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一种用于光电设备的隔离电路及其隔离方法


技术摘要:
本发明涉及光电设备领域,具体是一种用于光电设备的隔离电路及其隔离方法,包括:信号输入模块、测量反馈模块、比较模块、以及信号输出模块;其中,所述信号输入模块进行将传感器采集的光电信号进行输出电路,并整合发送至测量反馈模块;所述测量反馈模块进行采集信号  全部
背景技术:
随着科学技术的发展,光电转换及数据采集技术在工业生产中得到了广泛的应 用,光电系统是利用光能源进行收集转换,变成可以供电力设备和居民生活设备的能源系 统,将大自然中的可再生资源充分利用;从而减少对环境的污染,和对不可再生资源的过渡 使用。 随着现代光电子技术的迅速发展,各类光电转换器件的不断出现,光电检测技术 的应用领域越来越广泛,尤其是微弱光信号检测技术的应用发展;要进行微弱光信号检测 技术就必须进行光电信号的转换。 现有技术中的光电设备在进行光电信号转换时,由于转换所需电压过高,会导致 光电器件被强电击穿,从而导致损坏无法正常工作;从而影响设备的工作与生产效率。
技术实现要素:
发明目的:提供一种用于光电设备的隔离电路及其隔离方法,解决上述提到的问 题。 技术方案:一种用于光电设备的隔离电路及其隔离方法,包括: 信号输入模块,用于进行将传感器采集的光电信号进行输出电路,并整合发送至测量 反馈模块; 测量反馈模块,用于进行采集信号的质量测量,从而将测量数据反馈至控制终端和比 较模块; 比较模块,用于采集信号与预定信号值的比较,从而进行判定信号的传输与命令执行; 信号输出模块,用于信号输出模块进行光信号的输出,同时进行输出放大,稳定传输信 号。。 在进一步的实施例中,所述测量反馈模块包括:电容C3、电阻R3、放大器U2、发光二 极管D3、电阻R4、放大器U5、三极管Q4、三极管Q3、放大器U6、电阻R6、电阻R5、电容C4、可调电 阻RV1;其中,所述放大器U2的3号引脚同时与所述电阻R3的一端和所述电容C3的一端连接, 所述放大器U2的1号引脚同时与所述电容C3的另一端、所述电阻R4的一端和所述电阻R3的 另一端连接,所述放大器U2的2号引脚与所述发光二极管D3的负极连接,所述放大器U5的5 号引脚同时与所述电阻R4的另一端和所述三极管Q4的集电极连接,所述放大器U5的7号引 脚同时与所述三极管Q4的发射极和所述三极管Q3的发射极连接,所述放大器U5的6号引脚 同时与所述发光二极管D3的正极和所述电阻R6的一端连接,所述三极管Q4的基极同时与所 述电阻R5的一端和所述电阻R6的另一端连接,所述放大器U6的3号引脚与所述三极管Q3的 集电极连接,所述放大器U6的2号引脚与所述三极管Q3的基极连接,所述放大器U6的1号引 脚同时与电阻R5的另一端和所述电容C4的一端连接,所述电容C4的另一端与所述可调电阻 4 CN 111595364 A 说 明 书 2/5 页 RV1的可调端连接;所述测量反馈模块进行采集信号的质量测量,从而将测量数据反馈至控 制终端和比较模块。 在进一步的实施例中,所述信号输入模块包括:光电耦合器U1、电阻R1、电阻R2、二 极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2、电容C1、电容C2、缓冲器U3;其中,所述光电耦合器 U1的2号引脚与所述缓冲器U3的2号引脚连接,所述光电耦合器U1的1号引脚与所述缓冲器 U3的1号引脚连接输入信号,所述光电耦合器U1的6号引脚同时与所述电阻R1的一端和所述 电阻R2的一端连接,所述三极管Q2的基极与所述电阻R2的另一端连接,所述三极管Q2的集 电极与所述电容C2的一端连接,所述三极管Q1的基极与所述二极管D1的正极连接,所述三 极管Q1的集电极与所述电容C1的一端连接,所述电容C2的另一端同时与所述电容C1的另一 端和所述电阻R1的另一端连接,所述光电耦合器U1的4号引脚同时与所述二极管D2的负极、 所述三极管Q1的发射极、所述二极管Q2的发射极和所述二极管D1的负极连接;所述信号输 入模块进行将传感器采集的光电信号进行输出电路,并整合发送至测量反馈模块。 在进一步的实施例中,所述比较模块包括:放大器U7、可调电阻RV2、三极管Q5、电 容C5、电阻R7;其中,所述放大器U7的1号引脚同时与所述三极管Q5的基极和所述电阻R7的 一端连接,所述三极管Q5的发射极同时与所述电容C5的一端和所述可调电阻RV2的一端连 接,所述放大器U7的2号引脚与所述可调电阻RV2的可调端连接,所述放大器U7的4号引脚与 所述可调电阻RV2的另一端连接,所述放大器U7的11号引脚同时与所述三极管Q5的集电极、 所述电容C5的另一端和所述电阻R7的另一端连接;所述比较模块进行采集信号与预定信号 值的比较,从而进行判定信号的传输与命令执行。 在进一步的实施例中,所述信号输出模块包括:光电耦合器U8、三极管Q6、电容C6、 电阻R8、三极管Q7、三极管Q8、电容C7、二极管D9、电容C8;其中,所述光电耦合器U8的2号引 脚与所述三极管Q6的基极连接,所述光电耦合器U8的1号引脚与所述电容C6的一端连接,所 述电容C6的另一端同时与所述三极管Q7的基极和所述三极管Q8的基极连接,所述三极管Q6 的集电极与所述电阻R8的一端连接,所述三极管Q7的集电极同时与所述三极管Q6的发射极 和所述电容C7的一端连接,所述三极管Q7的发射极与所述三极管Q8的发射极连接,所述电 容C7的另一端同时与所述二极管D9的负极和所述电容C8的一端连接,所述三极管Q8的集电 极同时与所述二极管D9的正极、所述电容C8的另一端额和所述电阻R8的另一端连接;所述 信号输出模块进行光信号的输出,同时进行输出放大,稳定传输信号。 在进一步的实施例中,所述光电耦合器U1的型号为MOC3021,所述缓冲器U3的型号 为7407;所述光电耦合器U8的型号为MOC3021。 一种用于光电设备的隔离电路的隔离方法,当光电设备进行工作时,在进行模拟 信号转换成数字信号时,需要进行电气隔离吗,从而减小工作电压,具体步骤如下: 步骤1、光模拟信号通过信号输入模块进行光电转换,信号通过缓冲器U3进行缓冲稳定 输入光电耦合器U1,光电耦合器U1进行信号转换,同时输出,电阻R1与电阻R2并联进行分 流,二极管D2进行电路工作电压输入导通,同时三极管Q1配合三极管Q2进行放大导通,电容 C2与电容CI进行电路电流滤波与信号去耦,同时二极管D1进行性输出; 步骤2、同时测量反馈模块接收信号,电阻R3配合电容C3进行信号反馈,当有信号输入 时,发光二极管D3发光,当检测弱光信号时,电阻R3的阻抗增大,放大器U5的偏置电流和输 入失调电压对输出电压下降;当进行测量完成时。信号通过三极管Q4与三极管Q3进行输出 5 CN 111595364 A 说 明 书 3/5 页 导通,同时放大器U6进行稳定放大,电阻R5与电容C4进行保护,可调电阻RV1进行电路内部 阻抗减小,从而稳定输出电流; 根据步骤1与步骤2,进一步进行工作,同时比较模块进行工作,从而得出: 步骤3、信号通过电阻R7进行稳定输入,三极管Q5导通,从而接收信号,当通过放大器U7 进行比较时,如果信号转换所需电压过大时,三极管Q5进行关闭,从而切断传输电路,反之, 则正常进行工作,同时可调电阻RV2进行输出信号稳定,电容C5进行电路电流滤波输出,从 而保证输出信号质量; 在进一步的实施例中,信号输出模块接收信号,从而得出: 步骤4、光电耦合器U8进行工作,进行信号转换,同时三极管Q6进行打开导通输出,同时 在光电耦合器U8的输入端增加控制电压,从而输出端会成比例的产生一个用于下一步控制 的电路电压,从而控制终端中的单片机进行闭环调节控制,从而对电源输出起到稳压的作 用;同时电容C6进行保护输出,电阻R8进行阻抗增大,从而保护各个工作元器件,三极管Q7 配合三极管Q8进行输入与输出电压隔离,从而使输入输出信号抑制干扰,同时电容C7进行 输出保护,二极管D9进行导通,电容C8进行传输。 有益效果:本发明通过将光电设备外部传感器采集的信号进行测量、并且反馈至 比较电路和控制终端,比较模块进行采集信号与预定信号值的比较,从而进行判定信号;从 而可以进防止因信号转换所需电压过高,导致光电器件损坏,;从而大大提高了光电设备与 传感器的安全性,同时保证了设备的工作效率。 附图说明 图1是本发明的工作电路图。 图2是本发明的信号输入模块电路图。 图3是本发明的测量反馈模块电路图。 图4是本发明的比较模块电路图。 图5是本发明的信号输出模块电路图。
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