??? 由實(shí)驗(yàn)可知，采用隔離電路進(jìn)行隔離必定會(huì)使模擬電壓傳輸產(chǎn)生一定的誤差，但線性光耦的特性決定了其輸出具有很好的線性度，可以利用這點(diǎn)通過(guò)單片機(jī)軟件進(jìn)行誤差的修正。

??? 修正方法：針對(duì)隔離電路應(yīng)用的場(chǎng)合明確隔離電壓的范圍，然后向隔離電路提供隔離電壓的兩個(gè)值，定義這兩個(gè)極值為修正值，并通過(guò)單片機(jī)讀出采集到的修正值的實(shí)測(cè)量值，通過(guò)輸入值和實(shí)測(cè)值之間的差值，就可以通過(guò)修正算法，求出任意測(cè)量值實(shí)際對(duì)應(yīng)的輸入值。

圖5 坐標(biāo)系示意圖

????1.?修正算法

??? 設(shè)x軸上各點(diǎn)為單片機(jī)實(shí)際測(cè)得數(shù)值，直線l上各點(diǎn)為線性光耦前輸入值。設(shè)直線l上 a，b兩點(diǎn)為修正值，其對(duì)應(yīng)于x軸的a1、b1為單片機(jī)實(shí)際測(cè)量值，則可計(jì)算出a點(diǎn)和b點(diǎn)的誤差分別為a=a-a1，b=b-b1，c1為單片機(jī)采集到任意值，若能求得誤差c的值，通過(guò)修正計(jì)算c1+c即為c1的理想值c。

??? 通過(guò)比例關(guān)系可得：

????

??? 誤差修正：c= c1+c；

??? 即

??? 針對(duì)pt100測(cè)溫電路的具體做法：測(cè)溫范圍為-50℃~200℃，選取兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)如0℃和150℃，通過(guò)校驗(yàn)儀ca71向測(cè)溫電路輸入0℃和150℃，分別測(cè)量這兩個(gè)點(diǎn)的測(cè)量值并計(jì)算實(shí)際測(cè)量值與理想值間的偏差。在實(shí)際測(cè)量中通過(guò)修正算法利用這兩個(gè)偏差通過(guò)公式算出其它各點(diǎn)的偏差值，再對(duì)實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行修正。實(shí)驗(yàn)證明進(jìn)行修正后溫度誤差可以精確到1~2℃以內(nèi)。

????2?.注意事項(xiàng)

??? (1) 測(cè)量數(shù)據(jù)采用中值濾波法進(jìn)行處理。

??? 為了提高測(cè)量精度，采用數(shù)字濾波技術(shù)的中值濾波法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。即每次采集n個(gè)值，去除其中的最大值和最小值而取剩余的n-2個(gè)數(shù)值的平均值，這樣可防止受到突發(fā)性脈沖干擾的數(shù)據(jù)進(jìn)入。

??? (2) 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)線性光耦隔離電路會(huì)隨著上電時(shí)間的持續(xù)出現(xiàn)隔離后的電壓毫伏級(jí)的減低的情況。大約30分鐘后趨于穩(wěn)定。因此，將電路上電運(yùn)行一段時(shí)間后再進(jìn)行校準(zhǔn)，精度更高。

六、?結(jié)束語(yǔ)

??? 本文分析了線性光耦hcnr201進(jìn)行模擬電壓電氣隔離的基本原理和隔離電路，并給出了行之有效的軟件算法來(lái)提高測(cè)量電路精度。實(shí)驗(yàn)表明隔離電路通過(guò)修正后精度非常高，非常適合應(yīng)用于對(duì)模擬電壓精度要求很高的檢測(cè)系統(tǒng)。