yùn)算放大器A2輸出端的電壓信號等值于信號輸入電路的電壓信號，達(dá)到使輸入信號Vin和輸出信號Vout同值的目的，從而在變壓器的線性傳輸區(qū)實(shí)現(xiàn)了電壓信號的傳輸過程。其中，磁隔離模塊U以信號隔離變壓器Tl為核心元件；偏置電路通過第二電阻R2和第三電阻R3的分壓作用在信號輸入端預(yù)置了一個(gè)偏置電壓輸入信號(其電壓值約為輸入信號最大值的10%左右)。以上僅是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用范例，對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種磁隔離信號傳輸電路，包括磁隔離模塊和信號輸入電路，所述信號輸入電路包括第一電阻、第一電容和第一運(yùn)算放大器，所述第一電阻一端與所述第一電容一端和所述第一運(yùn)算放大器同相輸入端連接，所述第一電容另一端接輸入模塊信號地，所述第一運(yùn)算放大器反相輸入端與第一運(yùn)算放大器輸出端連接后再與所述磁隔離模塊輸入端連接，其特征在于，它還包括， 信號輸入電阻，所述信號輸入電阻一端為磁隔離信號傳輸電路信號輸入端， 偏置電路，包括第二電阻和第三電阻，所述第二電阻一端接輸入模塊參考電壓，所述第三電阻一端接輸入模塊信號地，所述第二電阻另一端與所述第三電阻另一端、所述第一電阻另一端和所述信號輸入電阻另一端連接， 減法調(diào)零電路，包括第二運(yùn)算放大器、第四電阻、第五電阻和第一電位器，所述第二運(yùn)算放大器同相輸入端與所述磁隔離模塊輸出端連接，反相輸入端分別與所述第四電阻一端和所述第五電阻一端連接，所述第五電阻另一端與所述電位器滑動端連接，所述電位器一固定端接輸出模塊參考電壓，另一固定端接輸出模塊信號地，所述第四電阻另一端與所述第二運(yùn)算放大器輸出端連接成節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為磁隔離信號傳輸電路信號輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁隔離信號傳輸電路，其特征在于，所述第四電阻和所述第五電阻的電阻值相同·。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種磁隔離信號傳輸電路,包括磁隔離模塊、信號輸入電路、信號輸入電阻、偏置電路和減法調(diào)零電路，其中，所述信號輸入電路包括第一電阻、第一電容和第一運(yùn)算放大器，所述第一電阻一端與所述第一電容一端和所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端連接，所述第一電容另一端接輸入模塊信號地，所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端與輸出端連接后再與所述磁隔離模塊輸入端連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便且成本低；在輸入小信號電壓時(shí)，能夠得到較高的傳輸精度。
文檔編號H04L25/02GK203166981SQ20132021424
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者劉中, 錢誠, 凡冬青, 金振華 申請人:魏德米勒電聯(lián)接(上海)有限公司