[實(shí)用新型]一種熱電偶信號(hào)光電隔離電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220470908.9
• 申請(qǐng)日: 2022-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN217560822U
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王超;李志鋼;楊偉君;王婥約;黃華妹;王芳;趙立萍;金愛(ài)明;羅軍;肖致富;葉盛蘭;唐輝;郝林棟;葉蘇恂;錢亦平;蔡繼芳;傅志全;易興江;喻文杰;李波;凃修蓮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海國(guó)龍儀器儀表有限公司;王超
• 主分類號(hào): G01K7/10
• 分類號(hào): G01K7/10;G01K7/14
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

本實(shí)用新型公開了一種熱電偶信號(hào)光電隔離電路，其特征在于：包括供電模塊、放大電路一、運(yùn)算放大器A2、光電耦合器、放大電路二和MCU控制器，所述供電模塊用于向整個(gè)電路供電，所述放大電路一的輸入端連接熱電偶的輸出端，放大電路一的輸出端通過(guò)運(yùn)算放大器A2連接光電耦合器的輸入端，光電耦合器的輸出端通過(guò)放大電路二連接MCU控制器，MCU控制器對(duì)經(jīng)放大電路二放大的信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后輸出。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了熱電偶信號(hào)的電氣隔離，完全阻斷了干擾源的傳輸，使測(cè)溫儀表的可靠運(yùn)行得到了保證；可直接增加至測(cè)溫儀表的熱電偶輸入端，解決了因磁場(chǎng)干擾導(dǎo)致的測(cè)溫不準(zhǔn)問(wèn)題，使用方法及接線與普通熱電偶接線完全一致，無(wú)需另外增加硬件。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種熱電偶信號(hào)光電隔離電路。

背景技術(shù)

熱電偶是比較常規(guī)的測(cè)溫元件，通常用于各種工業(yè)電爐的溫度測(cè)量，如圖1所示。熱電偶輸出的信號(hào)電壓很低，通常為幾十毫伏(mV)，比如，K分度號(hào)0-1200℃對(duì)應(yīng)0-48.838mV，S分度號(hào)0-1600℃對(duì)應(yīng)0-16.777mV。

在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)熱元件一般會(huì)通過(guò)比較大的電流，再其周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，熱電偶的測(cè)溫位置距離發(fā)熱元件又比較近，很容易受到磁場(chǎng)的干擾，干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)入測(cè)溫儀表，從而干擾測(cè)溫儀表導(dǎo)致測(cè)溫不準(zhǔn)確。

如圖2所示，通常是通過(guò)在熱電偶與測(cè)溫儀表之間增加隔離柵來(lái)解決上述問(wèn)題，隔離柵的工作原理是將接收到的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)光電或高頻變壓器隔離，再轉(zhuǎn)換成需要的模擬量信號(hào)，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)完全隔離，切斷了干擾源，測(cè)溫儀表就能正?？煽康倪\(yùn)行。但是隔離柵的性能差異很大，有的甚至造成反作用，其價(jià)格比較高，最便宜的要幾百塊，貴的則要一千多甚至幾千塊，另外還要給隔離柵提供DC24V工作電源，實(shí)際使用成本比較高，接線也比較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：用熱電偶進(jìn)行測(cè)溫的時(shí)候，比較容易受到大電流強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種熱電偶信號(hào)光電隔離電路，其特征在于：包括供電模塊、放大電路一、運(yùn)算放大器A2、光電耦合器、放大電路二和MCU控制器，所述供電模塊用于向整個(gè)電路供電，所述放大電路一的輸入端連接熱電偶的輸出端，放大電路一的輸出端通過(guò)運(yùn)算放大器A2連接光電耦合器的輸入端，光電耦合器的輸出端通過(guò)放大電路二連接MCU控制器，MCU控制器對(duì)經(jīng)放大電路二放大的信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后輸出。

優(yōu)選地，所述放大電路一包括運(yùn)算放大器A1，所述運(yùn)算放大器A1的同相輸入端分別連接電阻R101的一端和電容C101的一端，所述電阻R101的另一端連接熱電偶的輸出端，電容C101的另一端接地，所述運(yùn)算放大器A1的反相輸入端通過(guò)電阻R102接地，運(yùn)算放大器A1的輸出端通過(guò)運(yùn)算放大器A2連接光電耦合器的輸入端，運(yùn)算放大器A1的輸出端和反相輸入端之間并聯(lián)電阻R103。

優(yōu)選地，所述放大電路二包括運(yùn)算放大器A3，所述運(yùn)算放大器A3的同相輸入端通過(guò)電阻R201分別連接電阻R202的一端和光電耦合器的輸出端，電阻R202的另一端接地，所述運(yùn)算放大器A3的反相輸入端通過(guò)電阻R203接地，運(yùn)算放大器A3的輸出端分別連接電阻R204的一端和電阻R205的一端，電阻R204的另一端接運(yùn)算放大器A3的反相輸入端，電阻R205的另一端連接MCU控制器。

優(yōu)選地，所述光電耦合器采用HCNR200。

優(yōu)選地，所述供電模塊采用DC/DC電源模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型對(duì)熱電偶輸出的毫伏(mV)信號(hào)進(jìn)行光電隔離，避免了因干擾導(dǎo)致的溫度顯示不準(zhǔn)確的問(wèn)題，熱電偶信號(hào)實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，完全阻斷了干擾源的傳輸，使測(cè)溫儀表的可靠運(yùn)行得到了保證。本實(shí)用新型熱電偶信號(hào)光電隔離電路可直接增加至測(cè)溫儀表的熱電偶輸入端，解決了因磁場(chǎng)干擾導(dǎo)致的測(cè)溫不準(zhǔn)問(wèn)題，使用方法及接線與普通熱電偶接線完全一致，無(wú)需另外增加硬件。

附圖說(shuō)明