[实用新型]光电耦合式微型电量传感器

摘要

一种涉及光电耦合原理并通过多种补偿手段和特殊电路结构实现的光电耦合式微型电量传感器，可用于直流、交流正弦、脉冲等各种电量的隔离检测，尤其适用于与计算机相配合的检测场合。该传感器由光电耦合主补通道、差动放大器、输出变换器、电源隔离变换器组成，整个电路装在一块火柴盒大的外壳中。因而产品体积小、功耗低、线性精度好、动态特性优良、成本低、稳定度高，可广泛用于电力系统电气传动系统和自动控制系统中。

主权项

1、一种光电耦合式微型电量传感器，包括传感器外壳1、印制电路板部件2、输入输出接口3，主电路由输入采样器4、隔离放大器5和电源隔离变换器11组成，整个电路共同焊装在一块小型印制板上，然后装入外壳加以密封，外壳采用高强度ABS塑料制成，外壳一侧装有一组专用小型插针，将所有接口引出壳外，传感器可直接安装在系统的印制板上，输入采样器由电阻Ri1和Ri2组成，本实用新型的特征在于，隔离放大器由前置放大器6、偏置电路7、信号隔离通道8、补偿隔离通道9、差动放大器10组成；前置放大器有运放F1和电阻R1～R4，其输入端与采样器输出相连接；偏置电路采用了共点偏置补偿方法，由电阻R6与R7串联形成分压电路，对电源E2分压，提供偏置电压Vp，其输出分别连到F1和F3的正输入端；信号隔离通道包括运放F2、光耦器GD1和电阻R5、R9，其F2的正输入端与F1输出相连接，F2的输出与GD1的输入级--发光二极管的正极连接，其负极反馈至F2的负输入端，同时经R5接E2负极，GD1的输出回路是-光敏晶体管，其发射极通过R9接地，构成一射级输出器；补偿隔离通道由运放F3、光耦器GD2和电阻R8、R10组成，其电路连接与信号隔离通道完全一样，为保证良好的补偿性能，应使这部分电路的特性参数与信号隔离通道完全一致；差动放大器由运放F4和电阻R11～R17、热敏电阻RT组成，RT与可调电阻R17串联后的一端连于串联电阻R13与R14之间，另一端连于串联电阻R15与R16之间，差动放大器的负输入端经R11(C0短接)接信号通道的输出，正输入端经R12接补偿通道的输出；电源隔离变换器由方波振荡器13、隔离变压器(B)14和整流稳压器15组成，方波振荡器由运放F5、电阻R18、R19、R20和电容C1构成，在隔离变压器B磁芯上绕有两个彼此绝缘的线圈N1和N2，N1为变压器的初级，与振荡器的输出直接相连，N2为次级，经二极管D1整流后，再经过三端稳压器WY稳压后输出，成为隔离电源E2，C2、C3为滤波电容。