開關量信號采集電路圖（一）

　　一種220V交流開關量信號采集電路，交流開關量信號經過二極管D1整流，經過電阻R1、R2分壓，然后由MCU芯片U1自帶的內置AD輸入引腳進行模數轉換，MCU內部程序及算法對該信號進行有效識別，再由MCU的另外一個I0引腳通過隔離光耦進行高低電平反向輸出，最后由U3A對該信號進行再次反向，使交流開關量信號與低壓隔離直流信號一一對應，完成該交流開關量信號的采集;雙二級管D3對整流、分壓后的模擬信號進行保護，防止意外的高壓信號沖擊MCU芯片的AD輸入口；二極管D2、電阻R3、MOS管Q1及控制電阻、控制信號形成一個完整負載泄放回路，有效防止線路。上的感應信號對有效交流開關量信號的干擾，確保該開關量信號準確采集。

　　開關量信號采集電路圖（二）

　　開關量采集電路適用于對開關量信號進行采集，如循環泵的狀態信號、進出倉閥門的開關狀態等開關量。污染源在線監控儀可采集16路開關信號，輸入24V直流電壓；設定當輸入范圍為18~24VDC時，認為是高電平，被監視的設備處于工作狀態；當輸入低于18VDC時，認為是低電平，被監視的設備處于停止狀態。

　　為了避免電氣特性及惡劣工作環境帶來的干擾，該電路采用光電耦合器TLP521對信號實現了一次電-光-電的轉換，從而起到輸入\輸出隔離的作用。同時，還安裝有LED工作指示燈，可以使用戶對每-通路的工作情況一目了然。其中一路的開關量采集電路如圖1所示：

　　光耦TLP521將紅外發光二極管和發光三級管相互絕緣的組合在一起，發光二極管為輸入回路，它將電能轉換成光能;發光三極管為輸出回路，它將光能再轉換成電能，實現了兩部分電路的電氣隔離。

　　當輸入范圍為18~24VDC時，認為是高電平，此時光耦導通，電阻R10、R14和發光二極管共同構成輸入回路。根據光耦導通時電流為4~10mA，當輸入最高電壓24V時：

　　當輸入低于18V時認為是低電平，此時光耦的工作電流肯定低于4mA，此時光耦不導通，電阻R10、R14和R12共同構成輸入回路，所以：

　　光耦導通的最小電流為4mA，根據光耦的電流傳輸比CTR（CurentTransferRatio）為50%，指當管壓降UcE足夠大時，集電極電流Ic與發光二極管輸入電流Ir的百分比，所以集電極電流Ic=Ip*50%=4mA*50%=2mA，同時為了使光電三極管盡快進入飽和區，選取上拉電阻R8為4.7K0。最后，為了保護光耦，防止大的輸入電壓突變，在限流電阻R12的兩端并聯肖特基二極管IN5819。