[发明专利]一种针对两线制变送器的浮地测量电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路测量领域，特别涉及一种针对两线制变送器的浮地测量电路。

背景技术

两线制变送器在工业中广泛应用。一般两线制变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，同时4~20mA电流本身为变送器供电。但是由于导线电阻的存在，两线制变送器的参考地电平并不等于电源系统的地电平，这给两线制变送器的测量带来难度。

所有电压测量都是差分测量，电压测量分参考地电平测量和浮地测量（非参考地电平测量）两类。电压测量时，大多数传统示波器把“信号参考”端子连接到保护接地系统上，这样所有应用到示波器的信号或示波器提供的信号都会有一个公共连接点，这个公共连接点通常是示波器机箱，通过AC供电设备电源线中的第三条线接地，来保持在(或接近)零伏。浮地测量时不应该使用传统无源探头直接在参考地电平的示波器上进行浮地测量，视流经参考引线的电流数量，传统无源探头会开始变热，在电流足够高时，它会熔化断开。浮地测量技术有隔离输入示波器、差分探头、电压隔离装置等。

发明内容

鉴于现有技术的状况，本发明提供了一种针对两线制变送器的浮地测量电路，使被测两线制变送器的浮地系统不受大地电性能的影响，提高使用示波器进行浮地测量的准确性和安全性。

本发明为实现上述技术目的，所采用的技术方案是；一种针对两线制变送器的浮地测量电路，包括两线制变送器、示波器、系统电源，其特征在于：还包括光耦隔离电路，所述被测的两线制变送器通过所述光耦隔离电路与示波器连接，被测两线制变送器通过电流表A以及电阻R_S与系统电源连接，所述光耦隔离电路、示波器分别与系统电源相连接；所述光耦隔离电路包括减法电路、电压反馈回路、电压跟随电路和光耦隔离芯片U3；所述系统电源包括直流电源I、直流电源II、交流电源；所述电压跟随电路包括可调电阻R7和运算放大器U2；所述电压反馈回路包含电阻R5、电阻R6、电容C1；所述减法电路包含电阻R1、R2、R3、R4和运算放大器U1；具体电路连接为：电阻R1一路接运算放大器U1的2脚，另一路通过电阻R2接运算放大器U1的1脚和5脚，电阻R3一路接运算放大器U1的3脚，另一路通过电阻R4接运算放大器U1的4脚和参考地，运算放大器U1的6脚接电阻R5、电容C1的一端及光耦隔离芯片U3的4脚，电阻R5另一端接参考地，运算放大器U1的7脚接电容C1另一端、电阻R6的一端，运算放大器U1的8脚接电源V1+，光耦隔离芯片U3的1脚接参考地，2脚接电阻R6的另一端，3脚接电源V1+，6脚接电源V2+，5脚接可调电阻R7一端、运算放大器U2的3脚，可调电阻R7另一端接运算放大器U2的4脚及电路地，运算放大器U2的1脚、2脚为输出V_OUT，8脚接电源V2+；所述运算放大器U1、运算放大器U2的型号为OPA2180，光耦隔离芯片U3型号为TIL300。

本发明具有以下优点：本发明相对于现有技术而言，通过光耦隔离电路将被测两线制变送器与示波器及其供电电源隔离，使两线制变送器不受来自于示波器及其供电电源噪声的影响；通过控制光耦隔离电路的参数，可以使V_OUT=V_IN，准确的完成被测点相对于COM端的电压测量；同时，本发明在浮地测量时保证了操作的安全性，易于实现，成本较低。

附图说明

图1是本发明测电路连接框图；

图2是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的电流测量电路作进一步详细说明。

如图1、图2所示，一种针对两线制变送器的浮地测量电路，包括两线制变送器、示波器、系统电源，还包括光耦隔离电路，被测的两线制变送器通过所述光耦隔离电路与示波器连接，被测两线制变送器通过电流表A以及电阻R_S与系统电源连接，光耦隔离电路、示波器分别与系统电源相连接。

光耦隔离电路包括减法电路、电压反馈回路、电压跟随电路和光耦隔离芯片U3；系统电源包括直流电源I、直流电源II、交流电源。

电压跟随电路包括可调电阻R7和运算放大器U2；电压反馈回路包含电阻R5、电阻R6、电容C1；减法电路包含电阻R1、R2、R3、R4和运算放大器U1。