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图2 电压测量电路原理图
3 实验
就以上改进型的电流型电压检测电路和光电继电器对1V~5V检测范围内的电压采取了几个采样点的检测,检测结果如表1所示,可以看出检测值与实际测量值存在着一定的偏差。
表1 电压测量误差表
根据分析可知,电压检测的误差主要分为以下几个部分:(1)光电继电器AQW216上的压降;(2)电压检测电路的偏差;(3)采样系统的偏差,主要包括基准源的电压偏差以及采样误差。
(1)光电继电器的误差。光电继电器的特性,受温度和导通内阻的影响都较多,为了验证光电继电器导致的测量误差,在不同温度调节下对光电继电器和电压检测电路进行了实验,在光电继电器上压降如图3所示,可以看出测试电压越高,光电继电器上的压降越大,最大差异约6mV左右,而温度越高,压降也越大,最大差异约7mV左右。
图3 不同温度下光耦压降图
(2) 电压检测电路的误差。电压检测电路中的误差主要来自于电阻对的偏差以及三极管的偏差。对电压检测电路在不同温度下的放大倍数进行了实验,结果如图4所示。
图4 电压检测电路放大倍数不同温度对照图