光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于开关信号的传输，输出为高低电平，不适合于传输模拟量。 常用的4N系列光耦属于非线性光耦 。 线性光耦的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制，线性光耦输出为连续变化的模拟电压。 常用的线性光耦是PC817A—C系列。开关电源中常用的光耦是线性光耦。
利用光耦实现电信号的线性隔离在体积、成本、抗干扰能力和电路复杂度等方面具有一定的优势，因此得到广泛的应用。
在工业测量和控制系统中，为防止外界的各种干扰，必须将测量系统和计算机系统进行电气隔离。常用的隔离措施有变压器隔离、电容耦合隔离和光耦隔离。与变压器隔离、电容耦合隔离相比，光耦体积小，价格便宜，隔离电路简单且可以完全消除前后级的相互干扰，具有更强的抗干扰能力。
一．hcnr201
hcnr201由一个高性能发光二极管led和两个相邻匹配的光敏二极管pd1和pd2组成，这两个光敏二极管有完全相同的性能参数。led是隔离信号的输入端，当有电流流过时就会发光，两个光敏二极管在有光照射时就会产生光电流，hcnr201的内部封装结构使得pd1和pd2都能从led得到近似光照，且感应出正比于led发光强度的光电流。光敏二极管pd1起负反馈作用用于消除led的非线性和偏差特性带来的误差，改善输入与输出电路间的线性和温度特性，稳定电路性能。光敏二极管pd2是线性光耦的输出端，接收由led发出的光线而产生与光强成正比的输出电流，达到输入及输出电路间电流隔离的作用。正是hncnr201内部的封装结构、pd1与pd2的严格比例关系及pd1负反馈的作用保证了线性光耦的高稳定性和高线性度。
图中的分压电路由5个精密电阻构成，把输入的直流48伏电降低到约0.4伏再输入到整个线性光藕电路的输入部分。
hcnr201的led、pd1及运放a1等组成隔离电路的输入部分，pd2及运放a2等组成隔离电路的输出部分。设隔离电路输入电压为vin，输出电压为vout，led上电流为if，二极管pd1上产生的电流为ipd1，二极管pd2上产生的电流为ipd2，
隔离电路中电阻r1起限流作用。r3用于控制led的发光强度，从而对控制通道增益起一定作用。电容c1、c2为反馈电容，用于提高电路的稳定性。运算放大器a1的作用是把电压信号转变成电流信号，运算放大器a2的作用是把光耦输出的电流信号转变为电压信号，并增强负载驱动能力。
隔离电路中pd1形成了负反馈，当有电压vin输入时，运放a1的输出使led上有电流if流过，且输入电压的变化体现在电流if上，并驱动led发光把电信号转变成光信号。led发出的光被pd1探测到并产生光电流ipd1。同时，输入电压vin也会产生电流流过r1。假定a1是理想运放，则没有电流流入a1的输入端，流过r1的电流将会流过pd1到地，因此，ipd1=vin/r1。注意，ipd1只取决于输入电压vin和r1的值，与led的光输出特性无关。又因led发出的光同时照射在两个光敏二极管上，且pd1和pd2完全相同的，理想情况下ipd2应该等于ipd1。定义一个系数k，有ipd1=kipd2，k约为1±5%(当芯片制作完成后随之确定)。运放a2和电阻r2把ipd2转变成输出电压vout，有vout=ipd2r2，组合上面的3个方程得到输出电压和输入电压关系：vout/vin=kr2/r1，因此，输出电压vout具有稳定性和线性，其增益可通过调整r2与r1的值来实现，通常取r1和r2的值相同。
二．使用变压器隔离的电路
见下图
电路中压敏电阻101KD14( RV1),对于超过直流48V的干扰电压进行吸收，电容0.1μF/310VAC（C13）对于干扰待检测的直流电压，如48V，进行滤波。另外，霍尔电压传感器VSM025A/10内部运放需要正负12V的电压供电，外部接TVS管AZP 5B消除干扰电压。
测量电压时，输入电阻R20要串联在传感器的原边回路上，并且为使传感器达到最佳测量精度，尽量选择，输入电阻R20的大小使输入电流在10mA左右，因此，对于要检测48伏的电压，R20的取值为5K，并且取输入电阻R20的额定功率在10瓦左右，以保证输入电阻的稳定性。
输入电流在10mA左右，通过此霍尔电压传感器后输出电流在25 mA左右，电路图中的负载电阻为R25和R26的串联，串联阻值为110欧姆，因此，对于外接直流48V的电压，霍尔电压传感器输出电压为2.65V左右，经过R25和R26的分压，真正加到电量芯片0832的电压输入端的电压为0.25V左右。
采用变压器隔离，体积大，价格不便宜，也增大了整机功耗。
三 锐能微RN0832B电量计量芯片
通过SPI口与外部CPU进行通讯。能对交流三相三线、三相四线制和直流电进行电量计量，提供七路 ADC 通道，其中电压输入端3个，电流输入端为4个。
先要确定零点校正，
然后标定外部电压值与芯片电压输入端的对应关系，如外部48V电压对应于芯片电压输入端0.4V的电压, 即当芯片电压输入端检测到芯片电压输入端的电压为0.4V时,就确定外部实际的电压为48V,其余类推。
还要标定外部电流值与芯片电流输入端的对应关系，如外部100A电流对应于芯片电流输入端0.4V的电压, 即当芯片电流输入端检测到电压为0.4V时,就确定外部实际的电流值为100A,其余类推。
需要说明的是，在检测电流时，一般使用霍尔电流传感器，采用非接触的方式，让待测电线穿过霍尔电流传感器的线圈的中心，待测电线里有电流流过，可被霍尔电流传感器的霍尔元件感应到并进行检测，然后把感应到的电流值转换成0-4V的电压值输出，再经过十分之一的分压电路后再输入到芯片RN0832B电流输入端。
由于很多电子产品中需要对人体、设备等进行安全防护，电路设计工程师一般都会选择一款合适的隔离器来保护产品。目前常见隔离器有光电耦合隔离器（光耦）、磁感隔离器、电容式隔离器三种，光耦已经在市场上存在50年左右了，磁感隔离器和电容式隔离器进入市场10年，后两者对于很多工程师还不是太熟悉。
先谈一下光耦，光耦虽然已经在市场上使用50年左右了，但大部分工程师常常对光耦还是不能顺畅选型，导致产品出现失误。光耦选型一般除了考虑耐压等级外，还要考虑比电容式隔离更为复杂的电流传输比（CTR）、输入输出电压模式、上拉下拉电阻阻值，加之光耦又细分很多种类DC光耦、AC光耦、达林顿光耦、可控硅光耦等，又分线性光耦、非线性光耦，只有速度真的超过1Mbps速度以上的才真正标识出具体的速度。除此之外，由于光耦的内部是依靠光来作为信号的载体的，在不同温度条件下LED发光情况也是不同的，因此需要考虑在不同温度下充分的余量。还有一个更为头疼的事情，那就是根据输出的要求不同，要选择不同的驱动三极管和上拉下拉电阻以获得更好的信号。除此之外，光耦本身原理决定了其性能衰减和寿命不佳，老化失效常常成为产品售后的严重质量投诉。
四 传统使用光藕的485隔离电路
见下图，
五 数字隔离器即电容式隔离器
完全没有光耦选型的这些头疼之事，就考虑以下四个因素就够了，1、 耐压等级；2、 信号传输速度；3、 输入输出电源电压；4、 信号通道数和通讯方向；
半双工隔离 RS-485 芯片 NSi83085 及全双工隔离 RS-485 芯片 NSi83086 具有高可靠性、高隔离耐压、高共模抗扰、以及高集成度的特点，其能够承受较为复杂的 EMC 环境，如 ESD、EFT、浪涌等；隔离耐压值可达到符合 UL1577 标准的 5kVrms，CMTI 达到 150kV/us；由于集成了数字隔离和 RS-485 驱动两种功能设计，可大幅简化系统设计复杂度，并减少系统 PCB 的面积。具体的电路如下图所示。
