在模拟技术中，信号量值采集的精确度和稳定度决定了整个项目的运行可靠程度，然而，现场环境恶劣，干扰严重，为了避免现场的各种噪声干扰引入控制系统，须将被测模拟信号与控制系统之间进行良好的线性隔离。本文采用线性光耦HCNR201的方法，实现被测模拟信号与控制系统之间的线性隔离。线性光耦隔离与普通光耦隔离相比，改变了普通光耦的单发单收模式，增加一个用于反馈的光电二极管并且增大了线性区域。两个光电二极管都是同样特性的非线性，可通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而实现信号的线性传递。
HCNR201的工作原理
HCNR201是Avago公司推出的高线性光耦器件，通过外接不同的分立器件，可以实现交直流电流和电压的光电隔离转换电路，其内部结构如图1所示。HCNR201由高性能的AlGaAs型发光二极管及两个具有严格比例关系的光电二极管PD1和PD2构成。当发光二极管中流过电流IF时，其所发出的光会在光电二极管中PD1、PD2感应出正比于LED发光强度的光电流IPD1、IPD2，其中IF、IPD1、IPD2满足以下关系：
式中K1、K2分别为发光二极管PD1、PD2的电流传输比，其典型值为0.48，范围为0.36～0.72；K3为该光耦的传输增益，其典型值为1，范围为0.95～1.05。
图1 HCNR201内部结构图
